CN116654336A - 干式混合粉末的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉体罐装技术领域，具体而言，涉及一种干式混合粉末的制备方法，所述方法包括：干式混合的步骤，以将含乳成分与维生素成分进行干式混合以得到待灌装的混合物；灌装的步骤，所述待灌装的混合物经由传输管道的入口进入所述传输管道，并经过所述传输管道的出口后灌装于容器中，所述入口的水平高度高于所述出口，所述待灌装的混合物在重力作用下在所述传输管道中进行传输，并且，所述传输管道的出口处存在第一水平静止区，所述带灌装的混合物在所述出口的第一水平静止区被收集后灌装于所述容器中。

Description

干式混合粉末的制备方法

技术领域

本发明属于食品加工领域，具体涉及粉体罐装技术领域，更具体而言，涉及一种干法灌装乳粉制品的方法。

背景技术

奶粉以乳类及乳蛋白制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和其他成分，使用物理方法生产加工制成的粉状产品。它既可以满足由于工作或身体原因而不能进行母乳喂养的婴幼儿对营养的需求，也可以满足身体机能退化，慢病高发，缺乏微量营养素的中老年人对健康食品的迫切需求。

奶粉的工艺分为三种，分别为湿法工艺、干法工艺和干湿法复合工艺。湿法工艺是在牛乳中加入营养成分后再经过喷雾干燥成粉的工艺。湿法工艺生产出来的奶粉理化指标稳定，成分均衡，但很多原料对加工条件非常敏感，导致了营养物质流失，产生异味等。干法工艺是在乳粉中加入各种固体的营养物质，充分混合以后，分装出来的工艺。干法的生产工艺比较简单、可添加热敏性的营养成分。但速溶性及口感与湿法生产的奶粉相比变差。在前两种生产工艺基础上，干湿复合工艺既可以将营养素直接加入鲜牛奶，使营养成分更均衡，也可以将一些较为苛刻的营养素在干混工艺加入，这样就保留了湿法工艺和干法工艺的优点。

维生素作为一种营养素，通常被加入奶粉中。维生素按性质分为脂溶性维生素和水溶性维生素两种，脂溶性维生素包括维生素A、维生素K、维生素E、维生素D，水溶性维生素包括维生素B和维生素C，脂溶性维生素和水溶性维生素共同作用，以提供婴幼儿生长的必需。维生素在奶粉中的均匀性对干法生产工艺至关重要，若未分布均匀，将影响奶粉的品质，粒度、混合体积、后续包装过程都会对维生素的均匀性造成影响。现有提升奶粉均匀性的技术方案主要集中在干混工艺过程中，如通过干混原辅料添加的种类配比、干混类型(机械式双桨搅拌型、三维行星式混合型、双锥型等)、干混时间等来提高奶粉的均匀性。

引用文献1中公开了一种提供一种营养均衡、有效成分分布更均匀的全干混婴幼儿奶粉，利用干混原辅料添加的种类配比来提高干混过程中奶粉的均匀性；

引用文献2公开了一种提升配方奶粉成分均匀性的混料方法，使用三维运动混料机和气流混料机进行预混和干混，提高了奶粉的均匀性。

但在实际工业化生产过程中，由于混合工艺的多样化和复杂化，因此，尽管对于罐装及粉体的(成分组成/形态)均匀化而言，仍然存在进一步探讨的余地。

引用文献：

引用文献1：CN104757123A

引用文献2：CN111990464A

发明内容

发明要解决的问题

对于提高最终产品成分或者形态的稳定性或均匀性而言，通常的改进方法可能更多的集中于原料选择、配混处理工艺，例如原料选择工艺中，通过特定组分或其用量的优化来提高最终产品的品质，在配混工艺中通过设备的特定配合或者工艺参数的优化以提高最终产品的稳定性和均匀性。例如，CN113841743A、CN104757123A、CN113142306A、CN114176137A、CN103039605A、CN108450555A、CN108522655A、CN111990464A、CN105053212A等文献，目前技术方案主要集中在奶粉干混工艺的研究，例如干混原辅料添加的种类配比、干混类型(机械式双桨搅拌型、三维行星式混合型、双锥型等)、干混时间等。

