CN105994651A - 一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺 - Google Patents

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张照
毛雪琴
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Abstract

本发明公开了一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺，包括鲜奶浓缩，高压脉冲电场处理，巴氏杀菌，水分升华及分袋包装五个步骤，将鲜奶浓缩到一定浓度，进行巴氏杀菌后，进入真空冷冻设备，将水份升华，除去液奶中的水份，使奶粉中的水分小于5%，使鲜奶中的活性营养成分不受损失或损失最低。所使用的真空冷冻设备能够实现快速制冷，且能耗低，能够对浓缩奶进行快速制冷后并恒定温度，确保了浓缩奶的新鲜度。干燥装置能够自行对储存的牛奶产品的箱体内部的空气湿度和温度进行检测，并且能够对箱体内部的空气进行循环的制冷和除湿。

Description

一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺
技术领域
本发明涉及奶粉加工制备技术领域，具体为一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺。
背景技术
奶粉是以新鲜牛奶或羊奶为原料，采用加热喷雾干燥的方法，除去乳中几乎全部的水分后制成的粉末，它方便保存，并便于携带。奶粉容易冲调，营养丰富。速溶奶粉比普通奶粉颗粒大而疏松，湿润性好，分散度高。冲调时，即使用温水也能迅速溶解。
奶粉生产工艺目前采用最多是喷雾干燥法，有的设计是使用真空蒸发罐，先将牛奶浓缩成饼状，然后再干燥制粉；有的设计则是将经过初步浓缩后的牛奶摊在加热的滚筒上，剥下烙成的薄奶膜再制粉等等。 喷雾干燥法是美国人帕西于1877年发明的。这种方法是先将牛奶进行杀菌等各种工艺处理，然后真空浓缩至原体积的1/4，成为浓缩乳再以雾状喷到有热空气的干燥室里，脱水后制成粉，再快速冷却过筛，即可包装为成品了。这一方法由于能耗成本低至今仍被沿用。它的诞生推动了奶粉制造业在20世纪初的大发展。在此过程中，由于干燥温度为135℃， 鲜奶中的有效活性营养成分因高温造成破坏使鲜奶中的活性营养成分遭到损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将鲜奶浓缩到一定浓度，进行巴氏杀菌后，进入真空冷冻设备，将水份升华，除去液奶中的水份，使奶粉中的水分小于5%，使鲜奶中的活性营养成分不受损失或损失最低的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺,包括以下步骤：
步骤（1），鲜奶浓缩，将原料乳倒入高压均质机中，在30～45℃、30～40Mpa的环境下经四效浓缩工艺，制成浓缩奶，浓缩奶的固形物浓度为40～50wt%；
步骤（2），高压脉冲电场处理：将经高压均质后的浓缩奶液经PEF设备进行高压脉冲电场处理，脉冲波形为方波；
步骤（3），巴氏杀菌，将浓缩奶进行过滤离心净化处理后，在温度为72℃的环境下进行时间为15s的一次巴氏杀菌，所得的浓缩奶均质后在温度为75℃环境下进行时间为15s的二次巴氏杀菌；
步骤（4），水分升华，将浓缩奶经36小时降温到0～15℃，放入真空冷冻设备进行8～10小时的水分升华，除去浓缩奶中的水份，当水分小于5%时取出，在干燥装置内放置2～5小时，形成成品奶粉；
步骤（5），分袋包装，将所得成品奶粉分装后将包装容器抽真空，使包装容器内的残留氧气量小于容器容积百分比3%。
优选的，步骤（2）中高压脉冲电场处理条件为：25-35kV/cm，脉冲宽度为2-10μs，脉冲频率为100-2000Hz， 流速为80-120L/h，处理次数为2次。
优选的，步骤（4）中的真空冷冻设备结构为，包括矩形状型管、箱体和压缩机，所述矩形状型管与箱体底部相贴合形成第一传热区，所述矩形状型管的侧面经铝箔与箱体的内壁之间形成第二传热区，所述铝箔的外部包覆有绝热材料，所述矩形状型管与压缩机相连形成传热循环系统。
优选的，步骤（4）中的干燥装置结构为包括密闭储藏箱、进气口、出气口、制冷机组、空气干燥处理装置、导风扇、空气温湿度探测器、控制箱、导气管，所述密闭储藏箱为长方形储藏箱，在密闭储藏箱的一端设置有进气口，在密闭储藏箱的另一端设置有出气口，在密闭储藏箱的一侧制冷机组通过导气管同进气口相连，在密闭储藏箱的另一侧空气干燥处理装置通过导气管同出气口相连，在进气口和制冷机组之间的导气管内安装有导风扇，在密闭储藏箱内安装有空气温湿度探测器，在密闭储藏箱的正面安装有控制箱，制冷机组、空气干燥处理装置、导风扇、空气温湿度探测器通过导线同控制箱相连，制冷机组和空气干燥处理装置通过导气管相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明将鲜奶浓缩到一定浓度，进行巴氏杀菌后，进入真空冷冻设备，将水份升华，除去液奶中的水份，使奶粉中的水分小于5%，使鲜奶中的活性营养成分不受损失或损失最低。
（2）发明中的真空冷冻设备能够实现快速制冷，且能耗低，能够对浓缩奶进行快速制冷后并恒定温度，确保了浓缩奶的新鲜度。
（3）本发明中的干燥装置能够自行对储存的牛奶产品的箱体内部的空气湿度和温度进行检测，并且能够对箱体内部的空气进行循环的制冷和除湿。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为真空冷冻设备结构示意图；
