乳品工艺课件4奶粉.ppt
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1、第十章 乳 粉,它是以新鲜牛乳为原料,或以新鲜牛乳为主要原料,添加一定数量的植物或动物蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等配料,除去其中几乎全部水分而制成的粉末状乳制品。乳粉中水分含量很低,重量减轻、体积变小,为贮藏和运输带来了方便;同时微生物不能发育繁殖,有的甚至死亡,所以贮藏期长。这乳粉加工的目的之一。,定义:,一、乳粉的种类及其化学组成,1种类 根据乳粉加工所用原料及加工工艺的不同可以将乳粉分为:(1)全脂乳粉 是新鲜牛乳标准化后,经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。由于脂肪含量高易被氧化,在室温可保藏三个月。,(2)脱脂乳粉 用离心的方法将新鲜牛乳中的绝大部分脂肪分离去除后,再经杀菌、浓缩、干
2、燥等工艺加工而成。由于脱去了脂肪,该产品保藏性好(通常达1年以上),用于制点心、面包、冰淇淋、复原乳等。(3)速溶乳粉 将全脂牛乳、脱脂牛乳经过特殊的工艺操作而制成的乳粉,对温水或冷水具有良好的润湿性、分散性及溶解性。,(4)配制乳粉 在牛乳中添加某些必要的营养物质后再经杀菌、浓缩、干燥而制成。配制乳粉最初主要是针对婴儿营养需要而研制的,供给母乳不足的婴儿食用。目前,配制乳粉已呈现出系列化的发展势头,如中小学生乳粉、中老年乳粉、孕妇乳粉、降糖乳粉、营养强化乳粉等的生产对不同的人群具有一定的生理调节功能。,(5)加糖乳粉 新鲜牛乳经标准化后,加入一定量的蔗糖,再经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。
3、(6)冰淇淋粉 在牛乳中配以乳脂肪、香料、稳定剂、抗氧化剂、蔗糖或一部分植物油等物质经干燥而制成。,(7)奶油粉 将稀奶油经干燥而制成的粉状物,易氧化。与稀奶油相比保藏期长,贮藏和运输方便。(8)麦精乳粉 在牛乳中添加可溶性麦芽糖、糊精、香料等经真空干燥而制成乳粉。,(9)乳清粉 将制造干酪的副产品乳清进行干燥而制成的粉状物。乳清中含有易消化、有生理价值的乳蛋白、球蛋白及非蛋白态氮化合物、其它有效物质。根据用途分为普通乳清粉、脱盐乳清粉、浓缩乳清粉等。(10)酪乳粉 将酪乳干燥制成的粉状物。含有较多的卵磷脂,用于制造点心及复原乳之用。,2乳粉的化学组成,乳粉的化学组成依原料乳的种类和添加物不同
4、而有所差别,表10-1中列举了几种主要乳粉的化学组成。,表10-1 主要种类乳粉的化学组成(%),二、乳粉的一般生产工艺,乳粉的工艺流程如下:,(一)原料乳的验收及预处理 见第四、第五章相关内容。(二)配料 乳粉生产过程中,除了少数几个品种(如全脂乳粉、脱脂乳粉)外,都要经过配料工序,其配料比例按产品要求。配料时所用的设备主要有配料缸、水粉混合器和加热器。牛乳或水通过加热器后得以升温,其他配料加入到水粉混合器上方的料斗中,物料不断地被吸入并在水粉混合器内与牛乳或水相混合,然后又回流到配料缸内,周而复始,直到所有的配料溶解完毕并混合均匀为止。对于生产加糖奶粉可按甜炼乳的方法加糖。,水粉混合器,(
