CN101317606A - 一种保全营养的奶粉生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种保全营养的奶粉生产方法。该方法包括：对检验后的原乳进行净化处理分离杂质，将得到的净化乳加热至50℃，脱脂处理分离出净化乳中的脂肪得到脱脂乳；将所述脱脂乳加热至50℃，进行微滤处理除菌，滤除直径为0.1～22微米；将微滤处理得到的截留液，或截留液与所述脱脂处理得到的奶油混合后的混合液加热至80～85℃，保持5～10min进行杀菌；将杀菌后的截留液或混合液与微滤处理得到的过滤液混合得到混合乳液，对所述混合乳液进行真空浓缩脱去混合乳液中的膻味；对脱去膻味的所述混合乳液进行高压均质后进行冻干处理得到含水量为1～4％的干燥奶粉，即得成品奶粉或脱脂奶粉。该方法最大限度的保护原乳中的营养，得到全营养的奶粉。
Description
技术领域
本发明涉及一种奶粉的生产工艺，尤其涉及一种可以保全奶粉的营养的奶粉生产方法。
背景技术
常规的奶粉加工方法是将羊乳或牛乳，或它们的初乳经多效真空浓缩设备进行浓缩处理，将乳中的部份水分除去，浓缩温度一般在45-85℃之间，浓缩后使乳的浓度达到40～48％左右，经137～142℃高温杀菌，再利用120～170℃的热空气喷雾干燥制得，多次高温加工，使得成品乳粉中蛋白和维生素被部分破坏，蛋白质的活性丧失，营养成份大打折扣，加热温度过高还会产生“二硫键”的断裂，使乳品有蒸煮味道。另外，乳粉中乳糖的异构化与加热温度强度都成正比关系，温度越高，加热时间越长，乳糖异化结构越严重，影响成品奶粉后的品质。加热产生的褐变，会影响成品奶粉的品相。
而现有冻干法加工乳粉的工艺大多采用传统的浓缩方法，高温杀菌、多效真空浓缩、真空冷冻干燥等工艺加工，这些工艺也存在高温杀菌对乳粉中营养成份破坏的问题。
发明内容
本发明提供一种保全营养的奶粉生产方法，该方法利用膜分离处理代替传统的高温杀菌来对生产中的原料乳进行除菌，克服了传统的奶粉制备方法中高温杀菌破坏奶粉中营养成份及成品奶粉口感、品相不好的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种保全营养的奶粉生产方法，该方法包括：
对检验后的原乳进行净化处理分离杂质，将得到的净化乳加热至50℃，脱脂处理分离出净化乳中的脂肪得到脱脂乳；
将所述脱脂乳加热至50℃，进行微滤处理除菌，滤除直径为0.1～22微米；
将微滤处理得到的截留液，或截留液与所述脱脂处理得到的脂肪混合后的混合液加热至80～85℃，保持5～10min进行杀菌；
将杀菌后的截留液或混合液与微滤处理得到的过滤液混合得到混合乳液，对所述混合乳液进行两级浓缩，浓缩后使混合乳液的浓度为50％～55％，并脱去混合乳液中的膻味；
对脱去膻味的所述混合乳液进行高压均质，均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃，保持2～4h，得到冷冻物料，在温度为45～48℃的真空状态下将所述冷冻物料保持5～7h，温度降至28～30℃，保持12～14h，得到含水量为1～4％的冻干奶粉，即得成品奶粉或脱脂奶粉。
所述对检验后的原乳进行净化处理分离杂质包括：
在40～50℃温度下，在离心分离机中对原乳进行8000转/分的高速分离，去除原乳中的杂质、尘埃及非乳细胞。
所述微滤处理除菌包括：
在循环微滤系统中进行循环微滤，微滤速度为10m/s，微滤反向脉冲频率为35次/h，滤除直径为0.1～22微米的微生物的比率为：99.86～99.94％。
所述循环微滤系统包括：陶瓷膜微滤设备。
所述两级浓缩包括：
