CN201252801Y - 由鲜奶制备奶粉的设备 - Google Patents

Abstract

由鲜奶制备奶粉的设备，包括源奶罐、微滤组件、除菌奶罐、超滤组件、浓缩奶罐、真空微波喷雾塔和奶粉罐，微滤组件的入口通过一除菌泵与源奶罐连接，除菌奶罐与微滤组件的透过液出口连接，超滤组件的入口通过一牛奶浓缩泵与除菌奶罐连接，该超滤组件的浓缩液出口与除菌奶罐连接，浓缩奶罐除菌奶罐连接，真空微波喷雾塔通过一干燥泵与浓缩奶罐连接，真空微波喷雾塔连接有一真空泵，真空微波喷雾塔内设有喷雾器和微波发生器，奶粉罐与真空微波喷雾塔连接。整个生产设备均未采用加热设备，因而不会破坏牛奶中的营养成分，能保持牛奶的天然香味，并可降低能耗。

Description

由鲜奶制备奶粉的设备

技术领域

本实用新型涉及奶粉的生产设备，具体地说是指一种由鲜奶制备奶粉的设备。

背景技术

奶粉是由鲜牛奶消毒后经浓缩、干燥而成的。鲜牛奶加工成奶粉后，水分由原来的88％降低到2％-5％，蛋白质、无机盐、脂肪等营养素的含量浓缩了。奶粉携带方便，便于饮用，在办公室或是外出时，鲜牛奶不方便加热，饮用起来有些困难，而奶粉随时可以进行冲调，并可根据自己的喜好调节浓度，更加便于饮用。而且奶粉便于加工，可为各种体质不同年龄段的人群生产不同营养成分的奶粉。

目前奶粉的制做加工工艺普遍是：原料乳验收、预处理、标准化、均质、预热杀菌、浓缩、喷雾干燥、冷却、过筛、包装、装箱入库。

在该工艺过程中，预热杀菌的目的是杀死乳中微生物和破坏酶的活性，一般采用高温短时间杀菌法，或超高温瞬时间杀菌法；在原料乳经杀菌后，应立即进行真空浓缩，一般浓缩至原料乳体积的1/4左右，浓缩设备一般小型乳品厂多用单效真空浓缩锅，较大型的乳品厂则都用双效或三效真空蒸发器，也有采用片式真空蒸发器的；喷雾干燥是先将过滤的空气由鼓风机吸进，通过空气加热器加热至130～160℃后，送入喷雾干燥室，同时将浓缩乳由高压泵送至喷雾器或由奶泵送至离心喷雾转盘，喷成10-20微米的乳滴与热空气充分地接触，进行强烈的热交换和质交换，迅速地排除水分，在瞬间完成蒸发，干燥。

以上三道工序中都需要加热，因此该工艺存在以下缺点：能耗高，在高温下浓缩牛奶，牛奶品质容易恶化，营养成分及香味可能会损失，破坏牛奶的自然状态。

实用新型内容

本实用新型提供一种由鲜奶制备奶粉的设备，其主要目的在于克服现有奶粉制备工艺中杀菌、浓缩、喷雾干燥三道工序都需进行加热，会损害牛奶的营养成分及香味，并且能耗高的缺点。

本实用新型采用如下技术方案：由鲜奶制备奶粉的设备，包括源奶罐、微滤组件、除菌奶罐、超滤组件、浓缩奶罐、真空微波喷雾塔和奶粉罐，微滤组件的入口通过一除菌泵与源奶罐连接，除菌奶罐与微滤组件的透过液出口连接，超滤组件的入口通过一牛奶浓缩泵与除菌奶罐连接，该超滤组件的浓缩液出口与除菌奶罐连接，浓缩奶罐除菌奶罐连接，真空微波喷雾塔通过一干燥泵与浓缩奶罐连接，真空微波喷雾塔连接有一真空泵，真空微波喷雾塔内设有喷雾器和微波发生器，奶粉罐与真空微波喷雾塔连接。

