CN113826794A - 瓶装乳源饮用水及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

瓶装乳源饮用水及其生产工艺。乳源饮用水是在湿法奶粉生产、或在冻干奶粉生产的过程中把蒸发浓缩、真空浓缩和喷雾干燥、冷冻干燥工艺中的蒸汽凝结成水，再生产成瓶装饮用水。

Description

瓶装乳源饮用水及其生产工艺

技术领域

本发明涉及湿法奶粉生产、冻干奶粉生产和饮用水生产技术领域，特别涉及把湿法奶粉生产和冻干奶粉生产工艺中的蒸汽生产成饮用水的技术。

背景技术

在牛奶粉、羊奶粉、骆驼奶粉、驴奶粉等湿法奶粉生产和冻干奶粉生产的过程中，乳液的蒸发浓缩、真空浓缩和浓缩乳液的喷雾干燥、冷冻干燥的工艺中会生产大量蒸汽，如中国专利：“一种全脂奶粉的生产工艺”，专利号：ＣＮ202010462247.0；和中国专利申请：“冻干奶粉的生产方法”，申请号：ＣＮ200810101892.9文献中所述。目前，使用前述方法生产奶粉的企业都是把在生产中产生的蒸汽直接排放，或将蒸汽凝结成水作为废水处理后排放，这样增加了废水处理的负担，也浪费了水资源。另一方面，婴幼儿饮用水在市场上是质量要求最高的饮用水，如果某一品牌的奶粉是市场主管部门质检合格的产品，这一品牌奶粉在密封管道设备内生产过程中蒸发浓缩、真空浓缩和喷雾干燥、冷冻干燥的工艺中产生的蒸汽凝结水应该是优质的水资源。如果将这一水资源加工成婴幼儿饮用水使用，将有利于婴幼儿健康生活。

发明内容

本发明的目的是将湿法奶粉生产、冻干奶粉生产过程中蒸发浓缩、真空浓缩和喷雾干燥、冷冻干燥工艺中的蒸汽凝结水生产成瓶装饮用水。这样，可以避免乳液中优质水资源的浪费，又可以减少处理污水的负担。

本发明的目的是这样达到的：瓶装乳源饮用水是在湿法奶粉生产、或在冻干奶粉生产过程中生产出来的；Ａ、湿法奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩→喷雾干燥→流化干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；Ｂ、冻干奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩→低温均质→冷却储藏→冷冻干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；其特征是：乳源饮用水是乳液在湿法奶粉生产的蒸发浓缩或真空浓缩工艺中除去浓缩乳液后的蒸汽凝结的第一部分水，或加上在喷雾干燥工艺中除去奶粉后的蒸汽凝结的第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行装瓶；乳源饮用水是乳液在冻干奶粉生产的真空浓缩工艺中除去浓缩乳液后的蒸汽凝结的第一部分水，或加上在冷冻干燥工艺中除去奶粉后的蒸汽凝结的第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行杀菌→装瓶。

瓶装乳源饮用水的生产工艺共用了部分湿法奶粉生产工艺、或共用了部分冻干奶粉生产工艺；Ａ、湿法奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩→喷雾干燥→流化干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；Ｂ、冻干奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩→低温均质→冷却储藏→冷冻干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；其特征是：瓶装乳源饮用水的生产工艺共用了湿法奶粉生产如下工艺：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩，然后将蒸发浓缩或真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水，或再继续共用喷雾干燥工艺，然后将喷雾干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行装瓶；瓶装乳源饮用水的生产工艺共用了冻干奶粉生产如下工艺：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩，然后将真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水，或再继续共用低温均质→冷却储藏→冷冻干燥工艺，然后将冷冻干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行杀菌→装瓶；在湿法奶粉生产线上生产瓶装乳源饮用水时，蒸发浓缩或真空浓缩工艺中产生的蒸汽或和喷雾干燥工艺中产生的蒸汽通过管道输送到在高温杀菌工艺部位的热交换器１、再串联输送到在预热均质工艺部位的热交换器２释放潜热和部分显热给乳液后凝结成水。

热交换器３串联在热交换器２后面,热交换器２输出端未完全凝结成水的剩余的蒸汽将输送到热交换器３用冷水或冷空气进行冷却使蒸汽凝结成水。

冻干奶粉生产的真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽在常温常压下能释放潜热和部分显热凝结成水，真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽用管道输送到热交换器４，把在常温常压下没有完全将蒸汽凝结成水的剩余蒸汽在热交换器４用冷水或冷空气冷却蒸汽凝结成水。

