奶粉加工工艺及质量控制

2020年10月15日发(作者：戴彬元)
奶粉加工工艺及质量控制
一.工艺流程简图








标准化配料：鲜牛乳和主要原材料的预混
预杀菌
筛粉降温
真空浓缩
包装
喷雾干燥
入库

1预处理工艺流程图:


鲜牛乳








不要求净乳的原料

如：乳清粉







预混
净乳
预热
50-70℃
高速搅拌
均质
杀菌
预混
水溶
预热
要求净乳的原料，如蔗糖、
大豆蛋白粉等。
要求均质乳化的原料钙粉、
脂类

冷却
维生素微量元素

暂存
(1) 感官指标:杂质﹑色泽﹑滋气味等.
(2) 理化指标:酸度﹑脂肪﹑蛋白﹑干物质﹑乳糖等.
(3) 细菌指标:杂菌数.
A.原料乳的验收:对原料乳的质量应严格要求并做检验,检验的内容包括:
注意:贮奶罐搅拌器开启至少5分钟后取样测量,送样同时闻一下气味.
B预混:按规定的组成将全脂粉﹑脱脂粉﹑等大宗原料进行混合
注意:充分混合充分溶解,尤 其是淡粉添加量较大回溶粉量较大时少量多次尽量用热水以保
证溶解充分.
C净乳:用净乳机除去微小杂质.
注意: 定时排渣.
D预热:将牛乳升温至均质所需的温度称预热.
E均质:是指乳中较大的微粒如脂肪球,经适 当的机械处理方法使粉碎成更细小的微粒而分
布于乳中的过程.均质温度50-65℃在此温度下乳脂肪 处于熔融状态.
注意:均质速度,均质压力
F杀菌:
目的:.杀死乳中的全部致病菌.最大程度的破坏这些微生物和酶系统,

2.采用三效的真空浓缩流程

进料



杀菌温度：
88～92℃


流量平衡控制
二效真空浓缩

真空度
温度
真空度
温度
浓缩前预热 三效真空浓缩
出料浓度

保温杀菌

真空度
温度
一效真空浓缩
保温暂存

(1)真空浓 缩：真空浓缩是在0.008～0.04Mpa的减压状态下，采用间接蒸汽加热方式，对牛
乳进行加热 ，使其在低温条件下沸腾，乳中一部分水分气化并被排除，从而使牛乳干物质
含量浓缩到50%左右，达 到浓缩目的。真空浓缩蒸发效率高，并节省能源，在真空蒸发过
程中，物料的沸点降低，因此产品中的一 些热敏性营养成分得以保留，从而保证了乳粉质
量。
3.三喷头雾化、细粉回塔、流化床式干燥集粉流程
进料


