CN104719481B - 乳糖在奶片制备过程中作为助流剂的应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了乳糖在奶片制备过程中作为助流剂的应用。本发明还提供了一种奶片，其原料组成中包括作为助流剂的粉末状乳糖，粉末状乳糖的添加量占奶片原料粉总质量的5‑40%。本发明通过对新型原料的开发和工艺的改进，可有效避免不添加二氧化硅直接压片工艺的缺点，既可增加奶片原料粉流动性及可压性，确保奶片原料粉进料顺畅，提升压片速度，降低产品不合格率，进而改善产品质量，又可以增加压片后奶片的光泽度，改善奶片感官。不仅为奶片生产提供了新的借鉴思路，而且开发的方法工艺操作简单，适合大规模工业化生产。

Description

乳糖在奶片制备过程中作为助流剂的应用

技术领域

本发明涉及一种乳糖在奶片制备过程中作为助流剂的应用，属于奶制品制备技术领域。

背景技术

奶片是以奶粉为主要原料，添加果粉、香精等，经混合、压片、包装制成的乳固体含量≥70%的乳制品，由于其营养丰富、食用便捷，深受广大消费者的欢迎。

奶片的生产工艺分为制粒工艺和非制粒工艺即直接压片两种，其中制粒工艺仍是奶片行业内普遍采用的方式，其基本原理为将奶片原料经过添加润湿剂（通常是水）制成软材，然后通过摆盘、烘烤干燥、颗粒后压制成型。该方法生产方式落后，工艺复杂，生产成本高，且生产过程中存在二次污染的可能，产品质量不稳定。

对于拥有奶粉生产线的企业来说，可选用非制粒工艺生产奶片。该工艺基本原理为将奶片生产所需的各种原料（包括奶粉、牛奶、乳清蛋白粉、脱盐乳清粉、葡萄糖浆、植物油、白砂糖等）经过混合、加水还原、浓缩、喷雾干燥后制得奶片原料粉，奶片原料粉与果粉、香精等小料干混均匀后压片。该方式大大改善了奶片生产环境，简化了奶片工艺流程，节能省时，产品稳定性好，生产效率高、重现性好。目前在能源和劳动力价格持续上涨的背景下，直接压片最大优势在于其经济性。

奶片原料粉是以乳粉或生牛乳为主要原料，添加或不添加脱盐乳清粉、葡萄糖浆、食用植物油、白砂糖、食用香精、营养素等，经配料、杀菌、真空浓缩及喷雾干燥制成的乳固体含量不低于70%的用于生产奶片的调制乳粉。

然而，由于奶片原料粉颗粒细微、松散、多孔，并且吸附力比较强，十分容易吸收环境中的水分，再加上粉粒之间的吸附作用会造成粒子群的黏聚而发生结块的现象。此外奶片原料粉经过运输、搅拌等外部作用力后，球形颗粒结构被破坏，细粉增多，由此导致奶片原料粉失去了原有的松散或自由流动的性质，在压片过程中会常常出现粉料进料不畅、冲头物料填充不足而引起虚片、残次片、粘冲等，严重影响产品生产及产品的品质。为防止这种现象的发生，保持奶片原料粉流动性及可压性，通常需要在生产过程中添加适量的抗结剂，增加奶片原料粉的流动性及可加工性。常用抗结剂主要为二氧化硅、磷酸三钙、微晶纤维素、硅酸钙、磷酸三钙、硅铝酸钠等。

其中，微晶纤维素对奶片原料粉抗结助流效果不明显，添加量大，且成本高昂。二氧化硅对奶片粉流动性改善效果明显，成本较低，被广泛应用于奶片生产过程中。国内外二氧化硅生产普遍采用沉淀法，副产品有聚合氯化铝或硫酸铝、活性氧化铝等成分。长时间食用含铝的食物容易导致健康疾病，对人体无益，因此二氧化硅使用上存在安全风险。硅铝酸钠、硅酸钙、磷酸三钙情况类似，添加量过少起不到增加流动性效果，添加过多又会给产品带来过多的矿物盐类，存在安全隐患。此外，作为抗结剂，本身并无营养价值可言。

