乳粉颗粒的理化特性及品质特性：大小、形状、密度对产品质量的影响

乳粉颗粒的理化特性及品质特性：大小、形状、密度对产品质量的影响

1、奶粉理化性质及质量控制。奶粉理化性质及质量控制。 1、奶粉颗粒的理化性质。 1、奶粉颗粒的理化性质。 1、奶粉的颗粒大小和形状。奶粉颗粒的大小和形状随制造方法和操作条件的不同而变化。喷雾法生产的奶粉颗粒呈球形，直径为。压力喷雾的颗粒比离心喷雾小，但奶粉颗粒的大小比喷雾方法更受浓缩奶浓度的影响。使用较高压力和较低粘度的浓缩奶可以减小颗粒尺寸。奶粉粒径和分布率对产品质量的主要影响是：奶粉粒径大、色泽好、冲泡性能和润湿性能好。直径小，粉末太细。复溶时易形成团块并浮于水面，影响其溶解度。因此，近年来人们希望生产大颗粒的速溶奶粉。 2、奶粉的密度。奶粉通常有三种密度。分别对其进行解释。

2、奶粉的品质特性。 (1)单位体积乳粉的质量表观密度。它由奶粉颗粒之间的空气组成。 (2)堆积密度表示奶粉颗粒的密度。它包括颗粒内的气泡，但不包括颗粒之间的空间中的空气。 (3)真密度完全不包括奶粉本身的重量。奶粉的表观密度与奶粉颗粒的内部结构和粒径有关，又与制造工艺有关。喷雾干燥法生产的奶粉颗粒呈球形，易于在容器中填充密实，密度高。含脂2627奶粉的表观密度为0.50.6g/mL，真密度为1.261.32g/mL，脱脂奶粉的真密度为1.441.48g/mL。奶粉的体积密度表示颗粒组织的紧密程度或所含气泡的数量。对于喷雾干燥产品，浓缩奶的浓度增加，奶粉的堆积密度变大。

3、浓缩奶温度低，体积密度增大：利用这一工艺特点可以调节奶粉的体积密度，从而改变颗粒的结构。由于浓缩奶在温度高时粘度较低，可以提高压力喷雾时乳液的分散性，成品颗粒也比较均匀，有利于提高冲泡性。热风温度高，得到的奶粉体积密度变小，容易导致颗粒空心或破碎。真空度与奶粉的化学成分有直接关系。 3、奶粉中的水分 奶粉中的水分含量与产品的质量密切相关，也是影响产品保鲜性能的主要因素之一。如果水分含量过高，微生物就会繁殖，酪蛋白会变得不溶，从而降低奶粉的溶解度。如果水分含量太低，容易引起脂肪氧化，产生氧化臭味。当喷雾干燥全脂奶粉的水分含量低于1.88时，容易产生氧化臭味。一般奶粉水分含量控制在2.03.0比较合适。

4. 4. 奶粉的颜色。正常的奶粉一般是淡黄色的。如果用碱中和原料奶，生产出来的奶粉就会呈现棕色。如果在加工过程中暴露在高温下时间过长，奶粉的颜色也会变成棕色。焦粉过多不仅会降低奶粉的溶解度，还会造成颜色缺陷。奶粉在储存过程中颜色变得越来越深，主要是由于奶粉含水量过高和储存温度过高造成的。如果全脂奶粉的水分含量在4以下，即使储存温度达到40℃，一般也不易褐变。如果水分含量超过5，且储存温度高于37℃，则容易发生褐变。 5、奶粉的溶解性和复溶性。奶粉加水冲调后，应能恢复到鲜奶的均匀状态。蛋白质的分解和脂肪的乳化应与鲜奶的物理性质相同。溶解度表示根据鲜乳的含水量冲调时奶粉与水的还原性能是否良好，从而反映原料乳的品质和热性能。