在双级单效真空浓缩设备中对所述超级浓缩后的混合乳液进行第一、二级浓缩处理，第一级浓缩的真空度为-0.07～-0.1，温度为45～49℃，浓缩后使混合乳液浓度达到35～40％；第二级浓缩的真空度为-0.07～-0.1，温度为45～49℃，浓缩后使混合乳液浓度达到50～55％。
所述对脱去膻味的所述混合乳液进行高压均质包括：
在高压均质设备中，均质温度为65～70℃，均质压力为20～25Mpa状态下对脱去膻味的所述混合乳液进行均质，均质后，使混合乳液中90％以上的脂肪球直径在1.0微米以下。
所述对均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃之前还包括：将均质后的混合乳液冷却至3～5℃。
所述对均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃还包括：在均质后得到的混合乳液中加入冻干保护剂后在20～40min内快速降温至-45～-50℃。
所述方法还包括：将得到的成品奶粉或脱脂奶粉进行充氮包装。
所述方法进一步包括：所述采用的原乳为羊乳或羊初乳或牛乳或牛初乳。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，采用对净化乳进行脱脂后进行工艺低温微滤除菌的处理，使得杀菌变得轻松而简单，使杀菌过程可采用低强度的处理方法，同时采用双级真空浓缩的两级浓缩，使加工成本最经济。该方法最大限度的保护原乳中的营养，在加工中，只有脱出的脂肪和截留液经80～85℃，5～10min杀菌，含有更多有效成份的脱脂乳加热温度在70℃以下，使原乳中所含有的丰富的营养成份完全完整的保留下来，使得成品乳粉中蛋白和维生素不受破坏，也不会产生乳糖异化，并保留蛋白的活性。尤其是应用到牛、羊初乳粉的加工中，初乳的蛋白质大多数为免疫球蛋白，它能够形成抗体，与病原微生物及毒素等抗原结合，在哺乳动物新生幼仔自身免疫系统发育成熟、正常运作之前，可以保护其免受病原侵袭，这些营养物质很难承受高温处理，而该加工方法使免疫球蛋白得以保存下来。该方法在羊乳生产中有更重要的意义，羊乳的乳蛋白高温耐受力大大低于牛乳，按传统的牛乳加工工艺进高温杀菌时，羊奶会呈絮状沉淀，而该方法采用的低温除菌工艺使羊乳的加工被简化。
附图说明
图1为本发明实施例的总体生产方法流程图；
图2为本发明实施例一的保全营养的牛奶粉的生产方法流程图。
具体实施方式
本发明实施方式提供一种保全营养的奶粉的生产方法，通过对原乳净化后进行脱脂处理，脱去原乳中的奶油(脂肪)，并对脱去奶油的脱脂乳进行低温过滤除菌，只对过滤除菌的截留液和脱脂出的奶油在80～85℃温度条件下进行短时间的杀菌，将截留液、或截留液与奶油的混合液与微滤处理后的滤后液混合得到混合乳液，并对混合乳液进行二级浓缩后，通过相应的冻干处理得到冻干奶粉或冻干脱脂奶粉。该方法采用低温微滤的除菌方法，除去营养成份丰富的脱脂乳中的细菌，而不会因高温对脱脂乳的营养成份造成破坏，保证生产的冻干奶粉的营养、口味、品相完好。该方法中低温杀菌技术的应用，是乳粉生产中突破性的革命，颠覆了传统的乳粉加工手段，在食品加工中具有重要意义。
进一步，为避免后续处理中造成的二次污染，在对得到的成品全营养的奶粉进行自动充氮无菌包装后，即可按奶粉生产标准进行相应的检验后成品出厂。
其中，低温滤菌可以采用膜分离技术，用膜技术来进行低温过滤除菌。膜分离技术中所谓膜的定义是：自然界中经常存在这样的物质体系，即在一种流体相内或两种流体相之间，有一薄层凝聚相物质将流体相分隔成两部分，该薄层物质就是所谓的膜。被膜隔开的两种流体相之间会发生渗透现象，流体之间通过膜的传递，是通过来自膜的上游侧或下游侧之间的压力差、浓度差、电位差来产生的，利用这一特性，通过调整促使渗透作用发生的分离驱动力，达到将溶液中的不同物质分离的目的，就是膜的分离技术。膜分离可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等，现在有应用膜分离技术进行过滤的设备，如陶瓷膜微滤除菌设备等。