前述由鲜奶制备奶粉的设备，还包括超滤透过液罐、纳滤组件、纳滤透过液罐和浓缩乳糖罐，超滤透过液罐与所述超滤组件的透过液出口连接，纳滤组件的入口通过一乳糖浓缩泵与超滤透过液罐连接，该纳滤组件的浓缩液出口与所述超滤透过液罐，纳滤透过液罐与纳滤组件的透过液出口连接，浓缩乳糖罐，与超滤透过液罐连接。

由上述对本实用新型结构的描述可知，本实用新型和现有技术相比具有如下优点：整个生产设备均未采用加热设备，而是采用膜组件进行除菌、浓缩，采用真空、喷雾、微波相结合进行干燥，因而不会破坏牛奶中的营养成分，能保持牛奶的天然香味，并可降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型由鲜奶制备奶粉的设备的结构示意简图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

由鲜奶制备奶粉的设备，参照图1，主要包括源奶罐T1、微滤组件MF unit、除菌奶罐T2、超滤组件UF unit、浓缩奶罐T5、真空微波喷雾塔W1、奶粉罐T7、超滤透过液罐T3、纳滤组件NF unit、纳滤透过液罐T4和浓缩乳糖罐T6。

源奶罐T1装有经收集、验收、预处理、标准化、均质后的原料奶。微滤组件MF unit的入口通过一除菌泵P1与源奶罐T1连接，该除菌泵P1将原料奶导入微滤组件MF unit。除菌奶罐T2与微滤组件MF unit的透过液出口连接，储存经微滤组件MF unit过滤除菌的除菌奶。细菌等有害病菌被微滤组件MF unit截留，而牛奶组分则透过微滤组件MF unit进入除菌奶罐T2。

超滤组件UF unit的入口通过一牛奶浓缩泵P2与除菌奶罐T2连接，该牛奶浓缩泵P2将除菌奶导入超滤组件UF unit，该超滤组件UF unit的浓缩液出口与除菌奶罐T2连接，该超滤组件UF unit对除菌奶罐T2中的除菌奶进行循环浓缩。浓缩奶罐T5与除菌奶罐T2连接，储存浓缩奶。

真空微波喷雾塔W1通过一干燥泵P4与浓缩奶罐T5连接，该干燥泵P4将浓缩奶导入真空微波喷雾塔W1，真空微波喷雾塔W1连接有一真空泵P5，其内部上方设有喷雾装置，其侧壁设有微波发生器。该真空泵P5将该真空微波喷雾塔W1抽真空，真空度在100-10Kpa之间，真空微波喷雾塔W1在此真空状态下将浓缩奶喷雾成10-20微米的乳滴，同时用微波辐射乳滴使水分蒸发。奶粉罐T7与真空微波喷雾塔W1连接，储存干燥后形成的奶粉。

超滤透过液罐T3与超滤组件UF unit的透过液出口连接，用于储存超滤透过液，超滤透过液中含有乳糖。纳滤组件NF unit的入口通过一乳糖浓缩泵P3与超滤透过液罐T3连接，该乳糖浓缩泵P3将超滤透过液导入纳滤组件NF unit，该纳滤组件NF unit的浓缩液出口与所述超滤透过液罐T3，该纳滤组件NF unit对超滤透过液罐T3中的超滤透过液进行循环浓缩。纳滤透过液罐T4与纳滤组件NF unit的透过液出口连接，储存纳滤透过液，该部分透过液可作为其他乳制品饮料的原料。浓缩乳糖罐T6与超滤透过液罐T3连接，储存由超滤透过液浓缩而成的乳糖，该浓缩乳糖可再进一步制成乳糖粉或糖浆。

通过上述设备由鲜奶制备奶粉的方法可归纳为以下几个下步骤：

一，对鲜奶进行预处理、标准化、均质处理，此部分为现有技术。

二，采用截留孔径为0.1-1um的微滤膜进行过滤除菌，去除牛奶中的细菌、酵母、霉菌、孢子，同时去除牛奶中的脂肪。该微滤膜能有效的去除牛奶中的细菌、酵母、霉菌、孢子等，而不影响其它有效成分的透过，牛奶的除菌率≥99.7％，可以代替巴氏杀菌和化学防腐剂杀菌，在常温下物理法除菌，避免了奶中蛋白质的热变性，保持了鲜奶的风味。此外，该微滤膜技术除菌稳定、能耗低，还能去除牛奶中的脂肪，得到脱脂奶。所述微滤膜可以是有机微滤膜也可以是无极微滤膜。