然而，对于乳粉类制备工艺的整个流程而言，其对于最终产品的品质或特性的影响十分复杂。尤其的，在本发明发明人的进一步研究过程中，意外的发现了，在干式混合工艺中，在干式混合后的灌装阶段，不同的控制手段或设备参数也会对最终得到的粉末的组成、形态的稳定性和均匀性产生明显的影响，而这样的观点目前尚未在现有的公开资料中发现类似研究。

因此，基于以上问题的发现和提出，为了明确粉末制品，尤其是乳粉制品在后续的管道输送、罐装时设备或工艺控制参数对其均匀性、稳定性造成的影响，本发明提出了一种优化的一种干式混合粉末的制备方法，在兼顾生产效率的基础上，能够使得最终得到的粉末产品的组成成分、形态分布上的均匀性和稳定性有所改进。

用于解决问题的方案

已经发现，通过如下技术方案的实施能够解决上述的技术问题：

[1].本发明首先提供了一种干式混合粉末的制备方法，其中，所述方法包括：

干式混合的步骤，以将含乳成分与维生素成分进行干式混合以得到待灌装的混合物；

灌装的步骤，所述待灌装的混合物经由传输管道的入口进入所述传输管道，并经过所述传输管道的出口后灌装于容器中，所述入口的水平高度高于所述出口，所述待灌装的混合物在重力作用下在所述传输管道中进行传输，

并且，所述传输管道的出口处存在第一水平静止区，所述待灌装的混合物在所述出口的第一水平静止区被收集后灌装于所述容器中；

其中，所述方法满足以下的条件中的一项或多项：

(i)所述含乳成分的D90为250μm以下；

(ii)所述传输管道的入口与所述第一水平静止区的垂直高度差为4m以下；

(iii)所述传输管道的径向方向与水平面的夹角为30°以上，且低于90°。

[2].根据[1]所述的方法，其中，所述含乳成分通过喷雾干燥而得到，并且所述含乳成分选自含有牛乳或羊乳的成分。

[3].根据[1]或[2]所述的方法，其中，所述干式混合通过干混机进行。

[4].根据[1]～[3]任一项所述的方法，其中，所述维生素成分包括水溶性维生素、脂溶性维生素中的一种或多种。

[5].根据[1]～[4]任一项所述的方法，其中，所述维生素成分的D90与所述含乳成分的D90之差的绝对值为50μm以下。

[6].根据[1]～[5]任一项所述的方法，其中，所述条件(i)中所述含乳成分的D90为90～150μm。

[7].根据[1]～[6]任一项所述的方法，其中，所述条件(ii)中所述传输管道的入口与所述第一水平静止区的垂直高度差为2.5～3.5m。

[8].根据[1]～[7]任一项所述的方法，其中，所述条件(iii)中所述传输管道的径向方向与水平面的夹角为30～50°。

[9].根据[1]～[8]任一项所述的方法，其中，所述方法同时满足条件(i)和(ii)；或者同时满足条件(ii)和(iii)；或者同时满足条件(i)和(ii)和(iii)。

[10].进一步，本发明也提供了一种乳粉制品的制备方法，其中，所述乳制品的制备方法中包括了根据以上[1]～[9]任一项所述的方法。

发明的效果

通过上述技术方案的实施，本发明能够获得如下的技术效果：

1)首次发现了粉末产品，尤其是乳粉制品制备过程中，在最终的干混-灌装阶段不同的设备参数以及工艺控制手段将会对最终灌装得到的粉末在组成成分和形态的均匀性和稳定性产生影响，因此，本发明首要的效果在于进一步提出了粉末产品、尤其是乳粉产品制备工艺可进一步优化的新的方面，极大程度填补了数据空白，提供了新的理论和实践依据，具有非常重要的工业应用价值；