为便于理解，下面结合附图和具体实施例对冻干奶粉的生产方法作进一步说明。
实施例一
如图1所示，本实施提供一种保全营养的奶粉的生产方法，通过对原乳脱脂后，对脱脂乳进行低温微滤杀菌的方法，最大的保证了脱脂乳中的营养，该方法可以生产全脂全营养奶粉及脱脂全营养奶粉，该生产方法采用的是陶瓷膜微滤除菌设备，对脱脂后的牛、羊乳或它们的初乳进行过滤，将杂菌滤出，杂菌截留率99.94％，芽孢截留率99.86％；牛、羊乳中脂肪球颗粒直径在0.1至22微米之间，羊乳中脂肪小直径的脂肪含量比较高一些，由于这一尺寸间基本覆盖乳中所有的细菌的尺寸的大小，因此在除菌过滤前，先将脂肪分离出来；具体是将牛、羊乳或它们的初乳加热至50℃，用脱脂机进行脱脂，对脱脂乳进行单独滤菌，温度为50℃；脱出的稀奶油可与截留液混合后加热到80～85℃，保持5～10min杀菌后，加到过滤好的脱脂乳中形成混合乳液(如生产脱脂奶粉，稀奶油可不必加入)，截留液中的营养成份也被保留下来。除菌微滤后，进行两级浓缩。
两级浓缩均采用的是双级单效真空浓缩设备，可以将浓缩时的温度控制在50℃以下，第一级浓缩将原料乳浓度由12％左右的提高到35～40％，工作温度45℃～49℃，真空度-0.07至-0.1；第二级浓缩将浓度提高到50～55％，工作温度45℃～49℃，真空度-0.07至-0.1。真空浓缩的同时，还可以使乳液达到真空脱膻的效果；其中，所述乳的浓度是指乳液中干物质的含量，其余的是水。如上述的浓度为50～55％指的是是乳中干物质的含量，其余的35～40％是水。乳中的干物质有蛋白、脂肪、乳糖、矿物质、微量元素等。如：牛奶的浓度为12％，是指奶中的干物质含量为12％，其余的88％是水。即水为溶剂，干物质为溶质。
均质：将浓缩后的混合乳液用高压均质机均质，均质温度为65～70℃，压力为20～25Mpa；在挤压、强冲击与失压膨胀的三重作用下使乳中的料质细化混合，未均质时，混合乳液中约90％以上的脂肪球直径在2.5～5微米，均质后，均质后，使混合乳液中约90％以上的脂肪球直径在1.0微米以下。均质可使乳质质地细腻，乳液中的脂肪球显著细化后，脂肪球上浮速度明显减慢，可减少脂肪聚集，还可使其成品奶粉细致，食用后易于消化吸收，提高食用价值，并且有非常好的口感；
真空冷冻干燥：可以在浓缩后的混合乳液中加入冻干保护剂N91，冻干保护剂可在冻干时更好的保护蛋白的活性，冷却后装盘，推入冷冻室内，在20～40min内快速降温至零下45～50℃，保持2～4h，得到细小的冰晶组织结构，使冻干后不出现板结现象；将冻好的物料放入真空冻干室内，抽真空后，使真空室内设置的电热板加热温度为45～48℃，保持5～7h，将电热板温度降至28～30℃，保持12～14h，得到含水量在1～4％的干燥奶粉即为成品冻干奶粉。
为得到最终合格产品还需要进行后续的工艺处理，具体如下：
无菌包装：采用全自动充氮奶粉包装机；
成品检验：按奶粉生产标准进行检验；
下面以鲜羊原乳生产冻干奶粉为例，对上述方法作进一步具体说明，如图2所示，包括下述步骤：
步骤1、原料乳检验：将鲜羊原乳按质检标准检验；
步骤2、净乳：用离心分离机，在45℃下，将步骤1中原乳进行高速分离，将原乳中的杂质、尘埃及各种非乳细胞去除；
步骤3、预热：将净化后的净化乳加热到50℃，以利于下一步骤的脱脂处理；
步骤4、脱脂：利用脱脂机将净化乳中的奶油分离出来；
步骤5、调温：将分离出奶油的脱脂乳调温至50℃；
步骤6、微滤：将调温至50℃的脱脂乳打入微滤系统，先经泵打入微滤槽内，再由供料泵打入循环微滤系统，微滤系统可以采用陶瓷微滤除菌设备，将微滤速度调至10m/s，反向脉冲频率为35次/h；
