• 《食品安全導刊》刊號:CN11-5478/R 國際:ISSN1674-0270

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    乳粉常見的質量缺陷及其原因分析

    2014-08-04 13:58:08 來源: 食品安全導刊

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      □ 杜管利 西安喜洋洋生物科技有限公司

      秦立虎 西安市奶牛育種中心

      在乳粉的生產過程中,如果操作不當,就有可能出現各種質量問題。目前乳粉常見的質量問題主要有:水分含量偏高、溶解度偏低、易結塊、顆粒的形狀及大小異常、有脂肪氧化味、色澤較差、細菌總數和大腸菌群超標、雜質度過高等。

      乳粉水分含量高

      乳粉中應保持一定的含水量,我國GB/T 5410―2008標準規定乳粉的水分含量不大于5%。水分含量過高,會加速乳粉中殘留微生物的生長繁殖而產生乳酸,使乳粉中酪蛋白變性而成為不溶性物質,從而使乳粉的溶解度下降。據試驗,乳粉水分在3%~5%時貯存1年后溶解度略有變化;而當水分提高至6.5%~7%時,在貯存較短時間內蛋白質有可能完全不溶解,產生陳腐味,同時產生褐變。但乳粉水分也不宜太低,否則容易引起乳粉變質而產生氧化臭味。噴霧干燥法生產的乳粉,當其水分低于1.88%時就容易引起這種問題。

      導致乳粉水分含量高的原因主要為:噴霧干燥過程中,進料量、進風溫度、進風量、排風溫度、排風量等工藝條件控制不當;高壓噴頭或離心盤因各種原因霧化效果不好,導致霧化乳滴太大而不易干燥;乳粉包裝車間空氣相對濕度偏高,使乳粉吸潮,包裝車間空氣相對濕度應控制在50%~60%;乳粉在冷卻過程中,冷風濕度太大;乳粉包裝封口不嚴或包裝材料(或容器)本身氣密性差。

      乳粉的溶解度偏低

      乳粉的溶解度是指乳粉與一定量的水混合后,能夠復原成均一的新鮮牛乳狀態的性能。這一概念與一般意義上的溶解度有所區別,因為牛乳是由溶液、懸乳液、乳濁液三種體系構成的一種均勻穩定的膠體性液體,而不是純粹的溶液,所以乳粉的溶解度只是一個習慣稱呼。乳粉溶解度的高低反映了乳粉中蛋白質的變性程度,溶解度低說明乳粉中蛋白質變性的量大,沖調時變性的蛋白質就不可能溶解,或粘附于容器的內壁,或沉淀于容器的底部。

      導致乳粉溶解度下降的因素主要是:原料乳的質量差,混入了異常乳或酸度高的牛乳;蛋白質熱穩定性差,受熱容易變性;牛乳在殺菌、濃縮或噴霧干燥過程中溫度偏高或受熱時間過長,引起牛乳蛋白質受熱過度而變性;噴霧干燥時物化效果不好,使乳滴過大,干燥困難;牛乳或濃縮乳在較高的溫度下長時間放置會導致蛋白質變性;乳粉的貯存條件及時間對其溶解度也會產生影響,當乳粉貯存于溫度高、濕度大的環境中,其溶解度會有所下降;不同的干燥方法生產的乳粉溶解度不同,滾筒干燥法生產的乳粉溶解度僅為70%~85%,噴霧干燥法生產的乳粉溶解度可達99%以上。

      乳粉結塊

      乳粉極易吸潮而結塊,這主要與乳粉中含有的乳糖及其結構有關。乳糖是乳粉的主要成分之一,不同的產品其含量也不同。全脂乳粉中含有約38%的乳糖,脫脂乳粉中含有約50%的乳糖,全脂加糖乳粉中含有約30%的乳糖,嬰兒配方乳粉中含有約55%的乳糖。

      采用一般工藝生產出來的乳粉,其乳糖呈非結晶的玻璃態,其中α-乳糖與β-乳糖比為1∶1.5,兩者保持一定的平衡狀態。非結晶狀態的乳糖具有很強的吸潮性,吸潮后會生成含分子結晶水的結晶乳糖,使乳粉顆粒的表面產生細小的裂紋,并使乳脂肪逐漸滲出至乳粉顆粒表面,從而使游離脂肪含量增加。同時使空氣滲入乳粉顆粒內部,引起乳粉中脂肪氧化,使乳粉的保質期縮短。

      造成乳粉結塊的原因主要有兩個:一是在乳粉的干燥過程中,由于操作不當造成乳粉水分含量偏高或部分產品水分含量偏高,產生結塊現象;二是在包裝和貯存過程中,乳粉吸收空氣中的水分后,導致自身水分含量增高而結塊。

      乳粉顆粒的形狀及大小異常

      乳粉顆粒的形狀隨干燥方法的不同而異。壓力噴霧干燥生產的乳粉比離心噴霧干燥生產的乳粉顆粒小。滾筒干燥生產的乳粉顆粒呈不規則的片狀,不含氣泡;而噴霧干燥生產的乳粉顆粒呈球狀,可單個存在或幾個粘在一起呈葡萄狀。