2)在上述1)的基础上，通过选择合适的罐装下落高度、角度及半成品颗粒度，以改善干法混合后粉末制品、尤其是乳粉制品的灌装后产品的品质。

附图说明

附图标记说明

图1：下落灌装高度实验示意图。

图2：下落灌装角度实验示意图。

图3：下落灌装高度对奶粉中维生素A和维生素C的RSD影响。

图4：下落灌装角度对奶粉中维生素A和维生素C的RSD影响。

图5：半成品粒径对奶粉中的维生素A和维生素C的RSD影响。

图6：现有设备灌装时奶粉成分的变化情况。

具体实施方式

以下，针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是：

本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。

本说明书中，使用“以上”或“以下”表示的数值范围是指包含本数的数值范围。

本说明书中，使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。

本说明书中，使用“任选”或“任选的”表示某些物质、组分、执行步骤、施加条件等因素使用或者不使用。

本说明书中，所使用的“儿童”表示年龄大于3岁，且小于18岁或年龄大于18岁，但仍处于生长发育期的人类生活群体。

本说明书中，所使用的“中老年”表示年龄在45岁以上的人类群体。

本说明书中，使用“婴幼儿”表示年龄3岁以下的人类群组。

本说明书中，所使用的“常温”或“室温”表示“23±2℃”的室内环境温度。

本说明书中，使用“绝对值”时，也同时包括了正值和负值的情况。

本说明书中，使用D10、D50、D90表示样品的粒径值，其所对应的样品粒径值含义是小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的10％、50％、90％。

本说明书中，术语“乳”、“奶”应被广义地解释，可以涵盖生乳(即，直接从乳腺获得的液体)和标准化乳制品(例如像脱脂乳或全脂乳)两者，其中乳脂肪的浓度相对于最初的生乳已被降低。

本说明书中，所使用的单位名称均为国际标准单位名称，并且如果没有特别声明，所使用的“％”均表示重量或质量百分含量。

本说明书中，使用“基本上”表示与理论模型或理论数据的标准偏差在5％、优选为3％、更优选为1％范围以内。

本说明书中，使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。

本发明主要是提供了一种干式混合粉末状制品的制备方法，优选地，该混合粉末状制品可以为乳制品，并且这些混合粉末状制品还必要的含有维生素成分。

进一步，本发明技术方案主要基于如下见解而形成：

与干式混合制备工艺的现有研究方向不同，本发明主要致力于对干混和干混后至最终灌装前工艺进行优化而得到。已经发现，在添加了维生素类成分的干混-灌装工艺中，通过下述一种或多种优化手段的实施，可以改善最终灌装产品中粉末在组成以及形态上的均匀性：

在干混前通过优化控制含乳成分的粒径、干混后调整传输管道的高度以及角度。

更具体而言，本发明的干式混合粉末的制备方法至少包括干式混合的步骤，和灌装的步骤。所述干式混合的步骤中，将含乳成分与维生素成分进行干式混合以得到待灌装的混合物，并且，灌装的步骤中，所述待灌装的混合物经由传输管道的入口进入所述传输管道，并经过所述传输管道的出口后灌装于容器中。

(粉末状制品)

本发明所针对的粉末状制品，主要指的是包含含乳成分和维生素类成分粉末状制品。

对于这些含乳粉末状制品的种类，原则上没有特别的限制，典型可以为用于制备婴幼儿配方乳粉、儿童乳粉、中老年人乳粉、特定用途类乳粉等的粉末状制品。

此外，本发明的粉末状产品还包括用于制备含有含乳成分和维生素成分的可冲调的功能性食品或营养品等的粉末状制品。

(含乳成分)

