奶粉制品
奶粉制品這一名稱涉及的是粉末狀的奶制品或簡稱為奶粉。奶粉制品并不僅僅指的是全脂奶的干燥，而且也包括干燥一系列從奶中提取的產(chǎn)品，或從通常的全脂奶中提取的各種組分。

例如，全脂奶粉和脫脂奶粉(這種產(chǎn)品是最初的全脂奶被分離，只留下無脂肪的成分)，乳清粉(從干酪制造過程中剩下的乳清液體中產(chǎn)生出來的)以及白脫奶粉(從奶油制造過程中排出的乳清液體中生產(chǎn)出來的)。

這些產(chǎn)品便可以代表基本的奶粉制品了。這些奶粉是水溶性的，當(dāng)重新和適量的水混合時，這種液體含有的營養(yǎng)以及特色都與干燥前的液體奶相同。

同樣，也可以生產(chǎn)更為高級的，僅含有全脂原料奶一些組分的奶粉制品。例如，高蛋白奶粉可以從全脂原料中提取部分或全部蛋白質(zhì)制成。這些產(chǎn)品有時也可以不必是水溶性的，而利用它們的特殊價值作為其它食品的強(qiáng)化添加物或混合于其它的加工程序之中。

奶的干燥過程 在奶的干燥過程中，一般使用兩種加工工序，即滾筒干燥或噴霧干燥，制造條件對奶粉產(chǎn)品的特性具有相當(dāng)?shù)挠绊懀�因此，對�?biāo)準(zhǔn)加工程序要作許多調(diào)整。

1.滾筒干燥。在滾筒干燥過程中，液體奶在緩慢轉(zhuǎn)動的臥式滾筒表面進(jìn)行干燥，滾筒靠引入滾筒內(nèi)的蒸汽進(jìn)行加熱，蒸汽的溫度應(yīng)使?jié)L筒的表面達(dá)到150℃，這就可導(dǎo)致水分迅速蒸發(fā)，在滾筒轉(zhuǎn)動一半以后，奶即可形成一薄層干粉。這層干粉被一把頂在滾筒上的刀刮下。隨后進(jìn)行輾碎或磨碎，成為細(xì)粉。奶粉隨后打包。滾筒干燥比噴霧干燥成本要低廉，但是產(chǎn)品極難取得高質(zhì)量。滾筒干燥的奶粉，常有略帶一些“煮燒”的味道，總的來講，沖調(diào)不易，不能完全被水溶解，通常只能溶解85%。奶與滾筒的熱表面接觸這種相對的急劇熱處理，雖然導(dǎo)致了上述的那些影響，但是，同時也保證了比較嚴(yán)格的消毒。因此，在過去，大部分嬰兒食品多采用滾筒干燥而較少采用噴霧干燥。

在新西蘭，只生產(chǎn)數(shù)量非常有限的滾筒干燥奶粉，而絕大多數(shù)奶粉都是用噴霧干燥制成。

2.噴霧干燥。在噴霧干燥加工中，其原理是(使奶變成細(xì)小的霧狀小滴)將奶引入空氣溫度至少150℃的熱氣氣流，經(jīng)常超過200℃。由于霧化使奶滴形成極大的表面，便可使奶滴表面在熱氣流中非常迅速地蒸發(fā)掉水分，這些奶滴幾乎就在瞬間之內(nèi)便于為溫度很底的奶粉。

在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，噴霧方法分兩大類：即將奶霧化或引入干燥箱。奶既可以通過一速度達(dá)15 000轉(zhuǎn)/分鐘的快速轉(zhuǎn)盤的離心力進(jìn)行霧化，亦可通過特殊設(shè)計(jì)有許多小孔的噴嘴和一個開縫或螺旋插頭產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)動作形成霧化。奶在高壓下進(jìn)入噴嘴。這樣，在離心噴霧干燥器與壓力噴霧干燥器之間便有了明顯的差別。

噴霧干燥設(shè)備和工藝 (1)一管道供氣設(shè)備。通過這一設(shè)備干燥空氣進(jìn)入干燥室。干燥空氣經(jīng)過過濾之后，被一渦輪式風(fēng)扇以高速引入，經(jīng)過空氣加熱器，這一加熱器可以是蒸氣輻射式的，亦可以是均勻熱油循環(huán)加熱器，將空氣從室溫加熱至干燥溫度。