瓶装乳源饮用水的生产只需要在原奶粉生产装置线上增加将蒸发浓缩或真空浓缩工艺中的蒸汽凝结成水的热交换设备，喷雾干燥工艺中的蒸汽凝结成水使用蒸发浓缩或真空浓缩工艺中的蒸汽凝结成水的同一套热交换设备，还要增加饮用水高温杀菌或紫外线杀菌装置、饮用水装瓶设备就可进行。

具体实施方式

瓶装乳源饮用水是在湿法奶粉生产、冻干奶粉生产中生产出来的，所以在下面的三个实施例中分别把二种湿法奶粉生产工艺、一种冻干奶粉生产工艺中的一种工艺流程先做一个完整的描述，然后再把瓶装乳源饮用水生产工艺与湿法奶粉生产工艺或与冻干奶粉生产工艺共用的工艺部分进行指明和不同的工艺部分进行描述。

实施例一，在本实施例的湿法奶粉生产工艺链中有真空浓缩工艺和喷雾干燥工艺。

一种奶粉的湿法生产工艺具体步聚如下：

步聚１、原乳检验及计量验收：按相关标准要求检验原乳并计量验收；

步聚２、原乳净化：将原乳中的体细胞、白血球、红细胞、尘埃等微细杂质及杂质中的微生物高速离心分离除净，采用离心分离的转速一般在4500～5000转/分，净化处理后的净化乳温度在35～45℃；

步聚３、冷却储藏：将净化后的原乳降温至2～6℃储藏，供给下一道工序使用；

步聚４、配料标准化：对原乳进行添加配料，使各成分含量符合相关标准的要求；

步聚５、预热均质：将乳中的脂肪、添加的配料等进行破碎，使其各成分均匀分散；第一阶段均质压力为15～21Mpa；第二阶段均质压力为5Mpa；均质温度为55～88℃；

步聚６、高温杀菌：在88～92℃温度下保持7～15秒，杀灭乳中全部微生物，再降温到60～70℃；

步聚７、真空浓缩：在－0.08～－0.0895Mpa的真空压力下使乳在70～90℃温度下汽化，除去乳中大量的水分，可采用四效浓缩，将乳的干物质含量由13％～15％提高到45％～50％，以便喷雾干燥的进行；

步聚８、喷雾干燥：将浓缩乳液高压喷雾并与130～170℃洁净热空气充分接触换热迅速蒸发乳液中的水分，使乳液快速变成细微粉末，同时要不断排除热空气及水蒸气并使喷雾干燥室处于负压环境；

步聚９、流化干燥：将干燥室中沉降的乳粉与旋风分离器分离出的乳粉一起进入流化床用冷干洁净空气（或氮气）进一步干燥除湿并将乳粉的温度降低≤30℃；

步聚１０、过滤分散：用30～40目滤网筛滤，并将结块乳粉分散均匀；

步聚１１、冲氮包装：冲入保护氮气对乳粉进行定量包装；

步聚１２、检验出厂：按产品标准检验合格出厂。

本实施例瓶装乳源饮用水及其生产工艺共用了“一种奶粉的湿法生产工艺”的步骤１到步骤７，然后将步骤７的真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水；或再继续共用步骤８，然后将步骤８喷雾干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再装瓶成50ml到2000ml不同容量系列的瓶装饮用水。

步骤７的蒸汽或和步骤８的蒸汽通过在步聚6工艺中的热交换器１到步聚5工艺中的热交换器２释放潜热和部分显热给乳液后凝结成水。热交换器３串联在热交换器２后面,如果热交换器２没有完全将蒸汽凝结成水就再通过热交换器３用冷水或冷空气吸收蒸汽潜热和部分显热来使蒸汽凝结成水。

实施例二，在本实施例的湿法奶粉生产工艺链中有蒸发浓缩工艺和喷雾干燥工艺。

一种奶粉的湿法生产工艺具体步聚如下：

步聚１、原乳检验及计量验收：按相关标准要求检验原乳并计量验收；

步聚２、原乳净化：将原乳中的体细胞、白血球、红细胞、尘埃等微细杂质及杂质中的微生物高速离心分离除净，采用离心分离的转速一般在4500～5000转/分，净化处理后的净化乳温度在35～45℃；

步聚３、冷却储藏：将净化后的原乳降温至2～6℃储藏，供给下一道工序使用；

步聚４、配料标准化：对原乳进行添加配料，使各成分含量符合相关标准的要求；

步聚５、预热均质：将乳中的脂肪、添加的配料等进行破碎，使其各成分均匀分散；第一阶段均质压力为：15～21Mpa；第二阶段均质压力为5Mpa；均质温度为55～88℃；