对于本发明的含乳成分，在一些具体的实施方案中，可以来自于动物乳原料，这样的动物乳包括牛乳、羊乳、马乳、骆驼乳等。对于这些含乳成分，可以为新鲜获得的液体乳原料，也可以是经过进一步任选处理的液态乳、半固态乳或固态乳原料等。在一些具体的实施方案中，对于这些原料，是经过成分调整的原料，对于成分调整，主要目的是去除动物乳中与人体尤其是与婴幼儿、儿童身体状况不配的组分。在一些优选的实施方案中，这些动物乳原料经过了去除酪蛋白的处理。对于去除酪蛋白的方法，本发明原则上没有特别的限制，可以遵循乳制品工业中常规的方法，例如借助pH调节的沉淀方法等。

进一步，本发明的含乳成分或者是经过了进一步处理(例如成分调整)的含乳成分可以作为本发明粉末状制品的乳基料。

对于本发明的含乳成分，除了上述乳基料以外，还可以根据任意的需要而添加其他的营养成分。对于这些营养成分的种类和用量，没有特别的限制，可以遵从乳制品行业既有的添加习惯以及法律法规的规定而进行。

对于这样的营养成分，通常可以列举的包括：蛋白质成分、脂肪酸(酯)成分、矿物质成分、多糖/膳食纤维类成分、碳水化合物等。

对于蛋白质成分，可以列举的包括乳清蛋白或其水解蛋白成分、免疫类蛋白成分等。

对于脂肪酸(酯)成分，可以列举的包括各种脂肪酸(例如DHA、ARA等)或脂肪酸的甘油酯。这些脂肪酸的甘油酯可以来自于各种植物油，例如花籽油、橄榄油、芝麻油、玉米油、亚麻籽油、油茶籽油等中的一种或多种；或者，对于脂肪酸的甘油酯，也可以是以含有特定一种或多种甘油三酯为主的脂肪酸酯，这些脂肪酸酯可以以适当的含量含有OPO(1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯)、OPL(1-油酸-2-棕榈酸-3-亚油酸甘油三酯)、MLCT(以中长链的脂肪酸甘油三酯为主要成分的脂肪酸酯)等成分。对于这样的脂肪酸酯的添加可以达到贴近母乳且易于人体吸收的效果。另外，对于这样的脂肪酸酯，可以典型的也可以参见公开号为CN115500390A的专利文献中公开的各种结构脂或者由其得到的脂肪酸酯组合物。此外，

对于矿物质成分，包括人体所需的各种金属矿物元素的添加物，可以列举的包括柠檬酸钙、L-乳酸钙、磷酸氢钙、葡萄糖酸钾、柠檬酸钠、葡萄糖酸亚铁、碘化钾、葡萄糖酸锌、亚硒酸钠、葡萄糖酸铜、硫酸铬、葡萄糖酸锰和葡萄糖酸镁中的一种或多种成分的添加物。

对于多糖/膳食纤维类成分，所述多糖类成分，主要是指双糖添加物，所述双糖添加物包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，优选地为乳糖；所述膳食纤维类成分，包含菊粉、魔芋粉、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆多糖、环糊精、抗性糊精、大豆纤维中的一种或多种。

对于碳水化合物成分，包括淀粉或改性淀粉等。

另外，对于含乳成分的制备方法，没有特别的限定。在一些具体的实施方案中，可以通过将各组分以水溶液的形式进行混合，之后采用喷雾干燥等方式进行混合。或者，对于温度敏感性成分，可以在添加这些成分前将其他成分进行混合、喷雾干燥等得到粉末，然后再与温度敏感性成分进行干混。

另外，对于含乳成分的制备方法中其他的处理工艺，任选可列举的还可以包括单一成分或者任意多组分混合物的固含量的调整、单一组分或者任意多组分混合物的杀菌或灭菌等。

(维生素成分)

对于本发明中的维生素成分，其种类和用量原则上没有特别的限制，可以遵循本领域常规的操作规则或者法律法规的规定进行选择和添加。

在一些具体的实施方案中，所述维生素成分可以为水溶性维生素、脂溶性维生素中的一种或多种。

在一些优选的实施方案中，所述维生素成分可以选自维生素A、β-胡萝卜素、维生素D3、维生素E、维生素K1、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、泛酸、叶酸、烟酸、胆碱、肌醇、生物素中的一种或多种。

