乳制品工艺学 Dairy Technology 主讲: 朱定和

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1 乳制品工艺学 Dairy Technology 主讲: 朱定和 foodsgu@gmail.com
Dep. Of Food Science & Technology

2 第5章 乳粉生产工艺

3 本章主要内容 第一节 全脂乳粉生产工艺 第二节 脱脂乳粉生产工艺 第三节 速溶乳粉生产工艺 第四节 配制乳粉生产工艺

4 教学重点: 1．全脂乳粉生产工艺及操作要点。 教学难点： 1．全脂乳粉工艺及影响质量的因素； 2．影响各类乳粉质量的因素。

5 乳粉的分类 1、全脂乳粉（Whole Milk Powder）
新鲜牛乳标准化后，经杀菌、浓缩、干燥等工艺加工而成。全脂奶粉的最长货架寿命约为6个月，脱脂奶粉为3年左右。 2、脱脂乳粉(Skim Milk Powder) 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、干燥等工艺加工而成。由于脱去了脂肪，该产品保藏性好，用于制点心、面包、冰淇淋、再制乳等。 3、速溶乳粉（Instant Milk Powder) 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。

6 4、配制乳粉（Modified Milk Powder）
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趋势，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。 5、加糖乳粉（Sweet Milk Powder) 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。 6、其它乳粉 包括乳清粉（Whey Powder），酪乳粉（Butter Milk Powder），乳油粉（Cream Powder），冰淇淋粉（Ice Cream Mix Powder），麦精乳粉（Malted Milk Powder）。

7 第一节 全脂乳粉的生产工艺 乳的收购与验收 乳的预处理与标准化 杀菌与均质 浓缩 喷雾干燥 出粉 冷却 筛粉 晾粉 检验 包装 成品
一、乳粉的生产工艺流程 化糖 糖浆 乳的收购与验收 乳的预处理与标准化 杀菌与均质 浓缩 喷雾干燥 出粉 冷却 筛粉 晾粉 检验 包装 成品

8 二、乳粉的生产步骤 （一） 原料乳的验收 （二） 标准化 （三） 杀菌 杀菌目的：除菌、消除或抑制解脂酶和过氧化物酶的活性。
杀菌方法：80℃/15s （四） 均质 目的：破碎脂肪球，使其分散在乳中，形成均匀的乳浊液。经过均质的原料乳制成的乳粉，冲调后复原性更好。 （五） 加糖 加糖方法： ①净乳之前加糖；②将杀菌过滤的糖浆加入浓缩乳中； ③包装前加蔗糖细粉于乳粉中； ④预处理前加一部分糖，包装前再加一部分。

9 要求：原料乳一般浓缩至原体积的1/4，乳干物质达到45%左右，浓缩后的乳温一般均为47-50℃。
（六） 真空浓缩 要求：原料乳一般浓缩至原体积的1/4，乳干物质达到45%左右，浓缩后的乳温一般均为47-50℃。 （七） 干燥 目的：使乳粉中的水分含量在2.5%-5%之间，抑制细菌繁殖；延长了货架寿命；降低重量和体积；减少产品的贮存和运输费用。 一般采用离心或压力喷雾干燥方法。 （八）出粉，冷却，包装 1. 出粉与冷却 （1）气流出粉、冷却 ；（2）流化床出粉、冷却；（3）其它出输粉方式。 2. 筛粉与晾粉 （1）筛粉——机械震动筛 40~60目；（2）晾粉——使乳粉的温度降低，同时乳粉表观密度可提高15%，有利于包装。 3. 包装 包装过程中影响产品质量的因素有： ①包装时乳粉的温度；②包装室内湿度；③空气。

10 三、乳粉的缺陷及其防止方法 1. 脂肪分解味(酸败味)
原因：主要是由于乳中解脂酶的作用，使乳粉中的脂肪水解而产生游离的挥发性脂肪酸。脂肪分解味是一种类似丁酸的酸性刺激味。 防止办法：①在牛乳杀菌时，必须将解脂酶彻底破坏； ②严格控制原料乳的质量。 2. 氧化味（哈喇味） （1）空气（氧） （4）原料乳的酸度 （2）光线和热 （5）原料乳中的过氧化物酶 （3）重金属 （6）乳粉中的水分含量 3. 褐变及陈腐味 防止办法：在乳粉的保藏时注意控制水分含量在5%以下。