鉴于奶片巨大的市场前景，在不使用抗结剂的前提下，要使奶片原料粉直接压片满足大规模工业化生产需求，就需要开发一种安全的原料改进奶片原料粉流动性，并对生产工艺进行优化改造。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新的原料在奶片制备中的应用，该原料为乳糖，通过将其作为助流剂与奶片原料粉混合制备奶片，可以增加奶片原料粉的流动性及可压性，并最终稳定奶片原料粉直接压片工艺。

为达到上述目的，本发明提供了乳糖在奶片制备过程中作为助流剂的应用，其中，所述乳糖为粉末状乳糖。通过在奶片原料粉中添加乳糖，可辅助增加奶片原料粉的流动性及可压性，提升不加抗结剂的奶片原料粉直接压片的速度，改善奶片原料粉直接压片的质量。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述粉末状乳糖的形状为球形、类球形或块状。采用含有15%以上无定型乳糖的粉末状乳糖，将更加有助于改善粉体的可压性，提高片剂的硬度。粉末状乳糖的形状越规则、形状越接近球形，作为助流剂的效果越好，奶片原料粉的流动性越好。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述粉末状乳糖的休止角为20-35°；更优选地，所述粉末状乳糖的休止角为25-33°。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述粉末状乳糖中，粒径在120μm以上的部分占粉末状乳糖总重量的比例≥55%，粒径在75μm以下的部分占粉末状乳糖总重量的比例≤15%。满足上述要求的乳糖的流动性及可压性良好，适合在奶片原料粉中添加并直接压片。粉末状乳糖的粒径越大，颗粒粒径分布越窄，粉末状乳糖作为助流剂的效果越好，奶片原料粉的流动性越好。

根据本发明的具体实施方案，随着乳糖在奶片原料粉中的重量比重的增加，奶片原料粉的流动性的改善越加明显，但是考虑到奶片及酸奶片产品的各项理化指标要符合标准，且考虑到消费者健康等因素，粉末状乳糖的添加量上限优选为40%；优选地，所述乳糖的添加量占奶片原料粉总质量的5-40%；更优选地，所述乳糖的添加量占所述奶片原料粉总质量的15%-35%。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在制备奶片的过程中，所述粉末状乳糖与所述奶片原料粉通过干混的方式混合。粉末状乳糖经过湿法添加并经过喷雾干燥，所制得的奶片原料粉流动性差，此时粉末状乳糖对奶片原料粉的流动性未起到改善效果；将粉末状乳糖与奶片原料粉干混均匀，可起到改善奶片原料粉流动性、可压性的效果，干混添加了粉末状乳糖的奶片原料粉适合直接压片。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在制备奶片的过程中，压片时环境的相对湿度在50%以下。

本发明还提供了一种奶片，其原料组成中包括作为助流剂的粉末状乳糖，粉末状乳糖的添加量占奶片原料粉总质量的5-40%。乳糖的含量不包括在奶片原料粉的总质量中，即奶片的原料分为两部分，一部分是奶片原料粉，另一部分是粉末状乳糖等。在上述奶片中，优选地，以重量百分比计，所述奶片原料粉具有以下成分组成：奶粉40-90%（奶粉亦可采用牛奶代替），脱盐乳清粉0-30%，葡萄糖浆0-30%，植物油0-10%，甜味剂0-20%。上述奶片原料粉也可以具有以下成分组成：奶粉40-70%，脱盐乳清粉10-30%，葡萄糖浆10-30%，植物油4-10%，甜味剂5-20%。奶片中所采用的甜味剂可以是白砂糖和/或其他常用的甜味剂。

在上述奶片中，优选地，以重量百分比计，所述奶片原料粉中还含有0-2%的营养素或0-5%的果蔬粉、0-5‰的香精、0-2%的柠檬酸。这些风味调节物质均为辅料，其是用来调节奶片的营养及风味。