5、三)均质 生产全脂乳粉、全脂甜乳粉以及脱脂乳粉时,一般不必经过均质操作,但若乳粉的配料中加入了植物油或其他不易混匀的物料时,就需要进行均质操作。均质时的压力一般控制在1421MPa,温度控制在60为宜。二级均质时,第一级均质压力为1421Mpa,第二级均质压力为3.5MPa左右。均质后脂肪球变小,从而可以有效地防止脂肪上浮,并易于消化吸收。,(四)杀菌 牛乳常用的杀菌方法见表10-2。具体应用时,不同的产品可根据本身的特性选择合适的杀菌方法。低温长时间杀菌方法的杀菌效果不理想,所以已经很少应用。目前最常见的是采用高温短时灭菌法,因为该方法可使牛乳的营养成分损失较小,乳粉的理化特性较好。,表10
6、-2 牛乳常见的杀菌方法,板式热交换器中液体流动和热传递的原理,(五)真空浓缩,牛乳经杀菌后立即泵入真空蒸发器进行减压(真空)浓缩,除去乳中大部分水分(65%),然后进入干燥塔中进行喷雾干燥,以利于产品质量和降低成本。,1.真空浓缩条件,(1)真空浓缩的设备 真空浓缩设备种类繁多,按加热部分的结构可分为直管式、板式和盘管式三种;按其二次蒸汽利用与否,可分为单效和多效浓缩设备。(2)浓缩时的条件 一般真空度为218kPa,温度为5060。单效蒸发时间为40min,多效是连续进行的。,(3)影响浓缩的因素加热器总加热面积。加热面积越大,乳受热面积就越大,在相同时间内乳所接受的热量亦越大,浓缩速度就
7、越快。蒸汽的温度与物料间的温差。温差越大,蒸发速度越快。,乳的翻动速度。乳翻动速度越大,乳的对流越好,加热器传给乳的热量也越多,乳既受热均匀又不易发生焦管现象。另外,由于乳翻动速度大,在加热器表面不易形成液膜,而液膜能阻碍乳的热交换。乳的翻动速度还受乳与加热器之间的温差、乳的粘度等因素的影响。乳的浓度与粘度。随着浓缩的进行,浓度提高,比重增加,乳逐渐变得粘稠,流动性变差。,2.浓缩终点的确定,牛乳浓缩的程度如何将直接影响到乳粉的质量。连续式蒸发器在稳定的操作条件下,可以正常连续出料,其浓度可通过检测而加以控制;间歇式浓缩锅需要逐锅测定浓缩终点。,在浓缩到接近要求浓度时,浓缩乳粘度升高,沸腾状态
8、滞缓,微细的气泡集中在中心,表面稍呈光泽,根据经验观察即可判定浓缩的终点。但为准确起见,可迅速取样,测定其比重、粘度或折射率来确定浓缩终点。一般要求原料乳浓缩至原体积的1/4,乳干物质达到45%左右。浓缩后的乳温一般约4750,不同的产品浓缩程度(1)全脂乳粉为11.513oBe,相应乳固体含量为38%42%;(2)脱脂乳粉为2022oBe,相应乳固体含量为35%40%;(3)全脂甜乳粉为1520oBe,相应乳固体含量为45%50%;大颗粒奶粉可相应提高浓度。,一效加热器,一效分离器,冷凝器,二效加热器,二效分离器,(六)喷雾干燥,浓缩乳中仍然含有较多的水分,必须经喷雾干燥(即浓奶经过雾化后再
9、与热空气水分交换)后才能得到乳粉。目前国内外广泛采用压力式喷雾干燥和离心式喷雾干燥。1喷雾干燥条件 压力式喷雾干燥法生产乳粉和离心式喷雾干燥法生产乳粉时,工艺条件通常分别控制在表10-3和表10-4所列出的范围。,表10-3 压力喷雾干燥法生产乳粉的工艺条件,表10-4 离心喷雾干燥法生产乳粉的工艺条件,2乳粉干燥过程,分为两个阶段:第一阶段将预处理过的牛乳浓缩至乳固体含量40%左右。第二阶段将浓缩乳泵入干燥塔中进行干燥,该阶段又可分为三个连续过程:(1)将浓缩乳雾化成液滴;(2)液滴与热空气流接触,牛乳中的水分迅速地蒸发,该过程又可细分为预热段、恒率干燥段和降速干燥段;(3)将乳粉颗粒与热空
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