图3为干燥装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺,包括以下步骤：
步骤（1），鲜奶浓缩，将原料乳倒入高压均质机中，在30～45℃、30～40Mpa的环境下经四效浓缩工艺，制成浓缩奶，浓缩奶的固形物浓度为40～50wt%；
步骤（2），高压脉冲电场处理：将经高压均质后的浓缩奶液经PEF设备进行高压脉冲电场处理，脉冲波形为方波；
步骤（3），巴氏杀菌，将浓缩奶进行过滤离心净化处理后，在温度为72℃的环境下进行时间为15s的一次巴氏杀菌，所得的浓缩奶均质后在温度为75℃环境下进行时间为15s的二次巴氏杀菌；
步骤（4），水分升华，将浓缩奶经36小时降温到0～15℃，放入真空冷冻设备进行8～10小时的水分升华，除去浓缩奶中的水份，当水分小于5%时取出，在干燥装置内放置2～5小时，形成成品奶粉；
步骤（5），分袋包装，将所得成品奶粉分装后将包装容器抽真空，使包装容器内的残留氧气量小于容器容积百分比3%。
将鲜奶浓缩到一定浓度，进行巴氏杀菌后，进入真空冷冻设备，将水份升华，除去液奶中的水份，使奶粉中的水分小于5%，使鲜奶中的活性营养成分不受损失或损失最低。
并且步骤（2）中高压脉冲电场处理条件为：25-35kV/cm，脉冲宽度为2-10μs，脉冲频率为100-2000Hz， 流速为80-120L/h，处理次数为2次。
如图2所示，在步骤（4）中的真空冷冻设备结构为，包括矩形状型管1、箱体2和压缩机3，矩形状型管1与箱体2底部相贴合形成第一传热区4，矩形状型管1的侧面经铝箔5与箱体2的内壁之间形成第二传热区6，铝箔5的外部包覆有绝热材料，矩形状型管1与压缩机3相连形成传热循环系统。能够实现快速制冷，且能耗低，能够对浓缩奶进行快速制冷后并恒定温度，确保了浓缩奶的新鲜度
步骤（4）中的干燥装置结构为包括密闭储藏箱7、进气口8、出气口9、制冷机组10、空气干燥处理装置11、导风扇12、空气温湿度探测器13、控制箱14、导气管15，如图3所示，密闭储藏箱7为长方形储藏箱，在密闭储藏箱7的一端设置有进气口8，在密闭储藏箱7的另一端设置有出气口9，在密闭储藏箱7的一侧制冷机组10通过导气管15同进气口8相连，在密闭储藏箱7的另一侧空气干燥处理装置11通过导气管15同出气口9相连，在进气口8和制冷机组10之间的导气管15内安装有导风扇12，在密闭储藏箱7内安装有空气温湿度探测器13，在密闭储藏箱7的正面安装有控制箱14，制冷机组10、空气干燥处理装置11、导风扇12、空气温湿度探测器13通过导线同控制箱14相连，制冷机组10和空气干燥处理装置11通过导气管15相连。能够自行对储存的牛奶产品的箱体内部的空气湿度和温度进行检测，并且能够对箱体内部的空气进行循环的制冷和除湿。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺，其特征在于：该方法按照下述步骤进行：
步骤（1），鲜奶浓缩，将原料乳倒入高压均质机中，在30～45℃、30～40Mpa的环境下经四效浓缩工艺，制成浓缩奶，浓缩奶的固形物浓度为40～50wt%；
步骤（2），高压脉冲电场处理，将经高压均质后的浓缩奶液经PEF设备进行高压脉冲电场处理，脉冲波形为方波；
步骤（3），巴氏杀菌，将浓缩奶进行过滤离心净化处理后，在温度为72℃的环境下进行时间为15s的一次巴氏杀菌，所得的浓缩奶均质后在温度为75℃环境下进行时间为15s的二次巴氏杀菌；
步骤（4），水分升华，将浓缩奶经36小时降温到0～15℃，放入真空冷冻设备进行8～10小时的水分升华，除去浓缩奶中的水份，当水分小于5%时取出，在干燥装置内放置2～5小时，形成成品奶粉；
步骤（5），分袋包装，将所得成品奶粉分装后将包装容器抽真空，使包装容器内的残留氧气量小于容器容积百分比3%。
2.根据权利要求1所述的一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺，其特征在于：所述步骤（2）中高压脉冲电场处理条件为：25-35kV/cm，脉冲宽度为2-10μs，脉冲频率为100-2000Hz， 流速为80-120L/h，处理次数为2次。
3.根据权利要求1所述的一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中的真空冷冻设备结构为，包括矩形状型管、箱体和压缩机，所述矩形状型管与箱体底部相贴合形成第一传热区，所述矩形状型管的侧面经铝箔与箱体的内壁之间形成第二传热区，所述铝箔的外部包覆有绝热材料，所述矩形状型管与压缩机相连形成传热循环系统。
4.根据权利要求1所述的一种保持奶粉活性营养成分的制备工艺，其特征在于：所述步骤（4）中的干燥装置结构为包括密闭储藏箱、进气口、出气口、制冷机组、空气干燥处理装置、导风扇、空气温湿度探测器、控制箱、导气管，所述密闭储藏箱为长方形储藏箱，在密闭储藏箱的一端设置有进气口，在密闭储藏箱的另一端设置有出气口，在密闭储藏箱的一侧制冷机组通过导气管同进气口相连，在密闭储藏箱的另一侧空气干燥处理装置通过导气管同出气口相连，在进气口和制冷机组之间的导气管内安装有导风扇，在密闭储藏箱内安装有空气温湿度探测器，在密闭储藏箱的正面安装有控制箱，制冷机组、空气干燥处理装置、导风扇、空气温湿度探测器通过导线同控制箱相连，制冷机组和空气干燥处理装置通过导气管相连。
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