高品质乳粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及乳制品加工领域，具体涉及一种高活性乳粉的制备方法，其包括如下步骤：针对乳或乳制品采用冷浓缩，且在冷浓缩前或后采用低热能或冷杀菌，最后采用低温喷雾或冷冻干燥制备乳粉，其中，冷浓缩优选采用中压反渗透浓缩。采用本发明专利技术技术方案生产的乳粉，与常规工艺生产的乳粉在物理特性和热敏性成分上有明显差异，产品品质更优。

High quality milk powder and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
高品质乳粉及其制备方法
本专利技术涉及乳制品加工领域，具体涉及高活性乳粉的制备方法。
技术介绍
目前国际、国内婴配粉、成人粉的需求量非常大，但是现在的奶粉生产工艺存在多种弊端，对营养造成极大的浪费。因现有喷粉工艺，均需要在热条件下进行生产，不能满足保持乳及乳制品中的原有口味，对活性敏感成分、营养成分造成极大的损失，奶粉营养价值大大降低。急需要开发一种能最大程度保留原奶营养成分的生产工艺，保留更多天然活性成分，提高产品的营养价值。现有喷粉工艺，采用湿法工艺、干法工艺或干湿法混合工艺，湿法工艺指在液态奶中加入营养素，1次喷粉灌装完成，能最大程度保证奶粉的新鲜度和营养价值；干法工艺在全脂/脱脂奶粉中加入营养素，再重新分装完成，热敏性营养成分易于添加且工艺要求简单；干湿发混合工艺介于两者之间，有新鲜奶源时采用湿法工艺，非泌乳期时用干法工艺，均需要在高温下进行喷粉。制得的乳粉至少需要下述这三个方面性能达到标准才能达到优质水平。溶解性：是反映乳粉溶解并形成稳定悬浊液的能力，乳粉的溶解度是指乳粉与一定量的水混合后，能够复原成均一牛乳状态的性能，是指乳粉的最终溶解程度。乳粉的溶解度高低可一定程度地反映出乳粉中蛋白质的变形程度，若乳粉的溶解度低，乳粉中蛋白变性的量大，冲调时变性的蛋白质不能溶解。如果一种乳粉不能够充分溶解，那么它不能形成一个均匀的最终产品或中间产品，会导致固形物的损失和生产加工中的问题。不溶解的物质通常是变形的蛋白质或酪蛋白/乳清蛋白与乳糖的复合物。乳粉的溶解度可以用不溶度指数表示，不溶度指数越高，溶解性越差。通常不溶度指数小0.2时表示溶解性很好。可湿性：可湿性是衡量乳粉被一定温度的水湿润的能力。可湿性取决于乳粉附聚物或单个颗粒的表面吸水能力，比如颗粒表面是否是抗水溶或是吸收水分过量而形成水分无法透过的膜。粉表面可以看成为一个复杂表面，其中间为由桥连接而成的毛细管网络。决定乳粉能否被湿润的因素是颗粒表面与水表面之间的活性。当颗粒被湿润后，乳粉中的物质开始分散和溶解，在颗粒周围形成浓奶溶液。通常脱脂乳粉比较容易湿润，这是因为脱脂乳粉的结构主要由易溶于水的无定形乳糖和蛋白质组成。而全脂乳粉颗粒常被一层脂肪覆盖(表面游离脂肪占乳粉的比例为0.5％～3％)，使乳粉颗粒难溶于水。此类因脂肪引起的乳粉颗粒不溶于水的问题，可通过在表面游离脂肪外增加一层表面活性剂(如磷脂)来解决。分散性：乳粉的分散性反映稀释的聚集乳粉颗粒均匀分散于水中的能力，即将乳粉在水中轻轻搅拌，观察乳粉的分散情况。分散性是速溶乳粉的一个重要特性，分散性好的乳粉通常具有好的可湿性，而且没有细粉，附聚效果好。因此，需要研制一种最大程度降低其中热敏性物质的损失，保留营养成分，且溶解性、分散性好的乳粉的制备方法
技术实现思路
本专利技术采用整个生产工艺流程在均低温下进行，最大程度降低热敏性物质的损失，保留营养成分。对原奶进行预处理之后，采用冷杀菌技术(分离除菌技术、微滤除菌、微筛过滤、紫外杀菌、连续性超高压杀菌技术等)结合巴氏杀菌技术进行除菌工艺，降低巴氏杀菌热负荷强度，之后冷浓缩技术(中压反渗透浓缩、正渗透浓缩、高压反渗透浓缩)对原奶进行浓缩，减少产品热加工处理，使其总固形物含量达30-60％，之后进行冷喷粉工艺(如低温静电喷雾干燥、低温进风温度喷雾)，制成高活性全脂乳粉，保留更多的天然活性成分，提高产品的营养价值。本专利技术是针对现有采用乳及乳制品作为原料在乳粉生产技术中不能满足保持乳及乳制品中的原有口味、活性敏感成分、营养物质而做出的组合式综合性制粉技术，包含主要技术有冷浓缩技术、低热能或冷杀菌、低温或冷干燥技术，合理组合上述技术实现保持乳及乳制品原料液中的原有活性敏感成分，气味等优势，在每个环节实施步骤采用有效精确流量匹配，参数匹配。最终实现乳及乳制品粉的高营养成分、气味保持的特性。所述乳及乳制品包括，牛乳、羊乳、驴乳、马乳、骆驼乳，同时也包含通过上述乳原料经过分离、组合、配料所形成的乳制品原液，不限于其他如动物、植物功能性提取物的料液制粉原料；其中冷浓缩，包括正渗透浓缩(FO)、高压反渗透浓缩(RO)、中压反渗透浓缩，但优选采用中压反渗透浓缩，即使用中压反渗透膜对生乳进行反渗透浓缩处理的步骤；所述中压反渗透浓缩处理是对反渗透系统克服乳或乳制品的渗透压、改善流动性、工作温度、工作面积做出的精确控制的中压反渗透浓缩处理步骤。所述中压反渗透浓缩处理采用膜最后一级的终端渗透压力在32-42bar之间运行，精确适应浓缩乳及乳制品的渗透压力，降低高压力＞42bar所带来的能耗增加，同时能够降低高压产生的机械影响带来的口味变化。