本發(fā)明涉及奶粉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法。
背景技術(shù)：
奶粉是將牛奶除去水份后制成的粉末，它適宜保存。奶粉是以新鮮牛奶或羊奶為原料，用冷凍或加熱的方法，除去乳中幾乎全部的水分，干燥后添加適量的維生素、礦物質(zhì)等加工而成的沖調(diào)食品。
奶粉的生產(chǎn)方法有多種，有的設(shè)計(jì)是使用真空蒸發(fā)罐，先將牛奶濃縮成餅狀，然后再干燥制粉；有的設(shè)計(jì)則是將經(jīng)過初步濃縮后的牛奶攤在加熱的滾筒上，剝下烙成的薄奶膜再制粉等等。但最好的奶粉制作方法是美國人帕西于1877年發(fā)明的噴霧法。這種方法是先將牛奶真空濃縮至原體積的1/4，成為濃縮乳，然后以霧狀噴到有熱空氣的干燥室里，脫水后制成粉，再快速冷卻過篩，即可包裝為成品了。這一方法至今仍被沿用。它的誕生推動了奶粉制造業(yè)在20世紀(jì)初的大發(fā)展。
這種生產(chǎn)方法中，濃縮、噴霧干燥是非常重要的環(huán)節(jié)。而目前的濃縮、干燥方法不夠合理，奶粉易出現(xiàn)細(xì)微聚團(tuán)，影響了奶粉的沖調(diào)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，以提高奶粉的沖調(diào)性。
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(5)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(6)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，得到濃縮后的奶液；
(7)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(8)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥后得到粗奶粉。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(1)中，通入氣體的速率為0.5-0.9m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為35-45℃。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)中，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為25-35℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1215-1250mhz的微波，微波處理35-45分鐘。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)中，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為34-42℃，同時向奶液中發(fā)射頻率925-935mhz的微波，微波處理15-25分鐘。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)中，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，保持奶液的溫度為45-49℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(2)中，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為85-95kpa。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/3-1/4，乳干物質(zhì)為40-47wt％。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(3)中，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為130-145℃，排風(fēng)溫度為70-80℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(4)中，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附。
本發(fā)明中，作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟(4)中，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為950-1040m3/h，溫度控制為50-60℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1550-1580m3/h，溫度控制為92-98℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為850-950m3/h，溫度控制為30-35℃。
由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：
本發(fā)明首先向奶液中通入速率為0.5-0.9m3/min的無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為35-45℃，采用氣泡攪拌、加熱的方式利于乳干物的后期聚團(tuán)絮凝，為后續(xù)三級濃縮提供了條件，并且一級濃縮、二級濃縮均采用不同頻率的微波濃縮，進(jìn)一步提高絮凝程度，提高了濃縮的效果和效率，三級濃縮采用真空濃縮，維持真空濃縮器中的壓力為85-95kpa，將奶液濃縮至原奶液體積的1/3-1/4，乳干物質(zhì)為40-47wt％；然后進(jìn)行噴霧干燥，在噴霧干燥時，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，細(xì)粉在噴霧干燥塔的上部霧化區(qū)內(nèi)被迅速被霧化的料液吸附、一部分則粘附于干燥中的奶粉粒子上,只有少量的細(xì)粉沒有聚結(jié)成大顆粒而落入排?？?最終絕大多數(shù)都聚結(jié)成較大的顆粒,粒子直徑多在10一250μm之間。有的直徑更大些,從干燥塔排出即進(jìn)人流化床進(jìn)行二次流化干燥使奶粉完全干燥。這樣的粉只含少量的細(xì)粉而且具有較高的流動性、潤濕性、分散性。
綜上所述，本發(fā)明采用了特定步驟的濃縮和噴霧干燥步驟，共同制備出具有流動性、潤濕性、分散性優(yōu)良的奶粉，提高奶粉的沖調(diào)性。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(1)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，通入氣體的速率為0.5m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為35℃，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(2)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為25℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1215mhz的微波，微波處理35分鐘，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為34℃，同時向奶液中發(fā)射頻率925mhz的微波，微波處理15分鐘，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為85kpa，保持奶液的溫度為45℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/3，乳干物質(zhì)為40wt％，得到濃縮后的奶液；
(3)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為130℃，排風(fēng)溫度為70℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(4)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為950m3/h，溫度控制為50℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1550m3/h，溫度控制為92℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為850m3/h，溫度控制為30℃，得到粗奶粉。
實(shí)施例2
