奶粉生产工艺流程(四)知识

奶粉生产工艺流程（四）

三段干燥

三段干燥中第二段干燥在喷雾干燥室的底部进行，而第三段干燥位于干燥塔外进行最终干燥和冷却。

主要有两种三段式干燥器

1 具有固定流化床的干燥器。

2 具有固定传送带的干燥器。

第二种类型的具有固定传送带干燥器的原理在下面做一介绍。

图17.8为带过滤器型干燥器，它包括一个主干燥器（3）和三个小干燥室（8.9.10）用于结晶(当需要时，如生产乳清奶粉)、最后干燥和冷却。

产品经主干燥室顶部的喷嘴雾化，来料由高压泵泵送至喷雾嘴，雾化压力高达200bar，绝大部分干燥空气环绕喷雾器供入干燥室，温度高达280 ℃。

液滴自喷嘴落向干燥室底部的过程被称为第一步干燥，奶粉在传送带上沉积或附聚成多孔层。

第二段干燥的进行是由于干燥空气被抽吸过奶粉层。刚落在传送带（7）上时奶粉的水分含量随产品不同为12-20%。在传送带上的第二段干燥减少水分含量至8-10%。水分含量对于奶粉的附聚程度和多孔率是非常重要的。第三段和最后一段对脱脂或全脂奶浓缩物的干燥在两个室内（8.9）进行，在两室中进口温度高达130℃的热空气被吸过奶粉层和传送带，其方式与在主干燥室一样。奶粉在最后干燥室（10）中冷却。干燥室（8）用于要求乳糖结晶的情况（乳清奶粉）。在此情况下不再向此室送入空气，以使其保持达10%的较高的水分含量，第三段干燥在干燥室（9）进行，冷却在干燥室（10）中进行。

有一小部分奶粉细末随干燥空气和冷却空气离开干燥设备，这些细粉在旋风分离器组（12）与空气分离，这些粉进入再循环，或进入主干燥室或进入产品类型需要或附聚需要的加工工艺点。

离开干燥器后， 奶粉附聚物经筛或磨——取决于产品类型——分散达到要求的大小。

速溶奶粉的生产

奶粉要想在水中迅速溶解必须经过速溶化处理，奶粉颗粒经处理后形成更大一些的，多孔的附聚物。奶粉要得到正确的多孔率首先要经干燥把颗粒中的毛细管水和孔隙水用空气取代。然后颗粒需再度湿润，这样，颗粒表面迅速膨胀关闭毛细管，颗粒表面就会发粘，使颗粒粘接在一起形成附聚。

生产速溶奶粉的方法之一即再将干奶粉颗粒循环返回到主干燥室中，如图17.9，一但干燥颗粒被送入干燥室，其表面即会被蒸发的水份所润湿，颗粒开始膨胀，毛细管和孔关闭并且颗粒变粘，其他奶颗粒粘附在其表面上，于是附聚物形成。

流化床

比较有效的速溶化可经如下图17.10所示流化床获得。流化床连接在主干燥室底部，由一个多孔底板和外壳构成。外壳由弹簧固定并有马达可使之振动，当一层奶粉分散在多孔底板上时，振动奶粉以匀速沿壳长方向运送。

自干燥室下来的奶粉首先进入第一段，在此奶粉被蒸汽润湿，振动将奶粉传送至干燥段，在此,温度逐渐降低的空气穿透奶粉及流化床,干燥的第一段颗粒互相粘结发生附聚。水分在奶粉经过干燥时从附聚物中蒸发出去。奶粉在经过流化床时达到要求的干燥度。

任何大一些的颗粒在流化床出口都会被滤下并被返回到入口。被滤过的和速溶的颗粒由冷风带至旋风分离器组，在其中与空气分离后包装。

来自流化床的干燥空气与来自喷雾塔的废气一起送至旋风分离器，以回收奶粉颗粒。

热回收

干燥加工造成大量的热量损失，一部分可在热交换器中回收，但是干燥空气中含有粉尘和蒸汽，因此，热交换器必须进行特殊设计。

大多数情况下，使用一种有很多玻璃管的特殊热交换器，如图17.11，光滑的玻璃表面预防了过量沉积的形成，设备也包括了CIP系统。

热空气从管底进入，强制通过玻璃管，新鲜空气在玻璃管外流动得到加热。使用这种热回收方法，喷雾干燥设备的效率可增加25~30%。

另一个热回收的方法是从蒸发器中的浓缩物上收回热量，这一操作与喷雾干燥设备并行。这个方法可使干燥费用节约5~8%。

奶粉的包装

各国用于奶粉包装的形式和尺寸有较大差别，奶粉一般包装于有塑料内衬且具铝铂层的纸袋中。塑料包装常热封。因此这种包装实际上与铁罐包装一样密闭。最常见的纸袋可装15或25kg。当然其他尺寸的包装也较常见。因其可以改变包装物重量以满足不同客户的特殊需求。家用奶粉或类似小批量用户需要的奶粉也可装于铁罐，铝铂袋或装在纸盒中的塑料袋中。

奶粉在贮存期间的变化

全脂乳粉中的脂肪在贮存期间易氧化。在工业生产中可用特殊的方法对乳进行预处理以延长保存期，其方法即添加抗氧剂和在铁罐包装情况下添入惰性气体。

奶粉应在冷却条件存放，同时避免与水接触。在室温和低水分的条件下，奶粉的各种化学反应进行得非常缓慢，奶粉的营养价值即使经几的贮存，也不会受到影响。

奶粉的溶解

在30-50℃条件下，将一份普通喷雾干燥奶粉与约10倍的水进行混合，溶解的时间约为20~30min，温度越低，所需时间越长。在冷水中完全溶解奶粉往往需要8~12小时。

如果使用速溶奶粉，将所需的水倾入缸中，然后加入奶粉。在很短的搅拌之后，即使在冷水中奶粉亦会溶解，此时的奶可以立即饮用。

溶解时奶粉的质量是非常重要的，必须记住，干燥过程包括浓缩（蒸发）过程，牛乳脱去的是纯水（蒸馏水），更多的关于水质量的问题见18章再制乳制品。