一方面，其中，需要控制好膜最后一级的终端渗透压力。优选地，所述中压反渗透膜处理中压力控制在32-42bar，依据乳及乳制品的干物质浓度值在40％以下时，自由匹配渗透压力梯度，同时实现用最小压力提高干物质浓度目标到达40％，中压反渗透还可降低以往使用高压设备的制作成本。一方面，其中，中压反渗透膜处理中工作温度可精确调整在0-20℃，工作温度过高会影响浓缩过程的营养变化，同时温度也会影响反渗透膜的过滤效率从而影响成本。优选地，本专利技术中采用的是低温浓缩，采用冷却装置将浓缩液出口温度控制在10-14℃，有效控制成本同时完整保留活性敏感成分。其次，所述的中压反渗透浓缩设备，其中的反渗透膜处理中选择合理的膜材料和膜芯。优选地，本专利技术中采用的是优选耐高压的卷式聚酰胺反渗透膜，KOCH8038HR-VYV或其他同类膜，承受压力45bar，流道宽度46mil。其中，所述中压反渗透膜处理中的膜工作面积是适应乳及乳制品浓缩的要求，综合中压反渗透膜通量控制，选择最佳的膜面积需要根据产能处理量设计实现。优选地，本专利技术中中压反渗透膜通量控制在运行8小时后仍然维持2L/m2/h---8L/m2/h的水平，选择最佳产能的工作面积，从而降低膜浓缩在运行过程中的机械能、购置膜材料的成本；优选地，对所述中压反渗透膜处理的浓缩设备，包括膜芯、膜室、浓缩级数、膜组等，膜组包括一级或多级浓缩级数，浓缩级数包括一个或多个膜室，膜室包括1支或多支膜芯，即采用膜芯-膜室-浓缩级数-膜组的从小到大的顺序组合连接方式，利用随运行时间膜通量向膜设备的后段转移，综合保障膜运行效率。优选地，具体顺序组合连接采用串联-并联-串联-串联的优化组合方式实施。更优选地，总体采用膜芯串联(4支)--膜室并联(6-8)--浓缩级数串联(5-6级)-膜组串联(3-4组)的顺序组合连接方式，降低能耗。更优选地，6级浓缩级每级设置1个循环泵，3段组合膜组中，第一段前3个浓缩级设置1个加压泵，中间2个浓缩级设置1个加压泵，最后1个浓缩级单独设置1个加压泵，精确调整流速、压力适应乳及乳制品的流动性，如此能够更好的适应渗透过程的压力和流量需求。更优选地，在浓缩运行8小时时间通过膜通量向膜设备的后段转移，综合保障膜运行效率。本专利技术方法中采用低热能杀菌或冷杀菌：所述的低热能或冷杀菌或除菌技术可以是一种或几种杀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高活性乳粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：针对乳或乳制品采用冷浓缩，且在冷浓缩前或后采用低热能或冷杀菌，最后采用低温喷雾或冷冻干燥制备乳粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种高活性乳粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：针对乳或乳制品采用冷浓缩，且在冷浓缩前或后采用低热能或冷杀菌，最后采用低温喷雾或冷冻干燥制备乳粉。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳乳或乳制品选自牛乳、羊乳、驴乳、马乳、骆驼乳，这些乳原料经过分离、组合、配料所形成的乳制品原液。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低热能或冷杀菌选自蒸汽浸入式杀菌、巴氏杀菌、离心除菌、微筛膜除菌、紫外杀菌、放射线辐照杀菌、超声波杀菌、放电杀菌、高压杀菌、微波杀菌、磁场杀菌、静电杀菌、感应电子杀菌和强光脉冲杀菌中的一种或多种组合，优选其中的两种或三种组合，优选地，分离除菌和巴氏杀菌的组合，分离除菌、微筛过滤和巴氏杀菌的组合，分离除菌、微筛过滤和蒸汽浸入式杀菌方式的组合，或者分离除菌、紫外杀菌和微波杀菌的组合。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷浓缩采用中压反渗透浓缩，优选地，所述中压反渗透浓缩时，其中膜最后一级的终端渗透压力保持在32-42bar，工作温度控制在0-20℃，且采用冷却装置将浓缩液出口温度控制在10-14℃。


5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，其中所采用的中压反渗透膜浓缩设备，包括膜芯、膜室、浓缩级数、膜组，所述膜组包括一级或多级浓缩级数，浓缩级数包括一个或多个膜室，膜室包括一支或多支膜芯，即采用膜芯-膜室-浓缩级数-膜组的从小到大的顺序组合连接方式。


6.如权利要求5所述的浓缩方法，其特征在于，所述组合连接方式为膜芯串联-膜室并联-浓缩级数串联-膜组串联的顺序组合连接方式，更优选地，其是4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀荣，
申请(专利权)人：刘秀荣，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15