毕业论文

儿童成长高钙乳粉加工工艺及质量控制

申 请 人：xxx

专科专业：食品科学与工程

班    级: xxxxx

指导教师：xxx

论文提交日期：二〇一四年六月

摘    要

儿童成长高钙乳粉主要以补充儿童成长时所需钙质和维生素D为主的配方乳粉。本文主要讲述了儿童成长高钙乳粉中营养素的添加、加工工艺流程以及各个工艺大体操作要点，同时也讲述儿童成长高钙乳粉的质量指标和整个生产过程的质量控制。希望通过本文的阅读，大家能对此有一个直观的了解。

关键词：乳粉；质量控制；维生素D

引言

乳粉是20世纪50年代人类为了延长生鲜牛奶的保质期发展起来的一种乳制品。早期的乳粉是针对婴儿的营养需要，在乳或乳制品中添加某些必要的营养素经干燥而制成的一种乳制品[1]。随着人类生活水平的不断提高，开始根据营养价值的不同研究出各种配方乳粉，而儿童成长高钙乳粉就是以补充儿童成长时所需钙质为主的配方奶粉。

人们的物质生活不断提高，家长对孩子的关心与爱护也在不断上升，儿童的成长问题也越来越被重视，儿童成长高钙乳粉也在随着人类的需要在不断的调整，也是乳粉行业发展的主要方向。

1 儿童成长高钙乳粉的营养价值

儿童成长高钙乳粉的营养价值主要体现在加入大量的钙粉和维生素D上。钙构成骨骼和牙齿，是人体生命活动的调节剂，是人体生命之源。儿童时期身体生长发育迅速，钙的足量摄取是儿童骨骼发育成长的必备条件。它同时也参与神经调节和肌肉兴奋性。而维生素D在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用。是维持人体生命活动必须的一类有机物质，也是保持人体健康的重要活性物质。维生素D的生理功能是帮助人体吸收磷和钙，是造骨的必需原料。维生素D是形成骨骼和软骨的发动机，能使牙齿坚硬。对神经也很重要，并对炎症有抑制作用。同时能促进人体对钙的吸收，防止人体内钙的流失。

2  儿童成长高钙乳粉加工工艺流程[2]

原料乳验收与冷却 → 贮藏 → 过滤净化 → 储存 → 计量 → 巴氏杀菌 →  配料 → 均质 → 真空浓缩杀菌 → 高压喷雾干燥 → 出粉与冷却 → 

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营养素

检验 → 包装 → 成品

3  工艺操作要点 

3.1 原料乳的验收与冷却

原料乳的质量直接影响成品质量的好坏，只有优质的原料乳才可能生产出优质的乳粉，所以必须严格控制其质量，各项指标必须符合国家标准规定，严格的进行感官检验，理化检验和微生物检验，原料乳必须新鲜，不能混有异常乳。通过板式换热器冷却后温度不得高于6℃，才能够进入加工程序。

3.2 贮藏

为了避免原料乳中微生物繁殖过快，造成原奶，原料乳必须低温贮藏等待检验，贮藏温度在4～6℃之间，贮藏时间不得超过24小时[3]。

3.3 过滤净化

原料乳经过双联过滤器除去稍大的杂质、乳泥和脱落的乳房上皮组织，用自动净乳机除去微细尘埃及细菌芽孢，达到高度净化的目的。 

3.4 储存与计量

将标准的原料乳用板式换热器冷却到4～6℃后打入奶仓，并计量，随时取用。

3.5 巴氏杀菌

杀菌的主要目的是杀死原料乳中所有病原菌，并破坏各种酶的活力，同时可提高牛乳的热稳定性和乳粉的香味。原料乳的杀菌方法一般根据成品的特性进行选择，杀菌温度和时间对乳粉的溶解度和保藏性有很大的影响，提高杀菌温度和延长时间直接影响溶解度等指标，同时会引起乳清蛋白变性产生蒸煮味。所以根据儿童成长高钙乳粉的加工工艺可将杀菌方法分为高温短时间杀菌，超高温瞬时杀菌和低温长时间杀菌，为了保证原料乳的正常指标，目前我们广泛使用的是高温短时间杀菌法。

3.5.1高温短时间杀菌

    高温短时间杀菌也称快速巴氏杀菌法，其杀菌效果优于低温长时间杀菌法，但也不能杀死全部微生物，目的是出去致病菌。高温短时间杀菌设备是与浓缩设备相连的，通常我们采用的板式杀菌设备，温度一般在80～85℃，时间为15s高温短时间杀菌对乳的营养成分破坏程度小[4]，乳粉的溶解度和保藏性也比较好。