对于上述的维生素成分的来源，可以通过商购方式而得到。

(干式混合的步骤)

本发明的干式混合的步骤主要指的是将粉末状态的含乳成分与维生素成分进行混合以得到混合粉末的过程。并且，对于该混合粉末是一种待进一步灌装的混合物。

对于本发明的干式混合的步骤中的设备，可以使用本领域常规的干混机来进行。对于含乳组分与维生素成分的混合方式，在一些具体的实施方案中，可以先将至少部分的含乳成分与维生素成分进行混合，然后在于剩余的含乳成分进行混合。另外，对于混合的时间，没有特别限制，通常可以控制在60～200s的范围内。

通过上述干式混合得到的待灌装的混合物，可以进一步经由干混机下部出口而进入到下文所述的传输管道而排出。

(灌装的步骤)

本发明的灌装的步骤，主要是指：将干式混合得到的混合物经由传输管道传输并将其分装于容器中，更具体而言，所述灌装的步骤中，所述待灌装的混合物经由传输管道的入口进入所述传输管道，并经过所述传输管道的出口后灌装于容器中，并且，所述入口的水平高度高于所述出口，所述待灌装的混合物在重力作用下在所述传输管道中进行传输。

对于本发明的灌装的步骤，主要是考虑到通过工艺参数的调整能够不损害生产效率和连续性的基础上提高最终产品在组成上和形态(粒径分布)上的均匀性和稳定性。

已经发现，满足以下条件中的一项或多项时，有助于上述均匀性和稳定性的实现：

(i)所述含乳成分的D90为250μm以下；

(ii)所述传输管道的入口与所述第一水平静止区的垂直高度差为4m以下；

(iii)所述传输管道的径向方向与水平面的夹角为30°以上，且低于90°。

对于条件(i)

已经发现，在干式混合的步骤中，使得粉末状含乳成分的粒径与维生素成分的粒径形态接近时，有利于最终产品的组成上的稳定性。

在一些优选的实施方案中，在干混前或干混初始时，对于含乳成分的D90的范围可以250μm以下，优选为200μm以下，进一步优选为180μm以下，更优选为150μm以下，D90过大，则将会导致最终产品中维生素的含量均匀性和稳定性出现明显偏差。

在一另外些优选的实施方案中，在干混前或干混初始时，对于含乳成分的D90的范围可以90μm以上，优选为95μm以上，更优选为100μm以上。如果D90过小，则会导致干混负担的过度增加，并且过小的粒径也可能导致团聚的产生，进而造成加工效率降低。

进一步，在一些优选的实施方案中，从提高最终产品组成上的稳定性方面考虑，在干混前或干混初始时，含乳成分的粒径与维生素成分的粒径D90之差的绝对值为50μm以下，更优选为40μm以下，进一步优选为30μm以下。

对于条件(ii)

已经发现，当干混后得到的混合物进入传输管道后，其在进行灌装前的下落的垂直高度也会对最终产品的组成上的稳定性和均匀性产生影响。

这里所述的垂直高度(差)，指的是所述传输管道的入口与传输管道出口处的第一水平静止区的垂直高度，在一些具体的实施方案中，所述传输管道入口设置为给料装置的下端。

对于所述第一水平静止区，主要是指传输管道出口处待灌装混合物的首次能够水平停止的区域，该区域也是混合物在最终灌装前完成下落的终点，通常经过该区域所述混合物就被进一步送入了灌装或分装用的容器中。