11 4. 吸潮 乳糖吸水后，蛋白质粒子彼此粘结而使乳粉形成块状。 5. 因细菌而引起的变质 乳粉水分含量超过5%以上时，乳粉中易滋生细菌

12 第二节 脱脂乳粉的生产工艺 一、乳粉的生产工艺流程 稀奶油 原料乳验收 过滤 牛乳预热 分离 脱脂乳 冷却
概念：以脱脂乳为原料，经过杀菌、浓缩、喷雾干燥而制成的乳粉。因为脂肪含量很（不超过1.25%），所以耐保藏，不易引起氧化变质。脱脂乳粉一般多用于食品工业作为原料。 一、乳粉的生产工艺流程 稀奶油 原料乳验收 过滤 牛乳预热 分离 脱脂乳 冷却 预热杀菌 溶缩 喷雾干燥 乳粉 冷却 过滤 包装入库

13 二、脱脂乳粉生产操作要点 1. 牛乳的预热与分离 2. 预热杀菌—80℃，保温15s 3. 真空浓缩—浓度36%以上 4. 喷雾干澡—但乳糖呈非结晶型的玻璃状态，即α-乳糖和β-乳糖的混合物，有很强的吸湿性，极易结块。所以应采用特殊工艺加工脱脂乳粉。

14 第三节 速溶奶粉的生产 速溶奶粉生产原理： 必须经过速溶化处理，形成颗粒更大、多孔的附聚物。首先要经干燥把颗粒中的毛细管水和孔隙水用空气取代，然后颗粒需再度润湿，这样，颗粒表面迅速膨胀关闭毛细管，颗粒表面就会发粘，使颗粒粘接在一起形成附聚。

15 一、速溶乳粉的特征及质量 优点： ①乳粉的溶解性获得了改进； ②速溶乳粉的外观特征是颗粒较大，干粉不会飞扬，使用较为方便；
③乳粉在保藏中不易吸湿结块。 缺点： ①它的表观密度低； ②水分含量较高，一般为3.5%～5.0%，不利于保藏； ③溶乳粉在特殊制造过程中促进了褐变反应； ④一般具有粮谷的气味，是由含羰基或含甲硫醚基的化合物所形成的。

16 二、速溶奶粉的生产方法 1. 再润湿法 原理：即再将干奶粉颗粒循环返回到主干燥室中，一旦干燥颗粒被送入干燥室，其表面即会被蒸发的水分所润湿，颗粒开始膨胀，毛细管孔关闭并且颗粒变粘，其它奶粉颗粒粘附在其表面上，于是附聚物形成。 2. 直通法 原理：自干燥室下来的奶粉首先进入第一段，在此奶粉被蒸汽润湿，振动将奶粉传送至干燥段，温度逐渐降低的空气穿透奶粉及流化床,干燥的第一段颗粒互相粘结发生附聚。

17 三、速溶乳粉的生产工艺流程及质量控制 (一)脱脂速溶乳粉 可分为二段法和一段法 1. 二段法 工艺过程：
①用喷雾法制造普通的喷雾脱脂乳粉做为基粉。 ②与潮湿空气及蒸汽接触以吸潮，使乳粉颗粒互相附聚（或称簇集），并使α—乳糖开始结晶。 ③与热风接触进行再干燥。 ④吹冷风以冷却之。 ⑤轻轻粉碎过筛，以使颗粒大小均匀。

18 二段法的典型代表 皮布尔法 基粉——风机——圆锥形附聚室中——与蒸汽相遇——附聚吸潮——下方吹入32～60℃的热风——变为簇集的潮粉——落到下面的锥形漏斗中——同时吹以冷风（这时粉含水分约为l0%～15%）——传送带上——流化床干燥机——吹入110～121℃的热风——沸腾干燥（乳粉水分3.0%～4.5%）——回转式轻微粉碎机——进行粉碎——过筛以调整颗粒大小使之均匀——然后包装。 劳德—浩德松法 工艺过程：首先用蒸汽使基粉吸收水分不超过9%，最好为5.5%左右。蒸汽流以横切方向吹打落下的基粉，形成附聚的潮粉，立即与热风接触而干燥到预定的程度，然后从下面以水平方向排出室外。 产品特点：特点是含有较多的β—乳糖，而α—乳糖含量较少。