步骤7、杀菌：若生产全脂奶粉，则将脱脂处理时分离出的稀奶油(脂肪)与微滤中分离出的截留液合流形成混合液，并将混合液加热至80～85℃，保持5～10min杀菌，杀菌后与微滤中过滤脱脂乳得到的滤后液混合得到混合乳液；
若生产脱脂奶粉，则直接将微滤中分离出的截留液加热至80～85℃，保持5～10min杀菌，杀菌后与微滤中过滤脱脂乳得到的滤后液混合得到混合乳液；
对混合乳液进行两级浓缩处理，具体如下：
步骤8、真空浓缩：采用双级单效真空浓缩设备，第一级浓缩使混合乳液浓度为35％，真空度-0.08，温度48℃；第二级浓缩使混合乳液浓度为50％，真空度-0.08，温度48℃。浓缩同时脱去乳中的膻味；
步骤9、均质：浓缩后的混合乳液用高压均质机均质，均质温度：68℃，压力：25Mpa，为达到保护混合乳液的效果，在均质前向混合乳液中加入冻干保护剂N91，冻干保护剂可在冻干时更好的保护蛋白的活性；且为保证步骤10中快速降温冷冻的效果，在本处理步骤之后，先将混合乳液降温冷却至3～5℃，且在冻却后的混合乳液中加入冻干保护剂N91，在冻干时更好的保护蛋白的活性；
步骤10、真空冷冻干燥：将混合乳液装盘后在冷冻室内，40min内快速降温至零下50℃，保持3h，得到细小的冰晶组织结构，使冻干后不出现板结现象。将冻好的物料放入真空冻干室内，抽真空后，电热板加热温度48℃，保持6h，将电热板温度降至28℃，保持14h，得到含水量在3％的干燥奶粉即为成品冻干奶粉。
为得到最终的产品，对得到的冻干奶粉进行后续处理，具体如下。
步骤11、充氮包装：采用全自动充氮奶粉包装机对步骤11中得到的冻干奶粉进行包装；
步骤12、成品检验：按包括后的奶粉按生产标准进行检验；
步骤13、成品外包出厂。
实施例二
本实施例以鲜牛原乳为原料生产冻干奶粉，对冻干奶粉的生产方法进行说明，具体如下：
步骤11、原料乳检验：将鲜牛乳按质检标准检验；
步骤12、净乳：用离心分离机，在45℃下，进行高速分离，将原乳中的杂质、尘埃及各种非乳细胞去除；
步骤13、预热：将净化后的净化乳加热至38℃；
步骤14、脱脂：脱脂机将奶油分离出来；
步骤15、调温：脱脂乳调温至50℃；
步骤16、微滤：将脱脂乳打入微滤系统，先经泵打入微滤槽内，再由供料泵打入循环微滤系统，微波速度调至10m/s，反向脉冲频率为35次/h，稀奶油与微滤中分离出的截留液合流；
步骤17、杀菌：将脱出的稀奶油可与截留液混合后加热到80～85℃，保持5～10min杀菌，杀菌后与滤好的脱脂乳混合；
步骤18、真空浓缩：采用单效真空浓缩设备，第一次浓缩至40％，真空度-0.1，温度45℃；第二次浓缩至55％，真空度-0.1，温度45℃。浓缩同时脱去乳中的膻味；
步骤19、均质：浓缩液加入冻干保护剂N91后用高压均质机均质，均质温度：70℃，压力：20Mpa；
步骤110、冷却：将均质后的浓缩液冷却至3℃，以利下道工序的进行；
步骤111、真空冷冻干燥：将浓缩液加入冻干保护剂N91，冷却后装盘，推入冷冻室内，30min内快速降温至零下45℃，保持4h，得到细小的冰晶组织结构，使冻干后不出现板结现象。将冻好的物料放入真空冻干室内，抽真空后，电热板加热温度45℃，保持5h，将电热板温度降至30℃，保持12h，得到含水量在2％的干燥奶粉即为冻干奶粉
步骤112、充氮包装：采用全自动充氮奶粉包装机对干燥奶粉进行包装；
步骤113、成品检验：按奶粉生产标准对包括后的奶粉进行检验；
步骤114、成品外包出厂
综上所述，本发明实施例通过先脱脂、对脱脂乳进行低温过滤除菌的方法，在冻干奶粉的生产中，最好的保护了乳中的营养成份，其生产出冻干奶粉的口感、品相，解决了传统需要在冻干奶粉的前处理中需要高温杀菌破坏奶粉营养的问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1、一种保全营养的奶粉生产方法，其特征在于，该方法包括：
