一种酸性奶粉喷雾干燥制备方法
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2025-12-19 09:23:01

一种酸性奶粉及其制备方法.该酸性奶粉包括乳固体,其中还包括1.5~2.5%(wt)的稳定剂和0.4~2.5%(wt)的酸度调节剂.其制备方法包括以下步骤:1)将牛奶浓缩,得浓缩奶;2)将浓缩奶和稳定剂溶液混合,得稳定性浓奶;3)将稳定性浓奶和酸性溶液混合,得酸性浓奶;4)喷雾干燥,即得.本发明的酸性奶粉,酸味较强而味美,冲调性好,口感好.其生产工艺克服了直接干混工艺使产品不能拥有良好冲调性的缺点,也克服了酸性/果汁牛奶不宜直接进行浓缩,喷雾干燥的技术难点,保护了蛋白质在喷雾干燥的过程中不变性,也由于稳定剂和果汁都不经过浓缩工序,避免了加热器表面结焦现象的出现.生产成本经济,可以大规模工业生产.

针对“一种酸性奶粉喷雾干燥制备方法”,这是一个技术门槛较高的细分领域。酸性奶粉通常指发酵后或直接酸化的乳制品喷雾干燥粉末,如酸奶粉、酸奶菌种粉、发酵乳饮料基粉等。其核心挑战在于保护热敏性活菌(如有)、酸度稳定性、风味物质保留和物理性状。

以下提供一种集成了前处理、干燥优化和后处理的系统性制备方法。

一种酸性奶粉喷雾干燥制备方法

一、 方法概述

本方法旨在通过优化的原料预处理、低温大分子壁材包埋、温和喷雾干燥工艺及干粉后处理,制备一种活菌存活率高(如适用)、酸味纯正、冲调性好、风味损失小、保质期长的优质酸性奶粉。

二、 原料与预处理

  1. 酸性基料制备:
  • 路径A(发酵型):将复原乳或标准化乳(全脂/脱脂)接种特定乳酸菌(如保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)进行发酵,至目标pH值(通常3.8-4.6)和酸度,得到发酵乳基料。
  • 路径B(调配型):在乳基(乳粉复原液或浓缩乳)中直接添加安全的有机酸(如乳酸、柠檬酸)和风味物质,精确调配至目标pH和风味,得到酸化乳基料。
  1. 高效均质:将酸性基料在45-55°C下进行二级均质(一级15-20 MPa,二级3-5 MPa),确保脂肪球充分细化,防止干燥后脂肪上浮和氧化。
  2. 低温真空浓缩:
  • 采用降膜式蒸发器,在低温(≤45°C)、高真空下将基料浓缩至固形物含量40-50%。
  • 目的:最大程度减少热敏性成分(活菌、风味物质、维生素)损失,同时提高干燥效率,降低粘壁风险。

三、 核心:低温喷雾干燥与保护技术

这是决定产品质量的关键步骤,采用 “低温大风量+复合壁材保护” 策略。

  1. 保护剂/壁材添加(浓缩后、干燥前):
  • 作用:提高玻璃化转变温度(Tg),降低粉末粘性,保护热敏成分。
  • 配方(占干基重):
  • 麦芽糊精(DE 10-20):20-30% — 主要载体,提高Tg,改善流动性。
  • 植物蛋白(如大豆分离蛋白)或乳清蛋白:5-10% — 成膜性好,增强包埋和保护作用。
  • 膳食纤维(如抗性糊精):3-5% — 辅助包埋,促进健康宣称。
  • 如需包埋活菌,可额外添加海藻糖(2-5%)作为“生命之糖”,在干燥过程中稳定菌体细胞膜。
  1. 喷雾干燥工艺参数优化:
  • 雾化方式:采用压力式雾化(或二流体辅助),形成粒径较大的液滴,减少受热表面积。
  • 干燥温度(关键!):
  • 进风温度:130-150°C(远低于普通奶粉的180-220°C)。这是平衡干燥效率与热保护的核心。
  • 出风温度:严格控制为 65-75°C。出风温度是产品瞬时温度的反映,此范围能最大程度保证活菌存活和风味保留。
  • 系统配置:
  • 大风量设计:增加空气流量,在较低温度下提供足够的蒸发潜热。
  • 塔壁冷却系统:防止低Tg的酸性奶粉在壁面热熔粘附。
  • 除湿送风系统:对进风进行除湿,提高干燥效率,允许进风温度进一步降低。

四、 粉末后处理与稳定化

喷雾干燥后的粉末需立即处理以稳定品质。

  1. 流化床冷却与二次干燥:
  • 干燥塔排出的粉末立即进入振动流化床。
  • 用低温除湿空气(<20°C)进行冷却和二次干燥,将最终产品水分控制在3.0-4.0% 的理想范围,进一步提升玻璃态稳定性。
  1. 干混与风味补偿:
  • 在流化床后段或独立混合机中,将粉末与以下成分进行干混:
  • 高倍酸奶香精:补偿因低温干燥损失的部分挥发性风味。
  • 柠檬酸粉(如需):精确微调终产品酸度。
  • 抗结剂:食品级二氧化硅(<1%),改善长期储存流动性。
  1. 瞬时灭菌处理(非热杀菌,可选):
  • 为确保微生物安全(尤其对非活菌型产品),可采用 “低温环氧乙烷替代气体灭菌” 或 “电子束辐照(E-beam)” 对密封包装前的粉末进行温和处理,杀灭病原菌和腐败菌,对产品理化性质影响极小。

五、 包装与储存

  • 采用 “铝箔复合材料” 进行充氮包装或真空包装。
  • 储存于阴凉(<25°C)、干燥(RH<50%)环境。

六、 方法优势总结

关键指标本方法实现效果技术保障活菌存活率(如适用)>70% (喷雾干燥后)低温浓缩、低温干燥、壁材(海藻糖)保护风味保留酸味纯正,不良蒸煮味弱低温浓缩与干燥,出风温度严格控制物理性质流动性好,不粘壁,冲调性佳优化壁材配比,塔壁冷却,流化床后处理产品稳定性保质期内不易吸潮结块,酸度稳定充氮包装,精确控制最终水分和Tg生产效率可连续稳定生产优化的浓缩工艺和防粘壁设计

创新点:

  1. 温控策略:确立了“低温浓缩+低温大风量干燥+低温出风”的全链条低温保护体系。
  2. 配方工程:针对酸性奶粉特有的低pH和高糖(来自乳酸)环境,设计了以麦芽糊精和蛋白质为主的复合保护壁材体系。
  3. 工艺耦合:将喷雾干燥与振动流化床冷却/二次干燥紧密结合,实现产品物理性质的即时优化。

结论:

本方法通过精细的原料处理、创新的壁材应用、温和的干燥工艺及科学的后续处理,系统性地解决了酸性奶粉在喷雾干燥过程中面临的热损伤、粘壁、风味劣变和储存不稳定等核心难题,适用于生产高品质的发酵型或调配型酸性奶粉产品。

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