本发明提供的奶片原料粉直接压片的方法，即上述奶片的制备方法可以包括以下步骤：

1、奶片原料粉制备

化油：将植物油通过加热方式，使油脂融化。

配料：开动高速混料机，将配料用水加入高速混料机，加热至50℃，将计量好的糖浆、甜味剂、奶粉或牛奶等加入并不断搅拌，物料充分混匀后打入配料罐。

营养素添加：当奶片中含有营养素时，可以将溶解好的营养素打入配料罐。

均质：将搅拌后料液经过高压均质机，均质后料液用滤袋进行过滤。

浓缩：使用真空浓缩将料液干物质含量控制在50%左右。

喷雾干燥：将浓缩后的物料经高压泵泵入喷雾干燥塔，进行喷雾干燥，喷雾干燥后奶片原料粉经流化床干燥，水分控制在3%以下。

包装：按照不同包装规格要求，将奶片原料粉装入相应的包装内。

2、乳糖与奶片原料粉干混：将上述奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，再将粉末状乳糖加入干混机，使乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在10-15分钟。当奶片中含有辅料时，可以在此步骤中，将其与粉末状乳糖一起加入到干混机中。对于适合湿法添加的营养素，可以添加到奶片的原料中进行喷雾干燥制备奶片原料粉，对于不适合湿法添加的营养素，则需要在此处与其他配料一起添加到干混机中。

3、压片：利用压片机将上述干混均匀的原料压制成型，得到奶片。

本发明提供的上述方法中，优选地，粉末状乳糖的添加环境、压片成型环境相对湿度优选控制在50%以下，50%以上的湿度可能导致粉末状乳糖吸水，失去增加粉体流动性的功效。生产环境的湿度越低，粉体越不容易受潮，乳糖对于奶片原料粉的流动性的改善效果越好。

本发明中的粉末状乳糖与奶片原料粉干混时间优选控制在15分钟以内，过长时间的干混搅拌将破坏奶片原料粉及乳糖颗粒的球形结构，增加细粉颗粒，降低粉体流动性。

本发明所制备的奶片各项质量指标均符合奶片行业标准。

本发明所提供的技术方案不采用二氧化硅等抗结剂，避免了抗结剂使用过程中可能存在的危害及风险，通过采用乳糖这一安全的、性能优越原料来增加奶片粉流动性及可压性，能够稳定奶片粉的直接压片工艺。

本发明通过对新型原料的开发和工艺的改进，可有效避免不添加二氧化硅直接压片工艺的缺点，既可增加奶片原料粉流动性及可压性，确保奶片原料粉进料顺畅，提升压片速度，降低产品不合格率，进而改善产品质量，又可以增加压片后奶片的光泽度，改善奶片感官。不仅为奶片生产提供了新的借鉴思路，而且开发的方法工艺操作简单，适合大规模工业化生产。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

制备奶片原料粉（以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉65%，脱盐乳清粉10%，葡萄糖浆13%，植物油5%，白砂糖7%）：

化油：将植物油通过加热方式，使油脂融化；

配料：开动高速混料机，将水加入高速混料机，加热至50℃，将葡萄糖浆、白砂糖、脱盐乳清粉、全脂奶粉等加入并不断搅拌，物料充分混匀后打入配料罐；

均质：将搅拌后料液经过高压均质机，均质后料液用滤袋进行过滤；

浓缩：使用真空浓缩将料液干物质含量控制在50%左右；

喷雾干燥：将浓缩后的物料经高压泵泵入喷雾干燥塔，进行喷雾干燥，喷雾干燥后奶片原料粉经流化床干燥，水分控制在3%以下。

制备奶片：

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖60kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用GZPTS-II全自动双出料高速压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例2

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉40%，脱盐乳清粉30%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖150kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在12分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例3

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉60%，脱盐乳清粉8%，葡萄糖浆12%，植物油5%，白砂糖15%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在10分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例4

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉60%，脱盐乳清粉8%，葡萄糖浆12%，植物油5%，白砂糖15%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒8%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在10分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例5

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉55%，脱盐乳清粉20%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖5%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（块状颗粒，粉末状乳糖的休止角为35°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的55%，75μm以下的粉末占粉末总重量的15%，含有无定型乳糖颗粒20%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例6

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉40%，脱盐乳清粉30%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）、草莓粉2kg，柠檬酸3kg，香精3kg；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，将草莓果粉、柠檬酸、香精均匀撒于奶片原料粉表面，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例7

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉40%，脱盐乳清粉30%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）、甜橙果粉18kg，柠檬酸3kg，香精3kg；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，将甜橙果粉、柠檬酸、香精均匀撒于奶片原料粉表面，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