(2)一個巨大的，通常是立式干燥箱有一維形的底部。熱空氣一般是通過頂部空氣分配系統(tǒng)進(jìn)入的，霧化奶滴是從非常接近剛進(jìn)來的熱空氣的位置進(jìn)入的，熱空氣立即與霧化奶滴相接觸，這樣，迅速的混合可立即使水分蒸發(fā)。

(3)管道空氣排出線。通過這一排出線，在干燥室內(nèi)使用過的空氣由一排出風(fēng)扇排出去。從干燥室中抽出的空氣由于奶中水分的蒸發(fā)而降低了溫度，并且其中也要帶上10～20%的奶粉產(chǎn)品，這些都是混合于氣流之中的更細(xì)的顆碎。在使用過的空氣從該系統(tǒng)中抽出之前，要經(jīng)過一系列的旋風(fēng)分離器，回收混入的奶粉，使其混合顆粒小于10微米(要依旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)和效率而定)。也許還有一些附加系統(tǒng)，如過濾袋或濕式洗滌器，使奶粉的回收可提高到99.8%。

(4)在設(shè)計(jì)適宜的干燥箱中，大部分的奶粉(約80%)都降至其底部，在這里奶粉被不斷取走，通常是用氣壓的方法送至儲存斗或料倉，在這里也許就由連續(xù)系統(tǒng)打包裝了。從排出空氣旋風(fēng)分離下來的奶粉被直接送入從干燥箱底部運(yùn)出的奶粉之中。

由于將液體奶制造成奶粉的噴霧干燥器的能量消耗大(相當(dāng)于1.7公斤蒸汽，蒸發(fā)1公斤水)，所以常常是將液體奶在引入噴霧干燥器之前進(jìn)行濃縮，通常一半左右的水首先從液體奶中被蒸發(fā)出去，生成濃縮奶。蒸發(fā)工序在一多級真空蒸發(fā)器中進(jìn)行。奶通過分配器進(jìn)入灌發(fā)器的第一級管狀加熱體，以高速落下，形成一層薄膜，在加熱體的管道中落下。奶和蒸汽從加熱體進(jìn)入相連的分離器，在這里蒸汽被排出，濃縮奶進(jìn)入下一系列的加熱器和不斷抽真空的分離室，用這種方式濃縮是有一定限度的。通常是由濃縮乳液因失去水分而不斷增加的粘度決定的。粘度的增加與液體中總固形物的增加成指數(shù)關(guān)系。所以大約50%的總固形物的熱交換率放慢了，水的蒸發(fā)也更為緩慢。一個蒸發(fā)器的能量消耗大約相當(dāng)于0.25公斤蒸汽蒸發(fā)1公斤水。

3.自動化噴霧干燥。蒸發(fā)和噴霧干燥過程可以進(jìn)行高度自動化的控制。而高度自動化控制亦可保證對奶粉特性和成份保持連續(xù)的控制。在蒸發(fā)器中，奶流率、真空度、蒸汽流率，以及其濃縮的程度皆可得到控制。在噴霧干燥器中也類似于此，熱風(fēng)溫度、氣流率、進(jìn)入霧化器的濃縮液流也可能進(jìn)行控制。大部分參數(shù)都是相互關(guān)系的，它們足以連續(xù)控制產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

噴霧干燥奶粉的形態(tài)和成分 典型的噴霧干燥奶粉顆粒是球形的，其直徑范圍從低于10到300微米，通常顆粒內(nèi)部含有圓形氣體或氣泡。典型的奶粉的松密度要依賴顆粒的大小和形狀以及奶粉的形式和其它一些在制造過程中可以控制的因素而定，噴霧干燥奶粉是在松密度為40～60克/100毫升之間落下的。

新西蘭典型的奶粉生產(chǎn)中，采用噴霧干燥方法進(jìn)行干燥奶制品的典型成分如下表所示：

噴霧干燥奶粉的種類 1.全脂奶粉。全脂奶粉完全是用全脂奶生產(chǎn)的，但是，產(chǎn)品有兩種不同的脂肪含量，即26%和28%，在全脂奶粉的生產(chǎn)中，奶首先要經(jīng)機(jī)械凈化，隨后再標(biāo)準(zhǔn)化，這樣，成品即可得到需要的脂肪含量。在新西蘭，由于乳牛牧場的特點(diǎn)，以及對母牛飼養(yǎng)良好，這就意味著加入脫脂奶或反之在脫脂奶中加入高脂肪的奶油以減低成品中脂肪含量。