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(1)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，通入氣體的速率為0.9m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為45℃，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(2)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為35℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1250mhz的微波，微波處理45分鐘，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為42℃，同時向奶液中發(fā)射頻率935mhz的微波，微波處理25分鐘，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為95kpa，保持奶液的溫度為49℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/4，乳干物質(zhì)為47wt％，得到濃縮后的奶液；
(3)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為145℃，排風(fēng)溫度為80℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(4)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為1040m3/h，溫度控制為60℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1580m3/h，溫度控制為98℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為950m3/h，溫度控制為35℃，得到粗奶粉。
實(shí)施例3
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(1)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，通入氣體的速率為0.7m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為40℃，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(2)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為30℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1230mhz的微波，微波處理40分鐘，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為38℃，同時向奶液中發(fā)射頻率930mhz的微波，微波處理20分鐘，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為90kpa，保持奶液的溫度為47℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/4，乳干物質(zhì)為45wt％，得到濃縮后的奶液；
(3)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為135℃，排風(fēng)溫度為75℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(4)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為1000m3/h，溫度控制為55℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1560m3/h，溫度控制為94℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為900m3/h，溫度控制為33℃，得到粗奶粉。
實(shí)施例4
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(1)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，通入氣體的速率為0.5m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為45℃，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(2)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為25℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1250mhz的微波，微波處理35分鐘，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為42℃，同時向奶液中發(fā)射頻率925mhz的微波，微波處理25分鐘，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為85kpa，保持奶液的溫度為49℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/3，乳干物質(zhì)為47wt％，得到濃縮后的奶液；
(3)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為130℃，排風(fēng)溫度為80℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(4)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為950m3/h，溫度控制為60℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1550m3/h，溫度控制為98℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為850m3/h，溫度控制為35℃，得到粗奶粉。
實(shí)施例5
一種奶粉的濃縮及噴霧干燥方法，包括如下步驟：
(1)將奶液殺菌后加入預(yù)濃縮器中，并往預(yù)濃縮器的奶液中通入氣體，通入氣體的速率為0.9m3/min，且通入的氣體為無菌、潔凈氣體，氣體的溫度為36℃，產(chǎn)生氣泡，從而實(shí)現(xiàn)對奶液的攪拌，待用；
(2)將預(yù)濃縮器中的奶液進(jìn)行一級濃縮、二級濃縮和三級濃縮，一級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為34℃，同時向奶液中發(fā)射頻率為1220mhz的微波，微波處理45分鐘，二級濃縮時，調(diào)整奶液的溫度為34℃，同時向奶液中發(fā)射頻率934mhz的微波，微波處理17分鐘，三級濃縮時，將奶液輸送到真空濃縮器中，在抽真空的條件下，抽真空時，維持真空濃縮器中的壓力為95kpa，保持奶液的溫度為46℃，實(shí)現(xiàn)真空濃縮，真空濃縮至乳液為原奶液體積的1/4，乳干物質(zhì)為42wt％，得到濃縮后的奶液；
(3)將濃縮后的奶液輸送到噴霧干燥塔進(jìn)行干燥，噴霧干燥時的進(jìn)風(fēng)溫度為145℃，排風(fēng)溫度為70℃，且進(jìn)入噴霧干燥的液體溫度為35℃，并利用旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，同時將捕集的細(xì)粉回送至噴霧干燥塔塔頂；
(4)將噴霧干燥后的奶粉從塔底的出料口取出利用流化床干燥，流化床的上部利用細(xì)粉收集管道連接有旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器對細(xì)粉進(jìn)行捕集，由旋風(fēng)分離器捕集下來的細(xì)粉經(jīng)過旋轉(zhuǎn)卸料閥連續(xù)地把細(xì)粉排下，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過輸料管把細(xì)粉送至噴霧干燥塔的上部霧化區(qū),被霧化的料液或正在干燥的奶粉吸附，流化床進(jìn)行預(yù)熱、干燥和冷卻處理，預(yù)熱段的進(jìn)風(fēng)量控制為1040m3/h，溫度控制為50℃，干燥段的進(jìn)風(fēng)量控制為1580m3/h，溫度控制為92℃，冷卻段的進(jìn)風(fēng)量控制為950m3/h，溫度控制為30℃，得到粗奶粉。
最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。