进一步，通过减少上述的垂直高度(差)能够改善最终灌装产品中的粉末组成上的均匀性。

在一些具体的实施方案中，所述垂直高度差为4m以下，优选为3.5m以下，更优选为3.2m以下。

另外，尽管已经发现了减少上述垂直高度有利于产品成分的均匀性，但如果高度差过低，则有可能影响生产效率，例如容易造成管路的阻塞等。因此，在本发明一些优选的实施方案中，所述垂直高度差可以为2m以上，优选为2.5m以上。

对于条件(iii)

已经发现，所述传输管道的径向方向与水平面的夹角的变化也会影响最终灌装产品中粉末组成上的均匀性。

对于(刚性的)传输管道，通常具有圆形或近似圆形的横截面，因此，各个横截面中心的连线得到的线的延伸方向称为传输管道的径向方向。

本发明中将上述夹角的范围控制为30°以上，且低于90°的范围，优选为30～80°，更优选为30～70°，最优选为30～50°，例如35°、40°和45°等。如果夹角过大，虽然有利于提高生产效率，但将导致终灌装产品中粉末组成上的均匀性的降低，当夹角过小，则会明显影响生产的连续性，例如，当上述夹角低于30°时，则在传输过程中将导致粉末在传输管道中产生阻塞的现象明显加重，或者一些条件下使得从管道入口处进入的粉末在未到达前文所述的第一水平静止区前就产生了实质性的静止。

对于上述三个条件，有利的是满足其中的任意两个条件或同时满足上述三个条件。并且，在一些优选的实施方案中，传输管道中的粉末混合物仅通过重力进行传输。

通过上述条件的应用，已经发现了最终灌装的粉末产品在生产过程中，在组成上具有改进的均匀性和稳定性。并且，由于该均匀性和稳定性的提高，实际上也使得最终产品在形态上，例如颗粒粒径分布的稳定性得到提高。

(乳制品制备方法)

本发明上述的干混得到的混合粉末制品尤其的适合作为乳制品或其原料而使用。因此，本发明也进一步的提供了一种乳制品的制备方法，该方法包括了本发明的上文所述的干式混合粉末的制备方法。

此外，除了上述的干式混合粉末的制备步骤以外，本发明的乳制品的还包括任意原料的前处理工艺、由任意原料配混而得到的中间物料的中间处理工艺。

在本发明一些具体的实施方案中，本发明的乳制品可以为婴幼儿配方乳粉、儿童乳粉、中老年人乳粉、特定用途类乳粉等。或者本发明乳制品还包括可冲调的功能性食品或营养品等的粉末状制品。对于这些制品，可以通过本发明的干式混合粉末的制备方法而直接灌装得到。

在其他一些具体的实施方案中，本发明的乳制品还可以是以本发明(灌装得到的)干式混合粉末为原料的其他的可食用制品。因此，对于这些可食用制品的制备方法，除了使用本发明的干式混合粉末的制备步骤以外，还可以使用任意额外的加工手段，以得到最终液态、半固态或固态的乳制品。

实施例

以下将通过具体的实施例对本发明技术方案作出进一步的说明：

<原料信息>

半成品乳粉：飞鹤乳业

维生素A/维生素C：激光粒度仪测试的维生素A的D90值为115.80μm，维生素C的D90值为113.11μm。

<设备信息>

预混机：上海瑾启；

C2000R干混机：澳大利亚CEM；

e2695高效液相色谱仪：美国Waters；

UV-19001紫外可见分光光度计：日本岛津；

SN-DF-101S数显恒温磁力搅拌器：上海尚仪；

ME104E电子分析天平：上海梅特勒；

SN-RE-201D旋转蒸发仪：上海尚仪；

RE-1005分液漏斗振荡器：上海坎昆；

RF-5301PC荧光分光光度计：日本岛津；

DHG-鼓风干燥箱：上海一恒科技；

3000型激光粒度分析仪：英国马尔文；

OCTAGON20振动筛分仪：英国恩德；

生物显微镜：广东Murzider。

<实验过程>

考察了下落方式及粒径对奶粉均匀性的影响，在本实施例中，实验方法包括：

干式混合：将大部分半成品加入到干混机中，将一小部分半成品、营养素(维生素)投入预混机内混合，预混后投入干混机中干混。传输下落过程：将混合好的奶粉，从管道上端进行投放，并以不同的方式进行管道输送下落。检测步骤：分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算营养素的相对标准偏差RSD值。