物料压力





过滤空气
筛粉
鼓风 流化床二次干燥
排风温度
进风温度
加热
高压泵加压
细粉回塔
三喷头雾化
干燥塔热风干燥 扑粉系统


关键工艺说明：
半成品暂存
喷雾干燥:乳粉中的 水分有二种形式：结合水和游离水。结合水是那些不能通过干燥去除的
水，游离水通过干燥能够去除，可 供微生物生长也能参加乳品中的化学反应造成质量的降
低这是乳粉比液态奶不易发生质量问题的主要原因 。
1. 压力式喷雾干燥：将过滤后的空气由鼓风机送入加热器加热到130℃以上吹进喷雾干
燥室，同时将浓缩物料经高压泵送至安装在干燥室顶部的雾化器，喷射出雾状液滴。
与热空气接触的瞬 间，乳滴的水分迅速蒸发，经充分干燥的乳粉尘降到干燥室底部，
由出粉装置卸出及时冷却过筛后进入贮 粉器，蒸发出的水分成气态由排风机排出，为
了防止细小的粉粒随排风气流跑掉而损失，采用捕粉装置（ 旋风分离器和布袋室）分
离回收。
2. 物料压力：适当的物料压力配合雾化器能使物料在干 燥室内形成分布均匀、雾滴大小
均匀的连续喷雾流。物料压力通过高压泵加压获得，通常工作压力范围1 0～25Mpa。
2. 进风温度：在一定的热风流量下，适当的进风温度利于雾滴充分干燥，热风由 进风风
机经加热器升温鼓入干燥室，进风温度范围一般在130℃～190℃。
3. 排风温度：是控制乳粉含水量，冲调性的重要参数。通常范围是60～90℃。
4. 塔内负压：是控制进排风流量平衡的重要参数。
6. 出粉、冷却、过筛、贮粉：喷雾干燥好的乳粉 ，应迅速送出干燥室外并及时冷却，避
免受热时间过长致使乳粉的游离脂肪增加。一般将乳粉温度降到2 5℃以下才能包装。筛粉
目的是将干燥室的粗粉与旋风分离器的细粉混合均匀,并除去乳粉团块粉渣或其 他可能存
在异物使乳粉呈均匀的粉末状态.注意:筛板筛网的使用情况的及时反馈.
四、乳粉包装：
包装是乳粉生产的最后一道工序，包装质量直接影响到乳粉的保藏性及商品外观。
包装的工艺流程为：
称量 填充 封口 装箱 打包 入库
不同产品的不同包装形式要求不同的包装工艺。现有手工包装、小袋房便装、自动包装、
铁厅包装四种包 装形式。要求称量准确,排气彻底,封口严密,装箱整齐,打包牢固,便于搬运.
室温20-25℃相对 湿度75%.
包装工序的关键环节是称量和封口。必须严格执行《包装质量规范》所规定的各项标
准。
乳粉包装工序实施严格的卫生措施。按清洁作业区的标准进行卫生控制。
二、常见质量问题及质量控制：
（一） 杂质度：标准板以500ml乳为基 准计量的，若以62.5克奶粉为基础时应以标准板
的杂质度乘以16为乳粉的杂质度，以百万分之几计 (ppm)；
绝对杂质含量mg
牛乳杂质含量mgl
乳粉杂质含量mgkg
其他(如绒毛等)；
1、杂质度不好的原因分析：
(1) 浓奶杂质度超标:a净乳效果不好；
．．．．．．．．．
b板式换热器杀菌片表面垢质太多；
c清洗不到位：奶罐内部清洗不干净、管线清洗不干净、效体清洗不
到位；d进风系统灰尘过多 或过滤海棉破损；
0.125
0.25
2
0..375
0.75
6
0.750
1.5
12
1.000
2
16
标准方法——过滤板放于烘箱中烘干后于标准板对照.，杂质板通常包括黑 色杂质、糊粉及
(2) 糊粉过多:塔壁上有不均匀的潮粉粘附；
塔内热风温度过高或进料量过低风筒周围产生焦粉；
喷枪漏、
旋风中流化床风筒处理不到
分风箱热风调节不当，产生涡流使乳粉局部受热过度而产生焦粉；
(3)大宗原料本身带有的经净乳和布袋过滤均无效如小绒毛,使用扫塔工具如笤帚.
2、措施：
预防措施(1)做罐料净乳后的杂质度
(2)做半成品奶的杂质度.
(3)生产前做清洗状况的检查. 过滤海棉破损检查
(4)塔内清扫状况的检查
(5)流化床筛板及风室状况地检查.
控制措施(1)糊粉过多时振塔,监测若不见好转停机清塔.
(2)杂质度超标:a若不严重再加一层过滤布袋,
b若严重停机将浓奶返回预处理重新净乳 处理,三效挂垢质太多停机
清洗预处理半成品杂质度超标重新净乳.
c进风系统灰尘过多或过滤海棉破损,处理进凤系统,更换过滤海棉.