三，采用截留孔径为0.01-0.1um的超滤滤膜进行浓缩，截留液态奶中绝大部分的蛋白质，而使乳糖和盐分透过，可得到蛋白质含量≥85％的高浓度脱脂浓缩奶，同时保留其原有的自然风味。采用超滤滤膜浓缩技术能截留液态奶中绝大部分的蛋白质，而使乳糖和盐分透过，得到高蛋白含量的浓缩乳蛋白。所述超滤膜可以使有机超滤膜也可以是无机超滤膜。

四，采用截留孔径为0.001-0.01um的纳滤膜对上述超滤膜的透过液进行分离浓缩，超滤膜透过液中的乳糖被纳滤膜截留得到浓缩而回收低聚糖，透过液进一步制成乳清粉。

五，在真空环境下，将浓缩奶通过喷雾器喷成10-20微米的乳滴，再通过微波发生器将微波辐射到乳滴上，使水分蒸发而得到奶粉。

水的饱和蒸气压与温度紧密相关，在真空状态下，水的沸点降低，即在真空下操作也就是在低温下操作，可避免在高温下营养成分的破坏，同时提高了干燥速度。此外在真空系统中，单位体积内空气的含量低于大气中的含量，在这相对缺氧的环境下进行干燥可以减轻甚至避免被干燥物的氧化机会，色素褐变或其它氧化变质等，所以采用真空干燥获得较好的质量。

将过滤的浓缩奶由高压泵送至喷雾器或由奶泵送至离心喷雾转盘，喷成10～20微米的乳滴，增加乳液的表面积，加快水份的蒸发面积和速度。

微波干燥则是通过微波发生器将微波辐射到乳滴上，当微波射入乳滴内部时，诱使水等极性分子随微波的频率作同步旋转，水等极性分子作高速旋转的结果使乳滴瞬时产生摩擦热，导致乳滴表面和内部同时升温，使大量的水分子从乳滴逸出，达到乳滴干燥的效果。传统的加热方法如蒸汽、热风、电等加热是利用热传导、对流、辐射的原理将热量从外部传乳滴内部，由表及里需要一定的时间，因此加热速度慢且受热不均匀，能耗较高。微波加热是使乳滴本身成为发热体，故称之为内部加热方法，微波从四面八方穿过乳滴，乳滴内外同时加热，既不需要传热介质，也不利用对流，乳滴内外温度同时上升，加热速度快而均匀，仅需传统加热方法的几分之一或几十分之一，并能较好保留牛奶的营养物质及牛奶原有的色香味。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (2)

1、由鲜奶制备奶粉的设备，其特征在于：包括源奶罐、微滤组件、除菌奶罐、超滤组件、浓缩奶罐、真空微波喷雾塔和奶粉罐，微滤组件的入口通过一除菌泵与源奶罐连接，除菌奶罐与微滤组件的透过液出口连接，超滤组件的入口通过一牛奶浓缩泵与除菌奶罐连接，该超滤组件的浓缩液出口与除菌奶罐连接，浓缩奶罐除菌奶罐连接，真空微波喷雾塔通过一干燥泵与浓缩奶罐连接，真空微波喷雾塔连接有一真空泵，真空微波喷雾塔内设有喷雾器和微波发生器，奶粉罐与真空微波喷雾塔连接。

2、如权利要求1所述的由鲜奶制备奶粉的设备，其特征在于：还包括超滤透过液罐、纳滤组件、纳滤透过液罐和浓缩乳糖罐，超滤透过液罐与所述超滤组件的透过液出口连接，纳滤组件的入口通过一乳糖浓缩泵与超滤透过液罐连接，该纳滤组件的浓缩液出口与所述超滤透过液罐，纳滤透过液罐与纳滤组件的透过液出口连接，浓缩乳糖罐，与超滤透过液罐连接。

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