5、加工过程中蛋白质变性的程度。奶粉的完整还原过程包括乳糖、未变性乳清蛋白、盐类等可溶性成分的溶解和酪蛋白等不溶性成分的分散。劣质奶粉无法完全恢复到鲜奶的状态。溶解度指数可以通过测量奶粉中不溶性沉淀物来表示，即一定量的奶粉溶解于水中并离心后沉降在离心管底部的沉淀物的体积（mL）。溶解度差是奶粉的一个严重缺陷。它主要是乳蛋白变性的结果，可能导致产品失效。优质奶粉的溶解度应在99.90以上。影响奶粉溶解度的因素主要有以下几个方面：（1）原料奶的品质。由于原料乳中的细菌繁殖，酸度升高或凝乳酶的产生增加了乳蛋白的变性，降低了所生产的奶粉的溶解度。 (2)制造方法和操作条件。喷雾干燥奶粉溶解

6、滚筒干燥奶粉的溶解度较高，而滚筒干燥奶粉的溶解度较差。热处理过程和牛奶浓度增加，蛋白质稳定性下降。相同温度下，牛奶浓度越高，蛋白质越容易变性、凝固。 (3)储存时间和条件。在储存过程中，奶粉的溶解度会逐渐降低。当成品处于高湿度、高储存温度和高湿度的环境中时尤其如此。奶粉水分含量低于3.0，应在20以下密封包装储存，以延缓溶解度的下降。奶粉颗粒的大小直接影响奶粉的冲泡性能。所谓复溶能力也称为瞬时溶解度和溶解速度。将一定量的奶粉与一定温度的水混合，以一定的强度搅拌，然后将未溶解的部分与溶解的部分分离。测量溶解部分的物质。用溶液中溶解部分的干物质乘以100来表示。当奶粉颗粒达到150f|m左右时，冲调和恢复性能最佳；当颗粒小于75"m时，重构和恢复性能最好

7、稳定性差，易形成团聚。浮于水面影响其溶解效果。因此，生产大颗粒奶粉有利于混合性能。复溶性和溶解度都是表征奶粉遇水后恢复性能好坏的重要物理指标，但二者又有所不同。溶解度表示奶粉最终溶解的程度，而复溶度表示奶粉溶解的速度。理想的条件要求奶粉不仅具有较高的溶解度，而且具有良好的复溶性，能够快速、完全恢复到鲜奶的状态。随着奶粉颗粒平均直径的增加，可重构性也随之增加。 6 奶粉的吸湿性：全脂奶粉含乳糖38%，脱脂奶粉含乳糖50%。新奶粉中所含的乳糖呈无定形玻璃态。 α-乳糖和β-乳糖的无水物质处于平衡状态，其比例约为1:1.5。玻璃状乳糖吸湿性强，因此奶粉很容易吸潮结块。当奶粉放置在潮湿的空气中时，乳糖会

8、最初吸水，逐渐变成含有1分子结晶水的结晶乳糖。由于乳糖结晶，奶粉颗粒表面产生许多裂纹，空气很容易渗入奶粉颗粒内部。同时，脂肪会逐渐渗出到颗粒表面，容易造成氧化变质，导致奶粉结块，缩短储存期。 。因此，有必要选择合适的包装材料或进行充氮密封包装。 7、奶粉中脂肪的状态。全脂奶粉中含有26%以上的乳脂肪，以脂肪球或游离脂肪的形式存在，但随干燥方法和操作条件的不同而不同。奶粉中的脂肪球一般比生奶中的脂肪球小。在压力喷雾奶粉中，由于高压泵的均质作用，产品中的脂肪球较小，一般为12μm。离心喷雾奶粉中的脂肪球直径为l3μm。奶粉在粉末提取、运输和包装过程中的摩擦会增加游离脂肪含量。高温储存的奶粉

9、还会增加游离脂肪的含量。 8、奶粉中有气泡喷雾干燥的奶粉一般都含有气泡，但气泡不一定位于颗粒中心，而且气泡的大小和数量也不一致。气泡的状态受不同制造方法的影响很大，特别是干燥前牛奶的浓缩程度。如果浓缩程度低，喷雾后奶粉中会有很多气泡，离心喷雾比压力喷雾更明显。一般来说，脱脂奶粉中的气泡比全脂奶粉中的气泡多。原因可能是脂肪起到消泡作用。气泡多的容易氧化变质，对奶粉的保存会有很大影响。 2、奶粉的质量控制 2、奶粉的质量控制 在奶粉的生产过程中，如果操作不当，可能会出现各种质量问题。目前，奶粉常见的质量问题主要是水分含量超标和溶解度超标。低、易结块、颗粒形状和尺寸异常、脂肪氧化气味、色泽差、细菌数过高、杂质过高等。