（二） 水分：水分含量高低对 奶粉质量影响较大，水分指标是评定奶粉质量的关键指标，
一般规定水分在2.5-3.0%；
如果水分超过4-5%时，乳粉则易变色变味溶解度降低或残留细菌繁殖；
若水分过低1.5%以下易产生氧化味，在经济上也受到损失。
1、水分高的原因：
(1)喷雾干燥过程中进料量大，进风温度低,排风温度低；
(2)雾化器(喷嘴)因阻塞等原因使雾化效果不好，导致雾化后的乳滴太大而不易干燥；
(3)包装间空气相对湿度偏高；
(4)冷却过程中冷风湿度太大；
(5)包装封口不严或包材本身不密封；
(6)加热蒸汽不饱和.
(7)风机出现故障或空气过滤器堵塞,使排风量不够；
(8)加热器损坏使水蒸气泄漏到热空气中。
2、措施：
(1)生产不能太急保证进料量的平稳；
(2)排风温度升高,升高方式a高压泵压力降低
b排风机频率升高
c进凤风量提高(挡板一般固定,此方法不经常采用)
(3) 热风温度升高.
(4) 进凤温度提高.
(4)检查喷嘴清洗状况；
(5)保证包装质量严把包材质量关；
(6)设备的检修。
（三）冲调：冲调性是 奶粉按比例溶于水而还原成乳的性质；用水复原乳粉时，其组织状
态、风味、色泽及营养价值更接近于原 乳，冲调性包括团块的状况、蛋白是否变性、是否
有不溶颗粒；冲调后有的在表面出现一层泡沫浮垢,这 是脂肪-蛋白值络合物,影响乳粉的复
原性,但将温度稍加热会好转,有时有不溶性沉淀物那是变性酪蛋 白酸钙冲调温度升高不会
好转.冲调性的好坏主要通过四个过程来体现：润湿过程、沉降过程、分散过程 及溶解过程..
a润湿过程：奶粉颗粒与水接触，颗粒表面吸收水分颗粒润湿的过程；
b沉降过程：润湿的颗粒，由于自重增加，由水面而沉入水中的过程；
c分散过程：奶粉颗粒在下沉过程的同时，扩散成小颗粒而分散于水中的过程；
d溶解过程： 在水分子的作用下，小颗粒进一步分散，最后溶解于水的过程，此时乳粉溶
解于水而形成乳浊液。
1、冲调性差的原因
(1) 原料奶的质量差,
(2) 各大宗原料本身PH值低..
(3)牛乳在杀菌和浓缩时温度偏高,喷雾干燥过程中排凤温度高受热时间过长；
(4)雾化效果不好乳滴过大干燥困难,受热面积不均匀；
(5)浓奶酸度过高牛奶或浓缩奶在较高温度下长时间放置；
(5) 浓奶浓度过高,使乳中的盐类浓度相对提高引起蛋白变性；
(6) 高压泵不稳定压力波动大.
2、措施：
预防措施:(1)罐料测酸度,煮沸实验及掺杂试验均符合标准；
(2)原材料必做冲调及煮沸实验；
(3)控制浓奶的浓度在标准范围内.过高则蛋白变性、过低则有团块.
控制措施： (1)降低排风温度:提升高压泵压力，同时降低进风量；
（2）调整浓奶酸度，
（3）将浓奶浓度，
(4)调整不见好转时，停机处理塔拆喷枪，检查是否有损坏或有异物卡在喷枪
内；
（四）杂菌数：测菌落数所采用的平板法测得的菌均为活菌，用cfu表示,实际粉中的杂菌
数要高于测 量值；
1、乳粉是由原料经杀菌消毒浓缩喷雾干燥而成的粉状物,理应含细菌很少,但有时杂菌却较< br>高杂菌数偏高原因：
(1) 原料乳的杀菌不彻底：原料乳经净乳(除去杂质和部分微生物)和 杀菌一般经过杀菌的乳
其中的微生物含量减少到最低程度，但有些时候杀菌温度不够，其中的微生物仍然 有较多
的数量；原料乳不新鲜,污染严重杀菌后残留量太多. 生乳混入杀菌乳中
(2)管路 ﹑管接﹑效体清洗消毒不彻底：特别是消毒后所走的管路和浓缩乳走的管路，在管
内形成奶垢,微生物及 易在此生长繁殖,特别是停产时间微生物快速繁殖，第二天随浓缩乳
经喷雾干燥而进入乳粉中；
(3) 塔的前期处理不到位烘塔时间烘塔次数.不够
(4) 在加工过程中被细菌再度污染 .尤其是晾粉﹑包装时的污染：乳粉包装前的晾粉过程中
如空间不彻底消毒，则乳粉随时有被微生物污染 的可能；装粉容器﹑包装材料如果不
保持无菌条件也会有微生物污染的可能，这样会造成乳粉中含菌数的 增多，因此乳粉
干燥后无论是晾粉或包装都必须在严格的无菌条件下进行，才能防止微生物的再污染；
(5) 回溶粉杂菌数超标，
2、措施：
(1)针对原料奶杂菌情况进行相应的处理；
(2)设备杀菌预处理80-90℃15分钟, 物料杀菌72-80℃,15秒,三效物料88-92℃,塔温50-87℃,