实施例8

本实施例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：脱脂奶粉90%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（球形颗粒，粉末状乳糖的休止角为25°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量的73%，75μm以下的粉末占粉末总重量的8%，含有无定型乳糖颗粒15%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本实施例的奶片。

对比例1

本对比例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉40%，脱盐乳清粉30%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg、二氧化硅0.9kg；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将二氧化硅撒于奶片原料粉表面，开启干混机，使上述原料充分混匀，干混时间控制在15分钟；

利用压片机将干混均匀的原料压制成型，得到本对比例的奶片。

对比例2

本对比例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉40%，脱盐乳清粉30%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖10%；

称取奶片原料粉600kg；

将奶片原料粉过筛，利用压片机将奶片原料粉压制成型，得到本对比例的奶片。

上述各实施例及对比例的奶片的相关参数以及性能测试结果如表1所示。

对比例3

本对比例提供了一种奶片，其是通过以下步骤制备的：

按照实施例1的方法制备得到奶片原料粉，以重量百分比计，其组成包括：全脂奶粉55%，脱盐乳清粉20%，葡萄糖浆15%，植物油5%，白砂糖5%；

称取奶片原料粉600kg、粉末状乳糖240kg（三角锥颗粒，粉末状乳糖的休止角为38°，粉末状乳糖的颗粒分布范围为：120μm以上的粉末占粉末总重量80%，75μm以下的粉末占粉末总重量5%，含有无定型乳糖颗粒10%）；

将奶片原料粉过筛，经真空吸料系统吸入干混机，将上述粉末状乳糖加入干混机，开启干混机，使粉末状乳糖与奶片原料粉充分混匀，干混时间控制在15分钟；上述各实施例及对比例的奶片的相关参数以及性能测试结果如表1所示。

表1

注：此处奶片硬度的测定方法为将奶片放入YD-3型片剂硬度测试仪，在奶片直径向方向施加外力，直至奶片破裂，此时硬度仪上的数据就是奶片的硬度。一般奶片硬度控制在6-12之间。粉末休止角是指奶片原料粉混合乳糖后的休止角，并非乳糖自身的休止角。

奶片脆碎度测定方法为：选取8粒奶片，称重后将其放入CS-2型片剂脆碎度测试仪中，脆碎度仪以25转/分的转速旋转100圈后，取出奶片称重，重量的减少量占初始重量的比重即脆碎度。奶片脆碎度一般要求小于1.85%。

上述结果表明：不添加抗结剂或粉末状乳糖的奶片原料粉直接压片后，产品质量无法保证。对于添加粉末状乳糖的奶片原料粉，粉末状乳糖颗粒越接近球形，对奶片原料粉流动性的改善效果越显著，且随着添加量的增加，奶片原料粉的流动性及压片效果越好，当粉末状乳糖添加量达到一定程度时，奶片原料粉直接压片的速度、奶片质量与添加二氧化硅直接压片效果相当。

Claims (6)

1.采用乳糖作为助流剂的奶片制备方法，其中，所述乳糖为含有15％以上无定型乳糖的粉末状乳糖，所述粉末状乳糖的颗粒形状为球形，所述粉末状乳糖的休止角为20-35°；所述粉末状乳糖中，粒径在120μm以上的部分占粉末状乳糖总重量的比例≥55％，粒径在75μm以下的部分占粉末状乳糖总重量的比例≤15％；

该方法包括以下步骤：

粉末状乳糖与奶片原料粉通过干混的方式混合，粉末状乳糖的添加量占奶片原料粉总质量的5-40％；

干混添加了粉末状乳糖的奶片原料粉直接压片制得奶片，压片时环境的相对湿度在50％以下。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述粉末状乳糖的休止角为25-33°。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述乳糖的添加量占所述奶片原料粉总质量的15％-35％。

4.一种奶片，其是通过权利要求1-3任一项所述的方法制备的。

5.根据权利要求4所述的奶片，其中，以重量百分比计，所述奶片原料粉具有以下成分组成：奶粉40-90％，脱盐乳清粉0-30％，葡萄糖浆0-30％，植物油0-10％，甜味剂0-20％。

6.根据权利要求4或5所述的奶片，其中，以重量百分比计，所述奶片原料粉中还含有0-2％的营养素、0-5％的果蔬粉、0-5‰的香精或0-2％的柠檬酸。