      乳粉顆粒的大小隨干燥方法的不同而有所差異。一般來說,壓力噴霧干燥生產的乳粉,其顆粒直徑約為10~100µm,平均為45µm;而離心噴霧干燥生產的乳粉,其顆粒直徑約為30~200µm,平均為100µm。乳粉顆粒直徑大,則沖調性能及親水性能好、色澤好,便于飲用;如果乳粉顆粒大小不一,且夾雜有黃色焦粒,乳粉的溶解度就會較差,且雜質多。

      影響乳粉顆粒大小的因素主要有:霧化器出現故障;干燥方法不同;同一干燥方法,干燥設備類型不同,例如同樣采用壓力噴霧干燥,立式噴霧干燥比臥式噴霧干燥生產的乳粉顆粒直徑大;濃縮乳的干物質含量越高,乳粉顆粒直徑越大;壓力噴霧干燥中,高壓泵使用壓力低,乳粉顆粒直徑大;噴頭孔徑大、內孔光潔度高,得到的乳粉顆粒直徑大,顆粒大小較為均勻一致。

      乳粉的脂肪氧化味

      乳粉中脂肪的狀態因干燥方法不同而異。乳粉中的脂肪球在噴霧干燥過程中,因受機械力或離心力的作用,使其直徑較牛乳中的脂肪球小。壓力噴霧制得的乳粉脂肪球直徑為1~2µm;離心噴霧制得的乳粉脂肪球直徑為1~3µm;滾筒干燥制得的乳粉脂肪球直徑為1~7µm,但其變化范圍較大,也有幾十微米的脂肪球。

      噴霧干燥制得的乳粉脂肪球存在于乳粉顆粒內部,而滾筒法制得的乳粉由于牛乳中的脂肪球膜受機械力的擦傷作用,脂肪球彼此聚集成大團塊。滾筒干燥制得的乳粉游離脂肪占脂肪總量的91%~96%,噴霧干燥制得的乳粉游離脂肪只占脂肪總量的3%~14%。

      當乳粉水分含量增加到8.5%~9.0%時,乳糖的結晶促使游離脂肪增加。因此,在出粉及乳粉輸送過程中,應避免高速氣流的沖擊和機械擦傷。干燥后的乳粉應迅速冷卻,并采用真空包裝或抽真空充惰性氣體的密封包裝。產品應貯存在適宜的溫度(25ºC以下)下,以防止游離脂肪的增加。否則,質量再好的乳粉,由于貯存條件不善亦將導致游離脂肪增加。

      乳粉脂肪氧化味產生的原因是乳粉的游離脂肪含量高,引起乳粉氧化變質產生氧化味;由于乳粉中的脂肪在解脂酶及過氧化物酶的作用下,產生游離的揮發性脂肪酸,使乳粉產生刺激性的臭味;乳粉置于溫度高、濕度大或曝曬在陽光下產生氧化味。

      為防止氧化味產生,應嚴格控制乳粉生產的各種工藝參數,尤其是牛乳的殺菌溫度和保溫時間,使解脂酶和過氧化物酶的活性喪失。同時,嚴格控制產品的水分保持在2.0%~3.5%,并盡量采用噴霧干燥法生產乳粉,以及密封包裝的方法保存乳粉,貯藏在避光、涼爽、干燥、通風的環境中,這樣可使產品保質期達到18個月以上。

      乳粉色澤異常

      正常乳粉的顏色呈淡黃色。乳粉的色澤受以下因素的影響:原料乳脂肪含量高,乳粉的顏色較黃;同樣的原料乳干燥后,乳粉顆粒直徑較大者,顏色較黃;顆粒直徑較小者,顏色呈灰黃;空氣過濾器效果不佳,乳粉的顏色發暗;濾粉袋長時間不更換,布袋內回收的乳粉顏色呈灰黃色;回收的乳粉與干燥室內的乳粉相比,顏色發白;原料乳中若混入較多的初乳,則乳粉顏色灰暗;原料乳酸度過高、加堿中和后制成的乳粉呈褐色;乳粉在生產過程中熱處理過度,或乳粉冷卻處理跟不上在高溫下存放時間過長,導致乳粉顏色加深;乳粉水分含量過高,或貯存環境溫度、濕度較高,容易使乳粉產生褐變。

      細菌總數和大腸桿菌超標

      乳粉中細菌和大腸桿菌超標主要與下列因素有關:原料乳污染嚴重,細菌總數過高,通過正常消毒、殺菌、滅菌后殘留量太多;殺菌(或其他熱處理方式)溫度和保溫時間沒有嚴格按照工藝要求進行;殺菌器溫度表誤差過大,原料乳沒有達到殺菌溫度;空間、設備、物料管道、器具殺菌不徹底;濃縮乳出料泵密封破損,冷卻水混入乳中;生產過程中受到二次污染。

      雜質度過高

      乳粉雜質度過高的原因主要有以下幾點:原料乳凈化不徹底;生產過程中受到二次污染;干燥過程中熱風溫度過高,導致風筒周圍產生焦粉;均風箱熱風調節不當,產生渦流,使乳粉局部受熱過度產生焦粉。

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