19 2. 一段法 较有代表性者为尼罗直通式速溶乳粉瞬间形成机。 特点：用尼罗离心式喷雾干燥设备，在喷雾干燥室下部连接一个直通式速溶乳粉瞬间形成机，连续地进行吸潮再干燥并经流化床冷却，附聚造粒过筛。 优点：产品在冷水中经数秒钟即可溶解，复原为鲜乳状态。 比较二段法所耗用的蒸汽和电力少，成本几乎与普通乳粉一样。

20 泡沫喷雾干燥法 (二)全脂速溶乳粉 工艺条件 浓奶保持32℃.氮气量约为每kg浓奶注入0.0056~0.0255m3。 产品特点
较普通乳粉水分含量低 ，乳粉呈中空颗粒，含有大气泡，乳粉的体积增大。 (三) 影响乳粉速溶的因素及改善方法 （1）乳粉、水、空气三相体系的接触角 （2）乳粉之间的空隙大小 （3）毛细管的收缩作用 （4）乳糖 （5）乳粉的其它性质 改善方法：可以通过附聚的办法来解决。

21 第四节 配制奶粉生产工艺 主要是婴儿配方化奶粉
牛乳被认为是人乳的最好代用品，但人乳和牛乳在感官组织上有一定差别。故需要将牛乳中的各种成分进行调整，使之近似于母乳，并加工成方便食用的粉状乳产品，称之为婴儿乳粉。

22 1、蛋白质 牛乳中酪蛋白的含量大大超过人乳。所以，必须调低并使酪蛋白比例与人乳基本一致。 一般用脱盐乳清粉、大豆分离蛋白调整。 2、脂肪 牛乳与人乳的脂肪含量较接近，但构成不同。牛乳不饱和脂肪酸的含量低而饱和脂肪酸高，且缺乏亚油酸。 调整时可采用植物油脂替换牛乳脂肪的方法，以增加亚油酸的含量。 3、碳水化合物 牛乳中乳糖含量比人乳少得多，牛乳中主要是α-型，人乳中主要是β-型。一般婴儿乳粉含有7％的碳水化合物，其中6％是乳糖，1％是麦芽糊精。麦芽糊精则可用于保持有利的渗透压，并可改善配方食品的性能。

23 4、无机盐 牛乳中的无机盐量较人乳高3倍多。摄人过多的微量元素会加重婴儿肾脏的负担。调制乳粉中采用脱盐办法除掉一部分无机盐。但人乳中含铁比牛乳高，所以要根据婴儿需要补充一部分铁。 5、维生素 婴儿用调制乳粉应充分强化维生素，特别是维生素A、维生素C、维生素D、维生素K、烟酸、维生素B1、维生素B2、叶酸等。

24 婴儿配方奶粉Ⅰ 大豆预处理 磨浆 豆乳 杀菌 冷却 原料乳预处理 维生素D2、铁盐 贮备 配料 均质 杀菌 浓缩 喷雾干燥 出粉

25 婴儿配方奶粉Ⅱ 原料预处理 加乳清粉 搅拌 植物油 过滤 混合 杀菌 杀菌 冷却 浓缩 维生素 混合 稀乳油 均质 喷雾干燥 出粉
柠檬酸钠、脂溶性维生素、铁盐 混合 稀乳油 均质 喷雾干燥 出粉

26 本章小结 本章介绍了全脂乳粉、脱脂乳粉、速溶乳粉和配方乳粉的生产工艺及操作要点,特别对速溶乳粉的生产原理,以及各产品质量的影响因素进行详细讲解。 重点要求掌握：1）全脂乳粉生产工艺及操作要点；2）影响各类乳粉质量的因素。

27 思考题 1、全脂加糖奶粉工艺流程是什么？ 2、全脂加糖奶粉工艺中杀菌中需钝化的酶是什么酶？ 3、全脂加糖奶粉工艺中真空浓缩的意义？
4、乳粉生产过程中加糖方式有哪几种？对于间歇管式浓缩锅一般选用那种方式？为什么？ 5、喷雾干燥的四个过程是什么？ 6、干燥过程分为那三个阶段？ 7、喷雾干燥的工艺条件是什么？

28 思考题 8、乳粉生产过程中冷却的方式有那些？ 9、对于乳粉包装车间有那些工艺要求？ 10、为什么乳粉极易吸水？防止措施有那些？
11、乳粉中含水量对乳粉的质量有那些影响？ 12、乳粉中冲调性能好坏可从那些方面衡量？