3.6 配料

配料工序最容易引起乳粉的质量问题：辅料的添加也会干扰乳粉的质量，根据乳粉的生产品种不同，配方中添加的辅料同时也不同，生产儿童成长高钙乳粉时会加入配套营养素，营养素包括钙粉、维生素和矿物质。营养素打入配料缸的顺序为：钙粉，维生素D，铁粉，打入时必须保证配料缸料液在三分之一以下。

3.6.1配料中对质量的控制措施

每批辅料在进厂后必须进行严格检验，理化指标和卫生指标必须符合标准，配料工在使用前必须对每袋辅料进行感官检查，看是否过期、结块、没变、异味、色变等等。

3.6.2钙粉的加入

钙是人体含量最多的无机元素，钙是构成骨骼最重要的物质，人体从膳食和营养品中吸收的钙，经过骨细胞的作用，沉积在骨骼上，以保证骨骼强壮有力。随着年龄的增加，人体的消化吸收水平下降，激素水平不断出现变化，骨骼中的钙会慢慢地流失，导致骨骼变得松软、脆弱，骨质疏松也接踵而至[5 ]。所以乳粉中钙粉的加入对人体骨骼有一定的保健作用，钙粉在加入时，需要溶解10—15min，最后打入料液中搅拌混合。

3.6.3维生素D的加入

维生素D是参与生物生长发育和代谢所必需的一类微量有机物质。这类物质由于体内不能合成或者合成量不足，所以必需由食物供给。乳粉在生产时针对不同人群加入不同种配套维生素，保证人体不因缺少维生素而患有维生素缺乏病。儿童成长高钙乳粉生产时加入维生素D，来促进人体对钙的吸收，维生素D溶解需要5—10min，保证维生素D完全溶解并不受到破坏[6]。

3.6.4铁粉的加入

铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素以及一些酶的组成成分。血红蛋白功能是向细胞输送氧气，并将二氧化碳带出细胞。铁与红细胞的形成和成熟有关，在骨髓造血组织中进入幼红细胞内，与卟啉结合形成正铁血红素，后者再与珠蛋白合成血红蛋白[7]；肌红蛋白是由一个血红素和一个球蛋白链组成，仅存在于肌肉组织内，基本功能是在肌肉中转运和储存氧；细胞色素是一系列血红素的化合物，通过其在线粒体中的电子传导作用，对呼吸和能量代谢有非常重要的影响；其它含铁酶中铁可以是非血素铁，包括一系列还原酶、氢化酶、固氮酶、过氧化物酶等，调节细胞代谢，在生产儿童成长高钙时会加入铁粉，铁的溶解需要20—30min[7]，溶解后打入配料缸进行均质。

3.7均质

料液的均质目的有两个，一是在营养素加入后进行均质，为了营养素均匀混入料液中，二是防止脂肪上浮，并防止奶粉中的脂肪分子游离到颗粒表面，影响奶粉的冲调性和保质期，为了使均质达到有效目的，我们选择均质的预热温度为55—60℃，压力为15—20KPa[8]。

3.8 真空浓缩杀菌

真空浓缩分为一效真空浓缩和多效真空浓缩，目前主要利用的是三效真空降模式浓缩，三效浓缩主要是利用高真空，低沸点的原理，使蒸发器中的料液沸点降到最低，使料液中水分迅速蒸发，同时也是对二次蒸汽的重复利用，是杀菌管内温度迅速升温到88—92℃，料液通过真空浓缩与杀菌的有机结合，干物质达到50%左右[3]，大部分微生物被杀死，最后打入浓奶缸。

3.9 高压喷雾干燥

高压式喷雾干燥的原理是浓乳在高压泵的作用下打入雾化器，经雾化器在干燥室内喷出，形成雾状，此时的浓乳表面积增大，细微的乳滴与热风接触，水分在瞬间蒸发，雾滴被干燥成细小的颗粒飘落在干燥室底部，而水蒸气被热风带走从排风口抽出[9]。高压喷雾干燥的速度快，温度低，物料受热时间段，乳粉中营养成分损失较少。

3.10 出粉与冷却

喷雾干燥后，应立即将乳粉送至干燥室外并及时冷却，避免受热时间过长，引起脂肪氧化变质，严重影响乳粉的质量。乳粉的出粉与冷却方法分为气流输粉与冷却和流化床出粉与冷却，相对来说流化床输粉与冷却比较常用一些，因为流化床起到回收细粉、二次干燥和冷却的作用，所以流化床出粉与冷却整个过程分为三段，前两段为二次干燥阶段，温度在90—100℃，最后一段为冷却阶段，温度在20℃以下，出粉温度小于30℃[10]。