对检验后的原乳进行净化处理分离杂质，将得到的净化乳加热至50℃，脱脂处理分离出净化乳中的脂肪得到脱脂乳；
将所述脱脂乳加热至50℃，进行微滤处理除菌，滤除直径为0.1～22微米；
将微滤处理得到的截留液，或截留液与所述脱脂处理得到的脂肪混合后的混合液加热至80～85℃，保持5～10min进行杀菌；
将杀菌后的截留液或混合液与微滤处理得到的过滤液混合得到混合乳液，对所述混合乳液进行两级浓缩，浓缩后使混合乳液的浓度为50％～55％，并脱去混合乳液中的膻味；
对脱去膻味的所述混合乳液进行高压均质，均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃，保持2～4h，得到冷冻物料，在温度为45～48℃的真空状态下将所述冷冻物料保持5～7h，温度降至28～30℃，保持12～14h，得到含水量为1～4％的冻干奶粉，即得成品奶粉或脱脂奶粉。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对检验后的原乳进行净化处理分离杂质包括：
在40～50℃温度下，在离心分离机中对原乳进行8000转/分的高速分离，去除原乳中的杂质、尘埃及非乳细胞。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微滤处理除菌包括：
在循环微滤系统中进行循环微滤，微滤速度为10m/s，微滤反向脉冲频率为35次/h，滤除直径为0.1～22微米的微生物的比率为：99.86～99.94％。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述循环微滤系统包括：陶瓷膜微滤设备。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两级浓缩包括：
在双级单效真空浓缩设备中对所述超级浓缩后的混合乳液进行第一、二级浓缩处理，第一级浓缩的真空度为-0.07～-0.1，温度为45～49℃，浓缩后使混合乳液浓度达到35～40％；第二级浓缩的真空度为-0.07～-0.1，温度为45～49℃，浓缩后使混合乳液浓度达到50～55％。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对脱去膻味的所述混合乳液进行高压均质包括：
在高压均质设备中，均质温度为65～70℃，均质压力为20～25Mpa状态下对脱去膻味的所述混合乳液进行均质，均质后，使混合乳液中90％以上的脂肪球直径在1.0微米以下。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃之前还包括：
将均质后的混合乳液冷却至3～5℃。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对均质后得到的混合乳液在20～40min内快速降温至-45～-50℃还包括：
在均质后得到的混合乳液中加入冻干保护剂后在20～40min内快速降温至-45～-50℃。
9、根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将得到的成品奶粉或脱脂奶粉进行充氮包装。
10、根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
所述采用的原乳为羊乳或羊初乳或牛乳或牛初乳。
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