步聚６、高温杀菌：在88～92℃温度下保持7～15秒，杀灭乳中全部微生物，再降温到60～70℃；

步聚７、蒸发浓缩：通过一、二、三效蒸发器蒸发；一效蒸发的二次蒸汽用于二效蒸发器加热，二效蒸发的二次蒸汽用于三效蒸发器加热；三效蒸发的二次蒸汽用于预热器加热，这样的目的就是为了更好的节省能源；

步聚８、喷雾干燥：将浓缩乳液高压喷雾并与130～170℃洁净热空气充分接触换热迅速蒸发乳液中的水分，使乳液快速变成细微粉末，同时要不断排除热空气及水蒸气并使喷雾干燥室处于负压环境；

步聚９、流化干燥：将干燥室中沉降的乳粉与旋风分离器分离出的乳粉一起进入流化床用冷干洁净空气（或氮气）进一步干燥除湿并将乳粉的温度降低≤30℃；

步聚１０、过滤分散：用30～40目滤网筛滤，并将结块乳粉分散均匀；

步聚１１、冲氮包装：冲入保护氮气对乳粉进行定量包装；

步聚１２、检验出厂：按产品标准检验合格出厂。

本实施例瓶装乳源饮用水及其生产工艺共用了“一种奶粉的湿法生产工艺”的步骤１到步骤７，然后将步骤７的蒸发浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水；或再继续共用步骤８，然后将步骤８喷雾干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再装瓶成50ml到2000ml不同容量系列的瓶装饮用水。

步骤７的蒸汽或和步骤８的蒸汽通过在步聚6工艺中的热交换器１到步聚5工艺中的热交换器２释放潜热和部分显热给乳液后凝结成水。热交换器３串联在热交换器２后面,如果热交换器２没有完全将蒸汽凝结成水就再通过热交换器３用冷水或冷空气吸收蒸汽潜热和部分显热来使蒸汽凝结成水。

实施例三，在本实施例的冻干奶粉生产工艺链中有真空浓缩工艺和冷冻干燥工艺。

一种冻干奶粉的生产工艺具体步聚如下：

步聚１、原乳检验及计量验收：按相关标准要求检验原乳并计量验收；

步聚２、原乳净化及分离除菌：净乳除菌温度控制在48℃；离心机的转速在7000转/分；菌落总数≤3万个/ml，除菌效率在90％～95％；

步聚３、标准化：控制范围：脂肪3.1～3.3％；蛋白质2.9～3.1％；干物质含量12～13％；

步聚４、低温真空浓缩：一级浓缩：在－0.085Mpa真空压力下使乳中的水分在42℃温度下汽化蒸发，将浓缩乳泵入二级浓缩塔，在－0.095Mpa的真空压力下使乳中的水分在49℃温度下汽化再次蒸发，最终出料浓奶的干物质含量由12％提高到50％；

步聚５、低温均质：一段均质压力：30 Mpa；二段均质压力5Mpa；均质进料温度45℃，出料温度48℃，使乳中脂肪等均匀破碎。其脂肪球平均直径2.86μm变成0.27μm；脂肪球个数增加1200倍，表面积增加117倍，使最终的奶粉产品复水后口感更细腻，滑润；

步聚６、冷却储藏：在2～－2℃条件下冷却储藏；

步聚７、冷冻干燥：利用升华的特性，将浓乳冷冻至－12～－50℃，在－15 Pa～－100 Pa压力状态下，均匀补充升华热量并控制防止融化，使乳中的水分即从固态直接升华为气态而脱离。余下的干物质自然成粉状和片状。在此过程，由于深冷和升华造成水分迅速结晶并汽化脱离从而破坏了细菌细胞结构和生存环境，使余下的细菌85～90％再次被杀灭。成品后细菌总数一般在3000～5000个/克；含水≤1.2％；远低于国家标准的控制要求。ＧＢ5410－1999《全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉和调味乳粉》规定细菌总数≤50000个/克；含水≤3％；