10. 1、奶粉水分含量过高。正常奶粉的水分含量为35，如果奶粉中的水分含量过高，会促进奶粉中残留微生物的生长繁殖，产生乳酸，从而使奶粉中的酪蛋白变性并使其非常难溶。 。以下是造成奶粉水分含量过高的一些原因，在生产过程中应注意。 (1)喷雾干燥过程中，进料量、进风温度、进风量、排风温度、排风量控制不当。 (2)雾化器因堵塞等原因雾化效果不好，导致雾化乳滴过大，难以干燥。 (3)奶粉包装间空气相对湿度较高，导致奶粉吸潮，水分含量增加。包装间空气相对湿度应控制在5060。 （4）奶粉冷却过程中，冷风湿度过高，导致奶粉水分含量增加。 （5）奶粉包装密封不严，或包装材料本身不气密。 2、奶粉溶解度低。奶粉的溶解度较低。

11、水平反映了奶粉中蛋白质的变性程度。造成奶粉溶解度低的原因有：（1）原料奶质量差，混入异常奶或酸度高的奶，蛋白质热稳定性差，受热易变性。 (2)牛奶在灭菌、浓缩或喷雾干燥过程中温度过高，或加热时间过长，造成牛奶蛋白过热变性。 (3)喷雾干燥时雾化效果不好，使乳液液滴过大，干燥困难。 (4)牛奶或浓缩奶长时间置于较高温度下，会发生蛋白质变性。 (5)不同干燥方法生产的奶粉溶解度也不同。一般来说，滚筒干燥法生产的奶粉溶解度较差，只有7085，而喷雾干燥法生产的奶粉溶解度可以达到99.0以上。 3、奶粉结块。奶粉容易吸潮结块。这主要与奶粉中所含的乳糖及其结构有关。导致奶粉结块

12、原因是由于奶粉生产过程中干燥操作不当，导致奶粉水分含量普遍较高或部分产品水分含量过高。产品储存期间吸收水分也会导致产品结块。 4、奶粉颗粒形状、大小异常。喷雾干燥法生产的奶粉呈球形，可以单独存在，也可以少数粘在一起形成葡萄状。一般来说，压力喷雾干燥生产的奶粉粒径为10100μm，而离心喷雾干燥生产的奶粉粒径为30200μm，平均为100μm。如果奶粉颗粒大小不一，有少量黄色烧焦颗粒，则奶粉溶解度差，杂质含量高。影响奶粉颗粒形状和大小的因素有： (1)雾化器故障可能会影响奶粉颗粒形状。 (2)不同的干燥方法影响奶粉颗粒的形状和大小。 (3)相同的干燥方法，不同的

13、不同类型的干燥设备生产出的奶粉颗粒直径不同。例如，在压力喷雾干燥法中，立式干燥塔生产的奶粉颗粒直径比卧式干燥塔大。 (4)浓缩奶干物质含量对奶粉颗粒直径影响较大。在一定范围内，干物质含量越高，奶粉颗粒直径越大。因此，在不影响产品溶解度的情况下，应尽可能提高浓缩奶的干物质含量。 (5)压力喷雾干燥中，高压泵的压力是影响奶粉颗粒直径的因素之一。压力低的话，奶粉颗粒直径会较大，但前提是不能影响干燥效果。 (6)离心喷雾干燥中，转盘的转速也会影响奶粉颗粒的直径。转速越低，奶粉颗粒的直径越大。 (7)喷嘴的孔径大小和内孔表面的光滑程度也影响奶粉颗粒直径的大小和分布。喷嘴孔径大，内孔