严格控制各参数； (3)避免二次污染做内环境空气落菌数,做包材的涂抹试验同时加强操作人员无菌意识,并定
期培 训；
(4) 设备管道效体清洗的检查.
(5) 了接回溶粉的微生物指标情况.
（四）微生物指标的控制
大肠菌群的控制：大肠菌群非单一菌种,它是生理特性相近一群菌的 统称；包括大肠杆菌﹑
．．．．．．．
产气肠细菌﹑中间类型菌，主要来源于人畜粪便，分布于 地面﹑水源﹑空气﹑牲畜身体﹑
人的手以及未经消毒的食品，最适生长温度35-37℃，镜检伊红美兰 平板辨不出时则增做
动力试验（球菌不具有运动性，杆菌则具有运动性）；
1、出现大肠菌群的原因：
(1)个人卫生：人员出入杀菌不符合标准；
(2)生产工艺参数不符合标准.；
(3)二次包装的产品:小袋粉铁听产品
(4)包装物的杀菌不符合标准；
(5)环境杀菌不符合标准；
(6)生产现场密封的不够好，地漏等成为主要污染源；
2、控制措施：
(1)人员无菌意识的增强；
(2)检查工艺参数设备是否异常：a泵密封
b烘塔 时间：生产前红塔至少3次，烘塔温度大于74℃，
排风温度70-90℃之间，烘流化床温度80-9 0℃不少于15分钟
c末端辅助设备
d仪表是否失灵
e包装物存放过程是否被污染；
(3)彻底清扫无菌作业区；
(4)春夏秋季防虫蝇,加大杀菌频率；
(5)正确使用杀菌剂；
(6)寻找是否存在被忽略的污染源；
霉菌﹑酵母菌：属真菌的范畴，最适生长温度20-30℃，
．．．．．．
a霉菌的 菌落由菌丝组成，因菌丝较粗而长形成的菌落疏松成绒毛状絮状或蜘蛛网状，有
些霉菌生长很快菌丝在固 体培养基表面蔓延，可覆盖整个培养基表面，菌落表面常成肉眼
可见的不同结构和色泽特征，这是因为霉 菌形成的孢子有不同的形状构造和颜色；孢子较
轻飘散于空气中对乳品有严重的污染，通常分解蛋白和脂 肪对产品造成多种腐败及危害；
b.酵母菌是一种圆形椭圆形或纺锤形的单细胞生物，无氧条件下将糖 分解为已醇和水，有
氧条件下将糖分解为二氧化碳和水；
c控制环境中的真菌最有效方式用甲醛熏蒸.；
（五）风味、滋味：优质乳粉应具有鲜乳的良 好风味滋味，但是在贮藏过程中往往是乳粉
产生脂肪分解的酸败味和脂肪氧化味；
a脂肪分解 的酸败味：脂肪分解臭味是一种类似丁酸的酸性刺激臭味，主要是乳中解脂酶
的作用使脂肪水解产生游离 的挥发性脂肪酸，从而防止脂肪水解；
控制措施：首先控制原料乳的质量，其次掌握好杀菌温度，彻底破坏解脂酶；
B氧化臭味(油味)：促进乳粉产生氧化臭味的因素是空气(氧气)、光线、重金属等；
(1) 空气(氧气)：氧化臭味产生的原因主要是因乳粉内含有大量氧，在储藏过程中氧气促使
脂肪氧化所以再生产乳粉过程中尽量少量使乳粉含氧气(充氮包装的必要)；
(2) 光和热：奶粉 易受光线和热的影响而促进氧化，奶粉在贮藏时如库温30℃氧化特别显
著，奶粉保藏试验：37℃三个 月变味，20℃九个月发生变味，4℃十二个月才发现变味；
由此可见贮藏的温度对奶粉保藏很关键.
控制措施：奶粉贮藏温度的控制，如喷粉后不及时出粉，在粉塔内停留时间过长，导致受
热而氧 化、变质；
(3) 重金属：重金属二价铜离子使乳粉及易氧化，含1ppm就产生影响，超过1.5 ppm以上
明显促进氧化，10-50ppm时在室温内50天左右乳粉变质显著；三价铁离子也有促进
氧化作用，所以生产乳粉设备必须用不锈钢制成的；
C发霉气味：乳粉内含有一定数量的微生 物及一定量的水分(2.5%左右)，乳粉内的微生物
也是一些耐热性细菌；常见的细菌有嗜热链球菌、 梭状芽孢杆菌、耐热性的小球菌和小杆
菌，奶粉在密闭包装时微生物不能生长繁殖，有时还可以减少；但 是当乳粉的包装不严、
透气、奶粉吸潮后水分升高，乳粉形成凝块，乳粉内残留的微生物开始生长繁殖使 奶粉发
生霉变等变质反应，因此乳粉必须控制含水量、包装严密、防止吸潮、确保乳粉的卫生质
量。
(六)感官质量的把关:必须了解各配方的特色
三．目前乳粉存在的质量缺陷： ROVEMA包装产品充氮前未排气充氮效果又无法检测.铁听产品一道封二道封不严密氮气
充入情 况也未检测.