本过程中的控制参数如下：

①、将浓乳放入分配盘，尺寸：400×600×28mm；

②、浓乳放置分盘配中的高度15～20mm；

③、冷阱温度控制在：－45℃～－50℃；

④、浓乳的预冻终点温度为：－30℃～－35℃，2h；

⑤、真空度：75～85 Pa；

⑥、冻干温度（升华干燥热控制）－5℃～－15℃，15h；

⑦、解析干燥热控制：≤20℃；

步聚８、冲氮造粒：采用专用的颗粒粉碎造粒机在氮气保护下将冻干奶粉加工成如30～40目等各种均匀颗粒，并筛选分离，即得成品冻干奶粉；

步聚９、真空内包装：在超洁净环境下密封真空定量包装成90克/包的单元；

步聚１０、成品检验：按标准ＧＢ5410－1999进行抽样检验；

步聚１１、外包装出厂：加外包装以便保护内包装及产品，合格出厂。

本实施例瓶装乳源饮用水及其生产工艺共用了“一种冻干奶粉的生产工艺”的步骤１到步骤４，然后将步骤４的真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水；或再继续共用步骤５到步骤７，然后将步骤７的冷冻干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后在88～92℃温度下保持7～15秒进行高温杀菌，杀灭水中全部微生物。再装瓶成50ml到2000ml不同容量系列的瓶装饮用水。

冻干奶粉生产的真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽在常温常压下能释放潜热和部分显热凝结成水。真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽用管道输送到热交换器４，把在常温常压下没有完全将蒸汽凝结成水的剩余蒸汽在热交换器４用冷水或冷空气冷却蒸汽凝结成水。

第一部分水或加上第二部分水混合后也可以用紫外线、臭氧发生器或微波进行杀菌。

以上３个实施例的瓶装乳源饮用水也可以根据婴幼儿对矿物质、微量元素、维生素补充的需要及味道的喜好来进行调制。

Claims (4)

1.一种瓶装乳源饮用水，其是在湿法奶粉生产、或在冻干奶粉生产过程中生产出来的；Ａ、湿法奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩→喷雾干燥→流化干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；Ｂ、冻干奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩→低温均质→冷却储藏→冷冻干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；其特征是：乳源饮用水是乳液在湿法奶粉生产的蒸发浓缩或真空浓缩工艺中除去浓缩乳液后的蒸汽凝结的第一部分水，或加上在喷雾干燥工艺中除去奶粉后的蒸汽凝结的第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行装瓶；乳源饮用水是乳液在冻干奶粉生产的真空浓缩工艺中除去浓缩乳液后的蒸汽凝结的第一部分水，或加上在冷冻干燥工艺中除去奶粉后的蒸汽凝结的第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行杀菌→装瓶。

2.一种瓶装乳源饮用水的生产工艺，其共用了部分湿法奶粉生产工艺、或共用了部分冻干奶粉生产工艺；Ａ、湿法奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩→喷雾干燥→流化干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；Ｂ、冻干奶粉生产工艺如下：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩→低温均质→冷却储藏→冷冻干燥→过滤筛粉→成品包装→检验出厂；其特征是：瓶装乳源饮用水的生产工艺共用了湿法奶粉生产如下工艺：原乳检验验收→净化→冷藏→标准化→预热均质→高温杀菌→蒸发浓缩或真空浓缩，然后将蒸发浓缩或真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水，或再继续共用喷雾干燥工艺，然后将喷雾干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行装瓶；瓶装乳源饮用水的生产工艺共用了冻干奶粉生产如下工艺：原乳检验验收→净化除菌→标准化→真空浓缩，然后将真空浓缩工艺中产生的蒸汽凝结成第一部分水，或再继续共用低温均质→冷却储藏→冷冻干燥工艺，然后将冷冻干燥工艺中产生的蒸汽凝结成第二部分水，第一部分水或加上第二部分水混合后再进行杀菌→装瓶；在湿法奶粉生产线上生产瓶装乳源饮用水时，蒸发浓缩或真空浓缩工艺中产生的蒸汽或和喷雾干燥工艺中产生的蒸汽通过管道输送到在高温杀菌工艺部位的热交换器1、再串联输送到在预热均质工艺部位的热交换器２释放潜热和部分显热给乳液后凝结成水。

3.如权利要求２所述的一种瓶装乳源饮用水的生产工艺，其特征是：热交换器３串联在热交换器２后面,热交换器２输出端未完全凝结成水的剩余的蒸汽将输送到热交换器３用冷水或冷空气进行冷却使蒸汽凝结成水。

4.如权利要求２所述的一种瓶装乳源饮用水的生产工艺，冻干奶粉生产的真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽在常温常压下能释放潜热和部分显热凝结成水，其特征是：真空浓缩和冷冻干燥工艺中产生的蒸汽用管道输送到热交换器４，把在常温常压下没有完全将蒸汽凝结成水的剩余蒸汽在热交换器４用冷水或冷空气冷却蒸汽凝结成水。