奶粉制品 例如，全脂奶粉和脫脂奶粉(這種產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出來的)。 這些產品便可以代表基本的奶粉制品了。這些奶粉是水溶性的，當重新和適量的水混合時，這種液體含有的營養以及特色都與干燥前的液體奶相同。 同樣，也可以生產更為高級的，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制成。這些產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，制造條件對奶粉產品的特性具有相當的影響，因此，對標準加工程序要作許多調整。 1.滾筒干燥。在滾筒干燥過程中，液體奶在緩慢轉動的臥式滾筒表面進行干燥，滾筒靠引入滾筒內的蒸汽進行加熱，蒸汽的溫度應使滾筒的表面達到150℃，這就可導致水分迅速蒸發，在滾筒轉動一半以后，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。隨后進行輾碎或磨碎，成為細粉。奶粉隨后打包。滾筒干燥比噴霧干燥成本要低廉，但是產品極難取得高質量。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，雖然導致了上述的那些影響，但是，同時也保證了比較嚴格的消毒。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，只生產數量非常有限的滾筒干燥奶粉，而絕大多數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(使奶變成細小的霧狀小滴)將奶引入空氣溫度至少150℃的熱氣氣流，經常超過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掉水分，這些奶滴幾乎就在瞬間之內便于為溫度很底的奶粉。 在實際生產當中，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15 000轉/分鐘的快速轉盤的離心力進行霧化，亦可通過特殊設計有許多小孔的噴嘴和一個開縫或螺旋插頭產生的旋轉動作形成霧化。奶在高壓下進入噴嘴。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。 噴霧干燥設備和工藝 (1)一管道供氣設備。通過這一設備干燥空氣進入干燥室。干燥空氣經過過濾之后，被一渦輪式風扇以高速引入，經過空氣加熱器，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進入的，霧化奶滴是從非常接近剛進來的熱空氣的位置進入的，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。 (3)管道空氣排出線。通過這一排出線，在干燥室內使用過的空氣由一排出風扇排出去。從干燥室中抽出的空氣由于奶中水分的蒸發而降低了溫度，并且其中也要帶上10～20%的奶粉產品，這些都是混合于氣流之中的更細的顆碎。在使用過的空氣從該系統中抽出之前，要經過一系列的旋風分離器，回收混入的奶粉，使其混合顆粒小于10微米(要依旋風分離器的設計和效率而定)。也許還有一些附加系統，如過濾袋或濕式洗滌器，使奶粉的回收可提高到99.8%。 (4)在設計適宜的干燥箱中，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系統打包裝了。從排出空氣旋風分離下來的奶粉被直接送入從干燥箱底部運出的奶粉之中。 由于將液體奶制造成奶粉的噴霧干燥器的能量消耗大(相當于1.7公斤蒸汽，蒸發1公斤水)，所以常常是將液體奶在引入噴霧干燥器之前進行濃縮，通常一半左右的水首先從液體奶中被蒸發出去，生成濃縮奶。蒸發工序在一多級真空蒸發器中進行。奶通過分配器進入灌發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入相連的分離器，在這里蒸汽被排出，濃縮奶進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關系。所以大約50%的總固形物的熱交換率放慢了，水的蒸發也更為緩慢。一個蒸發器的能量消耗大約相當于0.25公斤蒸汽蒸發1公斤水。 3.自動化噴霧干燥。蒸發和噴霧干燥過程可以進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的控制。在蒸發器中，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，熱風溫度、氣流率、進入霧化器的濃縮液流也可能進行控制。大部分參數都是相互關系的，它們足以連續控制產品質量的穩定性。 噴霧干燥奶粉的形態和成分 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中，采用噴霧干燥方法進行干燥奶制品的典型成分如下表所示： | | 全脂奶粉(26%脂肪) | 脫脂奶粉 | 乳清奶粉 | 白脫奶粉 | 脂肪% | 26.5 | 0.8 | 0.8 | 9.0 | 蛋白質% | 28.0 | 37.8 | 14.2 | 34.5 | 糖分(乳糖)% | 36.9 | 49.8 | 73.3 | 45.5 | 礦物質% | 5.8 | 7.8 | 8.2 | 7.2 | 水分% | 2.8 | 3.8 | 3.5 | 3.8 |