14、光滑度高的话，得到的奶粉颗粒直径就大，颗粒也大。 (8)浓缩奶的粘度、送粉方式等。浓缩奶粘度较低可以减小颗粒尺寸。 5、奶粉中脂肪的变化。脂肪引起的质量缺陷主要是脂肪分解产生的酸败味和脂肪氧化味。脂解气味具有类似丁酸的酸性刺激性气味。它是由牛奶中的脂肪酶水解奶粉中的脂肪产生游离挥发性脂肪酸而引起的。 (1)可以从以下几个方面采取有效的预防措施，防止脂肪分解引起的酸败：预热和灭菌时必须将牛奶中的脂肪酶彻底破坏，否则会影响后续浓缩和喷雾干燥过程中的加热程度。不足以破坏脂肪酶。浓缩奶在喷雾干燥前经过二次均质，可以降低奶粉中的游离脂肪含量。在出粉和奶粉输送过程中，应避免高速气流的冲击和机械磨损。干燥

15、奶粉应迅速冷却，以减少游离脂肪的产生。防止奶粉水分含量大于8.59.O，否则乳糖结晶会增加游离脂肪。 (2)引起脂肪氧化产生臭味的因素有氧、光、重金属(特别是铜)、酶(特别是过氧化物酶)和空气中的酸度等。空气中的氧气。产生氧化气味的主要原因是当空气进入​​奶粉时，不饱和脂肪酸双键处的氧气和脂肪被氧化。因此，在成品奶粉的制造和储存过程中，应尽可能避免与空气长期接触。包装时应尽可能抽出氧气并充入氮气。喷涂时，尽量避免奶粉颗粒内产生大量气泡。集中注意力时，尽量提高浓度。光和热。光和热能促进奶粉的氧化，30%以上更为显着。因此，奶粉应尽量避光保存，并存放在阴凉处。喷雾干燥期间

16、奶粉在干燥塔中存放时间过长，奶粉颗粒受热时间过长，游离脂肪增多，更容易造成氧化。重金属。特别是二价铜离子非常容易促进脂肪的氧化。当含有1mgk时，就会产生影响。如果超过1.5mg/kg，会显着促进氧化反应的发生。其他重金属（三价铁）也会促进氧化，但不如铜那么明显。因此，为了防止奶粉（或乳制品）产生氧化气味，最重要的是避免铜的混入，可以采用不锈钢设备。原料奶的酸度。任何增加酸度的原因都会成为促进奶粉氧化的因素，因此必须严格控制牛奶的酸度。原料奶中的过氧化物酶。过氧化物酶是促进氧化的重要因素。因此，在生产奶粉时，最好采用高温短时灭菌或超高温瞬时灭菌来破坏过氧化物酶。

17.奶粉中的水分含量。奶粉中的水分含量应保持在适当的水平。如果水分含量太少，则容易产生氧化臭味。一般喷雾干燥奶粉的水分含量低于1.88，就容易产生氧化臭味。 6、奶粉的颜色。普通奶粉通常呈淡黄色。当奶粉出现颜色异常时，可能是受以下因素影响：（1）原料的乳酸酸度过高，加碱中和后，会影响所得奶粉的颜色。颜色更深，棕色。 (2)牛奶中的脂肪含量越高，奶粉的颜色就越深。 （3）奶粉颗粒较大，颜色会偏黄；如果奶粉颗粒较小，颜色就会呈灰黄色。 (4)空气过滤器过滤效果差，或袋式过滤器长期未更换，都会导致奶粉呈现暗灰色。 （5）奶粉生产过程中，物料热处理过度或奶粉在高温下存放时间过长，都会导致产品颜色加深。 7、细菌总数过高。奶粉中细菌总数过高，与以下因素有关：（1）原料奶污染严重，细菌总数过高，导致灭菌后残留过多。 (2)灭菌温度和时间不严格按照工艺条件要求。 (3)板式换热器垫片老化损坏，造成原料奶混入灭菌奶中。 （4）生产过程中产生二次污染。 8、奶粉杂质超标的可能原因：（1）原料奶净化不彻底。 （2）生产过程中产生二次污染。 (3)干燥室热风温度过高，导致干燥机周围产生焦粉。 (4)空气均衡器中热风调节不当，产生涡流，造成奶粉局部过热，产生焦粉。