乳粉加工milk powder processing

以鲜乳为原料，经杀菌、浓缩、喷雾干燥等工序，制成粉状产品的过程。乳粉加工的目的是为了缩小产品体积、减轻重量、保持营养成分、耐贮存和使用方便，有全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉、乳油粉、调制乳粉、酪乳粉、乳清粉及速溶乳粉等。乳粉加工的一般工艺流程为：

原料乳验收及预处理 验收及预处理(包括称量、净乳、冷却和标准化)（见消毒牛乳加工）。
预热杀菌 目的是杀死牛乳中的病原菌及其他微生物，破坏牛乳中酶的活力，如脂肪酶、过氧化物酶等，以利乳粉的保藏，提高牛乳蛋白质的热稳定性，满足浓缩工序对牛乳温度的要求。根据产品加工要求，选择适当的杀菌方法。高温短时杀菌法和超高温瞬时杀菌法优于低温长时间杀菌法，牛乳的营养成分破坏程度小、乳粉的溶解度及保藏性好。
生产加糖乳粉的目的是保证乳粉中的糖量，但蔗糖含量不应超过20%。加糖方式有三种。❶将蔗糖直接加于原料乳中，经预热后吸入浓缩罐中；
❷将牛乳单独预热并真空浓缩，在浓缩将近结束时，将浓度约为65%的蔗糖溶液（预先杀菌），吸入真空浓缩罐中；
❸蔗糖经粉碎，将粉末状糖与经喷雾的乳粉混合，然后进行包装。
真空浓缩 在21～8千帕减压状态下，采用间接蒸汽加热方式，对牛乳进行加热，使其在低温下沸腾，乳中一部分水分汽化并不断地排除，使牛乳中的干物质从12%提高到50%。原料乳在干燥之前，先经真空浓缩除去乳中部分水分，可节省加热蒸汽和动力消耗，相应地提高了干燥设备的能力，降低了成本。例如，真空浓缩每蒸发1千克水分需要消耗1.1千克加热蒸汽，而喷雾干燥室内每蒸发1千克水却需消耗2.5～3.0千克蒸汽。乳经浓缩后，喷雾干燥所得乳粉颗粒较粗大，具有良好的松散性及冲调性，能迅速复水溶解。真空浓缩排除了溶解在乳中的空气和氧气，因而乳粉颗粒内的气泡大大减少，有利于降低对乳粉中脂肪的氧化作用，提高乳粉保藏性。浓缩后喷雾干燥的乳粉，其颗粒较致密、坚实、密度较大，有利于包装。
常用浓缩设备有单效列管式蒸发器、升膜式和降膜式蒸发器。其中列管式蒸发器结构简单、造价便宜、操作方便，但清洗困难，液料粘度大时，循环效果较差。双效和三效的降膜式蒸发器带有热泵装置，是一种较先进的、节能的浓缩设备。其特点是： ❶物料受热时间短，蒸发温度低，有利于产品质量，能连续作业。
❷结构紧凑，适用于高浓度、高粘度物料加工，可用于加糖（甜）炼乳的生产。
❸采用带热泵的双效蒸发器，比单效盘管式真空蒸发器节省加热蒸汽和冷却水。
❹操作方便，清洗不用拆卸。
❺进料是由上而下，蒸汽也是由上而下，并流操作；加热是膜状进行，不易形成泡沫及结焦。
❻正常生产时，管内流速快，比升膜式的传热系数高。此外，离心式及板式等高效、新型的蒸发设备，也获得推广应用。
喷雾干燥 乳粉喷雾干燥的工艺流程，大致可分为三个阶段（见图）。通过喷雾器使浓缩乳在干燥室内，喷成平均粒径为50微米、极细小的雾状乳滴。每1升浓缩乳，约可分散成152亿个乳滴，其总面积增大达120平方米。雾化乳滴与风机送入的130～160℃热空气相接触，水分瞬间蒸发掉，使细小的乳滴干燥成乳粉，整个干燥过程，只需10～15秒。常用的喷雾干燥设备，有离心式和压力式两种（见乳品加工）。

乳粉喷雾干燥工艺流程

出粉、冷却与包装 喷雾干燥室内的乳粉必须迅速地卸出及时冷却。因为干燥室内乳粉温度一般都在60～65℃，高于脂肪的熔点，受热时间过长，则游离脂肪增多，保藏时容易引起脂肪氧化变质，影响溶解度和色泽，严重降低制品的质量。所以，要求干燥乳粉及时冷却至30℃以下，并在20℃室温、75%相对湿度的条件下，进行包装。根据乳粉的用途，可采用大罐、小罐、大袋或小袋等包装形式。要求保存期长的，还可用真空包装或充氮包装。