更具体而言，本实施例的实验方法，首先将半成品和营养素进行干法混合，得到混合均匀的奶粉样品，用以为后续实验做准备，其中：

①在探究半成品粒径对均匀性的影响时，需将奶粉样品通过振动筛分仪进行筛分，得到不同粒径的奶粉样品(本发明使用50目、80目振动筛分仪，将半成品筛分为＜50目、50-80目、＞80目，3个粒径范围，对应的半成品颗粒粒径分布见表1：

表1：

经过标准筛筛分后，不同目数下半成品对应的粒径不同，三组样品的中位粒径分别为309μm、196μm、118μm)。将混合均匀的奶粉样品从灌装机上端进行投放，分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算营养素的相对标准偏差RSD值，这样能够得到不同下落高度下营养素的RSD值。

②在探究管道角度的影响时，再将管道角度设置成不同的角度，将混合均匀的奶粉样品从灌装机上端进行投放，分别从不同角度的管道运输下落，分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算营养素的相对标准偏差RSD值，这样能够得到不同管道角度下营养素的RSD值。

③在探究垂直下落高度的影响时，将混合均匀的奶粉样品从不同垂直高度投放，分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算营养素的相对标准偏差RSD值，这样能够得到不同下落高度时营养素的RSD值。

通过RSD值对营养素的均匀性进行表征，值越大，均匀性越差，值越小均匀性越好。

以下结合具体实施例进行分析：

实施例1

首先将大部分半成品加入到干混机中，将一小部分半成品、维生素A与维生素C投入预混机内混合60s，预混后投入干混机中干混120s。将混合好的奶粉，分别从3米、4米、5米、6米高的管道上端进行投放(如图1所示)，分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算维生素A和维生素C的RSD值并与未投放的粉的RSD值进行比较。

实施例2

首先将大部分半成品加入到干混机中，将一小部分半成品、维生素A与维生素C投入预混机内混合60s，预混后投入干混机中干混120s。将混合好的奶粉，分别从30度、45度、60度、90度的管道上端进行投放(如图2所示)，并且投放的垂直高度为3米，进一步，分别从下粉端的前、中、后3个位置取样，检测并计算维生素A和维生素C的RSD值并与未投放的粉的RSD值进行比较。

实施例3

首先将大部分半成品加入到干混机中，将一小部分半成品、维生素A与维生素C投入预混机内混合60s，预混后投入干混机中干混120s。分别对奶粉及维生素A、维生素C进行粒径扫描，生物显微镜观察奶粉结构，并用振动筛分仪对奶粉进行筛分，筛分按照再将筛分后不同粒径的奶粉(中位粒径分别为309μm、196μm、118μm)与维生素A、维生素C进行混合，从3米高的管道上端进行投放(管道正垂直于水平面)，分别从下粉端的前、中、后3个位置进行取样，检测并计算维生素A和维生素C的RSD值。

分析结果

不同下落灌装高度对奶粉中维生素A和维生素C的RSD影响由图3可知，下落灌装后奶粉中的维生素A及维生素C的RSD值大于未下落的奶粉中维生素A及维生素C的RSD值，说明下落过程对干混均匀性造成了影响，使干混均匀性变差。

随着下落高度的增加，奶粉中维生素A和维生素C的RSD值呈现逐渐上升的趋势，这可能是由于高度的增加，下落距离变长，维生素A及维生素C相比于半成品粉更容易先行下落，造成成分分布不均匀，RSD值越高，维生素A的RSD值最高达到15.9％，维生素C的RSD值最高达到13.6％。