3.11 检验

乳粉检验分为成品检验和半成品检验，所谓的半成品检验就是在出粉时随时取样随时做检验，并记录数据，乳粉不合格应随时通知操作工调整工艺参数使乳粉达到最佳质量；成品检验除了复检出粉留下的样子外，还需要做一项微生物检验。

3.12 包装

根据乳粉的用途可分为大袋包装和小袋包装。乳粉包装时计量一定要准确，由于乳粉的多孔性，所以吸潮性很强，所以在操作时都必须充分注意，避免乳粉受潮或被污染，包装时必须注意包装产品与外袋名称一致。

3.13 成品

成品就是包装后准备出库的产品，成品的包装外袋必须有生产日期，保质期，批次，包装袋封口必须严密，整洁，美观。

4 儿童成长高钙乳粉质量指标

成品奶粉的质量指标分为感官特性、理化指标和卫生指标[11]。

4.1感官特性

表1  儿童成长高钙乳粉感官特性

表2  儿童成长高钙乳粉理化指标

表3  儿童成长高钙乳粉卫生指标

5.1原辅料的质量控制

作为一个生产链，乳粉质量的控制是一个系统工程，其中，包括原料奶在内的所需原辅料位于乳业产业链的最上游。因此，能否从源头上抓好原料的质量控制，将直接关系到整个产品的质量安全。原料奶的质量在达到国家标准的前提下，重点是控制好其酸度，最好控制在14~16 °T之间[12]。其目的是控制原料奶微生物的繁殖，提高乳蛋白的热稳定性。原辅料的配料要按照配方严格添加。

5.2儿童成长高钙乳粉的水分含量的控制

儿童成长高钙乳粉的水分含量大多数都在2%左右，如果水分含量太高，残留的微生物繁殖会引起乳粉中酪蛋白变性而不可溶，水分过高的一般是由于浓缩过程中参数不稳定，或雾化器喷头阻塞喷雾效果不好，乳滴太大而不易干燥，另外与出粉和包装时的环境湿度有关，出粉与包装的湿度应≤50%[13]。

5.3儿童成长高钙乳粉的细菌总数的控制

乳粉中细菌过高会引起脂肪氧化等一系列的反应，导致乳粉变质，细菌总数过高的主要因素有：

（1）原料乳污染严重，杀菌后残留太多。

（2）浓缩时杀菌温度与时间控制不稳定，或与进料频率不成正比。

（3）生产过程二次污染[14]。

5.4儿童成长高钙乳粉中杂质度的控制

（1）在原料奶处理阶段，要增加粗滤次数，加厚纱布层，使机械杂质不能通过，净乳机刷洗要彻底，要在规定时间内刷洗，防止原料乳净化不彻底。

（2）生产过程中操作人员工作服和帽子必须配戴整齐，避免将毛发等杂质遗落在奶中造成二次污染。

（3）喷雾前喷塔内要彻底清扫；喷雾塔要定期刷洗；布袋过滤器要定期打扫残粉；离心喷雾盘要定期停机清洗，避免时间过长产生糊粉[15]。

5.5儿童成长高钙乳粉冲调性的控制

（1）均质是使分散介质微粒化，使料液的粘度降低，干燥后的产品具有

较高的溶胀性。所以控制好均质温度和均质压力是拥有好的冲调性的关键。

（2）杀菌浓缩过程中要控制物料受热温度和时间，避免因蛋白质过热变性影响到产品的溶解度和冲调性。

（3）在就是物料浓度。物料浓度低会导致奶粉颗粒小，影响其冲调性。

6 结束语

儿童成长高钙乳粉是乳粉未来发展方向之一，而儿童成长高钙乳粉加工工艺中最关键一步就是营养素的加入，营养素的配比、添加顺序与时间都是未来研究的主要课题[16]，本文主要讲述了调儿童成长高钙乳粉中营养素的添加、各个工艺大体操作要点和儿童成长高钙乳粉的营养价值 。同时也从原辅料到生产，再到包装任何一个环节的质量问题作出相应控制措施，保障乳粉的安全性。

参  考  文  献

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[4] 苏东海.乳制品加工技术[M].中国轻工业出版社,2004.2:113—130

[5] 曾寿瀛.现代乳与乳制品加工技术[M].中国农业出版社,2002.10:133—155

[6] 蔡建，常锋. 乳品加工技术[M].化学工业出版社,2008.2:111—124

[7] 吴组兴.乳制品加工技术[M].化学工业出版社,2011.2:134—157

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