按下述的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行牛奶巴氏滅菌：標(biāo)準(zhǔn)的液體全脂奶進(jìn)行蒸發(fā)前，先預(yù)熱，溫度至少應(yīng)90℃，處理15～20分鐘。這樣在稀放或活化蛋白中的sulphydry1化合物時，亦能使最終制成的奶粉保持產(chǎn)品的質(zhì)量，而這種化合物在最終的產(chǎn)品中可起抗氧化劑的作用，可阻滯乳脂的氧化。

蒸發(fā)作用可使全脂奶成為固形物總含量為50%的濃縮液。

在噴霧干燥之前，濃縮液要經(jīng)過兩步均質(zhì)化，以保證脂肪分散良好，阻滯游離脂肪過量的發(fā)展，游離脂肪量過多會影響最后產(chǎn)品的沖調(diào)性能。

在全脂奶噴霧干燥期間，進(jìn)口和出口處的空氣溫度及濃縮液的流速須進(jìn)行調(diào)整，以便保證產(chǎn)品的含水量低于3.0%，有時要低于2.5%。

在干燥全脂奶的時候，當(dāng)奶粉一離開噴霧干燥室馬上就要冷卻，最好將溫度降至低于乳脂的融化點(diǎn)，即38℃以下，這一點(diǎn)是非常重要的。要保證脂肪迅速地轉(zhuǎn)變成固相，并限制游離脂肪的形成，因?yàn)橛坞x酸會造成不良的分散性，縮短成品保持質(zhì)量的期限，容易形成軟團(tuán)塊。

全脂奶粉以標(biāo)準(zhǔn)包裝25公斤一袋，是裝入加聚乙烯襯里的幾層牛皮紙中，其保存期為6～9個月，但是此后由于乳脂的氧化就變味了，如溫度升高，這一過程也加快。

奶粉也可用有惰性氣體的包裝，通常是直接裝入罐內(nèi)或其它消費(fèi)包裝中。在這一加過程中，首先往罐內(nèi)填入奶粉，隨后在高真空下排氣。這一工藝可將奶粉顆粒之間的空氣以及顆粒空洞中的空氣排出。抽完空氣后，一般地充入氮?dú)獯�替空氣，然后封罐。�?jīng)過這種處理之后，奶粉罐頭內(nèi)上部空間中的含氧量為2%或更低，幾乎消除了被氧化的可能性，因而延長了制品的保存期，長達(dá)2年甚至更長一點(diǎn)。

2.脫脂奶粉：脫脂奶粉是從流體奶中分離出來的，機(jī)械的離心力將液體全脂奶分成兩部分：一部分是高脂肪低比重的乳脂，是黃油或無水乳脂生產(chǎn)用的原料，另一部分是低脂肪的脫脂奶。

液體脫脂奶分離之后進(jìn)行巴氏殺菌，并冷卻至4～6℃。批量冷卻脫脂奶經(jīng)過預(yù)熱后立即蒸發(fā)，預(yù)熱程度具有相當(dāng)?shù)淖兓�幅度，這一工序?qū)ψ罱K產(chǎn)品的影響很大。例如，它將決定最終產(chǎn)品是低熱量型、中熱量型或高熱量型的。它也能決定在生產(chǎn)各種各樣沖調(diào)奶制品時的功能。

預(yù)熱溫度可從80℃，最高到120℃范圍內(nèi)變化，持續(xù)時間為1～2秒鐘到2～3分鐘，這要依據(jù)生產(chǎn)何種脫脂奶粉以及其它諸如脫脂奶的成分，特別是脫脂奶中的奶蛋白的穩(wěn)定性等因素而定。隨后，經(jīng)過預(yù)熱的脫脂奶被蒸發(fā)為固形物含量為50%的濃縮液。由于脫脂奶濃縮液中蛋白的含量高，所以它比全脂奶濃縮液更粘稠。由于脫脂奶中脂肪的含量非常低，其濃縮液無須均質(zhì)化，所以，脫脂濃縮液通常馬上可以進(jìn)行連續(xù)的噴霧干燥。