不同下落灌装角度对奶粉中维生素A和维生素C的RSD影响由图4可知，不同下落灌装角度的奶粉中维生素A及维生素C的RSD值大于未下落的奶粉中维生素A及维生素C的RSD值，说明干混均匀性受到了下落角度的影响。随着角度的增加，奶粉中维生素A和维生素C的RSD值呈现上升的趋势，干混均匀性变差。这可能是由于下落角度对粉的下落过程起到了缓冲的作用，随着角度的增加，对奶粉下落灌装起到的缓冲作用越小，受到的重力作用越大，成分分布越不均匀，RSD值越高，维生素A的RSD值最高达到11.1％，维生素C的RSD值最高达到11.2％。

半成品粒径对奶粉中维生素A和维生素C的RSD影响由图5可知，随着半成品粒径的增加，维生素A及维生素C的RSD也随之逐渐增加，维生素A的RSD值最高达到14％，维生素C的RSD值最高达到15.1％。其原因可能是当半成品与维生素A和维生素C同时受到重力作用下降时，半成品粒径越大，受到的空气阻力越大，与维生素A和维生素C下落的间隔越大，RSD值越高，干混均匀性变差。当维生素粒径与半成品粉粒径相近或更小时，产品混合均匀度高。

参考例

使用现有设备(传输管道4.5米高，垂直于水平面)，进行奶粉半成品和维生素A和维生素C的干混，对于同一个共混混合物在不同时间得到灌装产品。对该灌装产品进行成分检测。

由图6可知，奶粉在下落灌装过程中，维生素A含量和维生素C含量均随着灌装过程呈现先下降再平稳后下降趋势，这可能是由于维生素A与维生素C的粒径相对于半成品粉来说较小，在重力下落过程中所受到的空气阻力小，造成维生素A及维生素C先行下落，所以含量较高，此时维生素A含量达到754μgRE/100g，维生素C含量达到122mg/100g，随后奶粉中两种维生素含量逐渐降低，但随着下落后粉层的堆积，维生素A与维生素C的分布较均匀且含量相对恒定，当奶粉下落灌装完成后，维生素A与维生素C的含量最低，维生素A含量达到575μgRE/100g，维生素C含量达到85mg/100g。

需要说明的是，尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

产业上的可利用性

本发明可以用于奶粉类制品的生产。

Claims (10)

1.一种干式混合粉末的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

干式混合的步骤，以将含乳成分与维生素成分进行干式混合以得到待灌装的混合物；

灌装的步骤，所述待灌装的混合物经由传输管道的入口进入所述传输管道，并经过所述传输管道的出口后灌装于容器中，所述入口的水平高度高于所述出口，所述待灌装的混合物在重力作用下在所述传输管道中进行传输，

并且，所述传输管道的出口处存在第一水平静止区，所述带灌装的混合物在所述出口的第一水平静止区被收集后灌装于所述容器中；

其中，所述方法满足以下的条件中的一项或多项：

(i)所述含乳成分的D90为250μm以下；

(ii)所述传输管道的入口与所述第一水平静止区的垂直高度差为4m以下；

(iii)所述传输管道的径向方向与水平面的夹角为30°以上，且低于90°。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含乳成分通过喷雾干燥而得到，并且所述含乳成分选自含有牛乳或羊乳的成分。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干式混合通过干混机进行。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述维生素成分包括水溶性维生素、脂溶性维生素中的一种或多种。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述维生素成分的D90与所述含乳成分的D90之差的绝对值为50μm以下。

6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述条件(i)中所述含乳成分的D90为90～150μm。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述条件(ii)中所述传输管道的入口与所述第一水平静止区的垂直高度差为2.5～3.5m。

8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述条件(iii)中所述传输管道的径向方向与水平面的夹角为30～50°。

9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法同时满足条件(i)和(ii)；或者同时满足条件(ii)和(iii)；或者同时满足条件(i)和(ii)和(iii)。

10.一种乳粉制品的制备方法，其特征在于，所述乳制品的制备方法中包括了根据权利要求1～9任一项所述的方法。