乳粉常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷及其原因分析
2014-08-04 13:58:08 來(lái)源: 食品安全導刊
□ 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(chǎn)過(guò)程中,如果操作不當,就有可能出現各種質(zhì)量問(wèn)題。目前乳粉常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)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(zhì)度過(guò)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(guò)高,會(huì )加速乳粉中殘留微生物的生長(cháng)繁殖而產(chǎn)生乳酸,使乳粉中酪蛋白變性而成為不溶性物質(zhì),從而使乳粉的溶解度下降。據試驗,乳粉水分在3%~5%時(shí)貯存1年后溶解度略有變化;而當水分提高至6.5%~7%時(shí),在貯存較短時(shí)間內蛋白質(zhì)有可能完全不溶解,產(chǎn)生陳腐味,同時(shí)產(chǎn)生褐變。但乳粉水分也不宜太低,否則容易引起乳粉變質(zhì)而產(chǎn)生氧化臭味。噴霧干燥法生產(chǎn)的乳粉,當其水分低于1.88%時(shí)就容易引起這種問(wèn)題。
導致乳粉水分含量高的原因主要為:噴霧干燥過(guò)程中,進(jìn)料量、進(jìn)風(fēng)溫度、進(jìn)風(fēng)量、排風(fēng)溫度、排風(fēng)量等工藝條件控制不當;高壓噴頭或離心盤(pán)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(chē)間空氣相對濕度偏高,使乳粉吸潮,包裝車(chē)間空氣相對濕度應控制在50%~60%;乳粉在冷卻過(guò)程中,冷風(fēng)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(tài)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(gè)習慣稱(chēng)呼。乳粉溶解度的高低反映了乳粉中蛋白質(zhì)的變性程度,溶解度低說(shuō)明乳粉中蛋白質(zhì)變性的量大,沖調時(shí)變性的蛋白質(zhì)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(zhì)量差,混入了異常乳或酸度高的牛乳;蛋白質(zhì)熱穩定性差,受熱容易變性;牛乳在殺菌、濃縮或噴霧干燥過(guò)程中溫度偏高或受熱時(shí)間過(guò)長(cháng),引起牛乳蛋白質(zhì)受熱過(guò)度而變性;噴霧干燥時(shí)物化效果不好,使乳滴過(guò)大,干燥困難;牛乳或濃縮乳在較高的溫度下長(cháng)時(shí)間放置會(huì )導致蛋白質(zhì)變性;乳粉的貯存條件及時(shí)間對其溶解度也會(huì )產(chǎn)生影響,當乳粉貯存于溫度高、濕度大的環(huán)境中,其溶解度會(huì )有所下降;不同的干燥方法生產(chǎn)的乳粉溶解度不同,滾筒干燥法生產(chǎn)的乳粉溶解度僅為70%~85%,噴霧干燥法生產(chǎn)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(guān)。乳糖是乳粉的主要成分之一,不同的產(chǎn)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(chǎn)出來(lái)的乳粉,其乳糖呈非結晶的玻璃態(tài),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(tài)。非結晶狀態(tài)的乳糖具有很強的吸潮性,吸潮后會(huì )生成含分子結晶水的結晶乳糖,使乳粉顆粒的表面產(chǎn)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(shí)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(zhì)期縮短。
造成乳粉結塊的原因主要有兩個(gè):一是在乳粉的干燥過(guò)程中,由于操作不當造成乳粉水分含量偏高或部分產(chǎn)品水分含量偏高,產(chǎn)生結塊現象;二是在包裝和貯存過(guò)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(chǎn)的乳粉比離心噴霧干燥生產(chǎn)的乳粉顆粒小。滾筒干燥生產(chǎn)的乳粉顆粒呈不規則的片狀,不含氣泡;而噴霧干燥生產(chǎn)的乳粉顆粒呈球狀,可單個(gè)存在或幾個(gè)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(lái)說(shuō),壓力噴霧干燥生產(chǎn)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(chǎn)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?jiàn)A雜有黃色焦粒,乳粉的溶解度就會(huì )較差,且雜質(zhì)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(lèi)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(chǎn)的乳粉顆粒直徑大;濃縮乳的干物質(zhì)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(tài)因干燥方法不同而異。乳粉中的脂肪球在噴霧干燥過(guò)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(shí),乳糖的結晶促使游離脂肪增加。因此,在出粉及乳粉輸送過(guò)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)生的原因是乳粉的游離脂肪含量高,引起乳粉氧化變質(zhì)產(chǎn)生氧化味;由于乳粉中的脂肪在解脂酶及過(guò)氧化物酶的作用下,產(chǎn)生游離的揮發(fā)性脂肪酸,使乳粉產(chǎn)生刺激性的臭味;乳粉置于溫度高、濕度大或曝曬在陽(yáng)光下產(chǎn)生氧化味。
為防止氧化味產(chǎn)生,應嚴格控制乳粉生產(chǎn)的各種工藝參數,尤其是牛乳的殺菌溫度和保溫時(shí)間,使解脂酶和過(guò)氧化物酶的活性喪失。同時(shí),嚴格控制產(chǎn)品的水分保持在2.0%~3.5%,并盡量采用噴霧干燥法生產(chǎn)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(fēng)的環(huán)境中,這樣可使產(chǎn)品保質(zhì)期達到18個(gè)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(guò)濾器效果不佳,乳粉的顏色發(fā)暗;濾粉袋長(cháng)時(shí)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(fā)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(guò)高、加堿中和后制成的乳粉呈褐色;乳粉在生產(chǎn)過(guò)程中熱處理過(guò)度,或乳粉冷卻處理跟不上在高溫下存放時(shí)間過(guò)長(cháng),導致乳粉顏色加深;乳粉水分含量過(guò)高,或貯存環(huán)境溫度、濕度較高,容易使乳粉產(chǎn)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(guān):原料乳污染嚴重,細菌總數過(guò)高,通過(guò)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(shí)間沒(méi)有嚴格按照工藝要求進(jìn)行;殺菌器溫度表誤差過(guò)大,原料乳沒(méi)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(chǎn)過(guò)程中受到二次污染。
雜質(zhì)度過(guò)高
乳粉雜質(zhì)度過(guò)高的原因主要有以下幾點(diǎn):原料乳凈化不徹底;生產(chǎn)過(guò)程中受到二次污染;干燥過(guò)程中熱風(fēng)溫度過(guò)高,導致風(fēng)筒周?chē)a(chǎn)生焦粉;均風(fēng)箱熱風(fēng)調節不當,產(chǎn)生渦流,使乳粉局部受熱過(guò)度產(chǎn)生焦粉。

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