出口與進(jìn)口處的空氣溫度以及深縮液流的速度應(yīng)調(diào)至可生產(chǎn)出水分含量低于4%的奶粉。

從噴霧干燥室輸出的脫脂奶粉通常須冷卻，風(fēng)送至儲倉，從儲倉里即可包裝成25公斤裝的袋。

3.浮清奶粉。干酪或酷素制造過程中排放出來的乳清可經(jīng)噴霧干燥制成乳清奶粉，但是乳清還有其它的用途，也可以通過薄膜過濾或其它方法去除礦物質(zhì)，脫蛋白或濃縮蛋白，以生產(chǎn)諸如可溶的純?nèi)榍宓鞍谆蚪?jīng)過進(jìn)一步加工制成高糖(乳糖)制品。

在成分上，乳清與脫脂奶的區(qū)別在于，其蛋白含量要低得多，而碳水化合物的含量則高得多。此外，由于沒有酪素，其含有的奶蛋白亦不完全。

乳清奶粉的生產(chǎn)方法與脫脂奶粉的生產(chǎn)方法相似。首先乳清液要經(jīng)過巴氏殺菌，冷卻，隨后預(yù)熱、蒸發(fā)，形成乳清濃縮液，經(jīng)噴霧干燥為含水量低于4%的制品。

在乳清奶粉的噴霧干燥過程中存在著一些困難，這是由于在干燥加工中高含量的乳糖生成了無水的非晶體物造成的。因此，生產(chǎn)出來的乳清奶粉容易受潮。在暴露于空氣之中時會變得十分發(fā)粘，甚至噴霧干燥旋風(fēng)分離器和輸送系統(tǒng)內(nèi)壁也會變得發(fā)粘。

在干燥前，以及受控低溫條件下儲存乳清濃縮液前，可以通過強(qiáng)制乳糖精化而制成所謂非吸水性乳清奶粉。這種濃縮通常在初級干燥室里被干燥成為含水量很高的奶粉，隨后奶粉被放置于一條定時輸送帶上，擱置一定時間，使乳糖進(jìn)一步晶化。隨后，奶粉通常在一沸騰床上完全干燥。這樣的奶粉是散粒的，完全不吸潮的。

4.白脫奶粉。噴霧干燥的甜乳脂白脫奶粉是新西蘭奶粉生產(chǎn)的一個重要品種。白脫奶液就是黃油制造時排出的漿液，其奶的非脂肪固形物含量與全脂奶一樣，但乳脂的含量就小得多。其所含乳脂與全脂奶中的乳脂成分也不同，這是因?yàn)�，脂肪球模和小脂肪球的攪拌工序時與奶油不相混合而造成的，其結(jié)果是，白脫奶和白脫奶粉中的乳脂中磷脂的比例很高。這將使白脫奶粉具有重要的功能特點(diǎn)。這種白脫奶粉是一些沖調(diào)制品制造過程中的特殊的結(jié)果。白脫奶粉的預(yù)熱、蒸發(fā)、噴霧干燥和包裝與前述噴霧干燥奶粉的制造相類似。

5.速溶奶粉。除了上述的幾種奶粉以外，新西蘭和其它主要的奶粉生產(chǎn)地區(qū)一樣，也制造一些速溶奶粉，尤其是速溶噴霧干燥全脂奶粉和脫脂奶粉。這些奶粉在冷水中也可以非常迅速地分散、溶化�；�本上講，它們是在噴霧干燥室里形成大團(tuán)塊的顆�；蛟诔跫壐稍锸乙院笮纬傻膱F(tuán)塊顆粒。這種奶粉的松密度要比基本奶粉低,其范圍為0.40～0.50克/100毫升，而且是特別為消費(fèi)者市場制造的。

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 像所有奶制品的生產(chǎn)一樣，干燥奶粉亦需經(jīng)過嚴(yán)密的質(zhì)量控制檢驗(yàn)，因而每一批奶粉都要保證符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。這包括高標(biāo)準(zhǔn)的微生物質(zhì)量和均勻的成分標(biāo)準(zhǔn)，也包括經(jīng)鑒定可作特殊用途的奶粉，適用于特殊的沖調(diào)奶制品或其它奶制品，后者可擴(kuò)大對某些奶粉檢驗(yàn)的范圍，這些奶粉需經(jīng)鑒定以作有特殊用途的最終產(chǎn)品。