乳品加工关键技术与干燥设备

中国实施乳品加工业发展战略的重点领域是针对制约我国乳业发展的关键技术与设备，依据引进消化和自主创新相结合的原则进行科技攻关，争取在以下技术和设备上取得突破，推动我国乳品加工业的科技进步。　　       1.乳品加工的关键技术 　　（1）膜分离技术 　　膜分离技术因其具有对环境污染小、能量消耗低、无需使用添加剂、避免产品的热破坏，而且过滤的同时将物料浓缩或分离等优点，使得它在乳品加工中显示出越来越多的实用价值和广阔的应用前景。 　　目前发达国家膜分离技术在乳品加工中的应用主要有： 　　①反渗析技术在浓缩乳清中的应用； 　　②纳米过滤技术在乳清的脱盐和浓缩、循环加工用水、循环碱性和酸性清洗液、浓缩和提纯糖液、蛋白水解液和发酵液中的应用； 　　③超滤技术在蛋白质浓缩、分离和提纯的应用； 　　④微生物过滤技术在除去微生物、孢子、病毒和抗体中的应用； 　　⑤电膜过滤在选择性分离和提纯带电成分（如生物活性蛋白质、多肽和其他分子量大小相近但带电不同的小分子量成分）、水解液处理、恢复乳铁蛋白等中的应用。 　　我国膜分离技术经过30年的发展，在膜的基础理论、应用装置上都取得了长足的进展。有些大型乳品企业已经将膜技术用于原料乳中，以除去乳中的微生物、孢子和病毒等，也有将膜技术用于生产乳清蛋白，但是我国对于膜技术在乳中蛋白质的浓缩、标准化方面，以及膜的装置、材料、组件上还与国外有一定的差距。 　　（2）生物技术 　　生物技术是现代新技术革命的重要内容之一，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程等。国内外近年来将生物技术在乳品中的应用主要有利用基因工技术改造菌种微生物、利用工程菌生产特殊的酶系、利用生物技术生产免疫乳等几个方面。 　　（3）冷杀菌技术 　　冷杀菌技术是近年来研究较多的一种杀菌技术。由于杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低，既有利于保持食品中功能成分的生理活性，又有利于保持其色、香、味及其营养成分。 　　目前，高压加工技术、高压脉冲电场杀菌、超声波灭菌、抗微生物酶杀菌、微波杀菌技术、磁力杀菌、感应电子杀菌、辐射杀菌、脉冲强光杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌、电阻杀菌在乳品工业得到不同程度的研究和应用。　　现阶段，我国的杀菌技术主要集中在热杀菌上，巴氏杀菌和超高温杀菌技术是我国乳品加工业上采用的主要杀菌技术，其他杀菌技术在我国进行了一些研究，但主要集中在实验室阶段，没有像发达国家那样将其应用在生产领域。 　　（4）检测技术 　　乳品工业的发展，要求有效的检测技术对乳制品进行检测，尤其是针对乳中含量甚微、但影响大的活性物质或毒素的检测。在国外，超声波技术、生物传感器、免疫学技术和高效毛细管电泳分析技术已被应用于检测及在线检测。　　我国乳制品在线检测还刚刚起步，虽然引进了一些国外生产设备，国内也在研究开发，但还没有很好地消化吸收国外的先进技术，相对而言检测水平比较低。 　　（5）流变学分析技术 　　流变学分析技术因为能使技术人员对每一生产环节对产品造成的影响和设备的运转情况进行全程了解和控制，而成为乳品科研的重要手段和提高乳品生产技术水平的关键措施。我国在此领域的研究和应用才刚刚起步。 　　（6）冷冻干燥技术 　　它能有效地防止热敏感物质的氧化变质，防止产品表面硬化，增强复水性，最大限度地保持食品的原有品质。免疫乳及其制品应采用此种加工技术。 　　在我国，主要应用在发酵剂的冻干保存上，现在有部分免疫乳采用冷冻干燥技术进行生产。 　　2.乳制品加工关键设备 　　（1）乳品浓缩设备 在乳粉生产中，发达国家广泛采用多效蒸发器进行牛乳的浓缩，而在我国仅仅采用单效和双效的蒸发器。在液体奶的生产中，发达国家和浓缩设备也比我国先进，如先进的闪蒸没备，在我国仅有几家大型乳品企业采用这种设备。因此，改造我国老企业的蒸发设备势在必行，这样不仅可以大大节约能源，降低成本，而且对提高产品质量也有重要的作用。 　　（2）均质机 均质机在乳制品中的应用，使脂肪球破碎，不仅可以改善和提高乳品的品质，而且可以延长乳品的货架期。在我国均质机虽然被广泛使用，但设备稳定性与国外的还有一定的差距，而且在我国还没有小型均质机应用于原料乳的检测。 　　（3）无菌生产线 乳品生产的高温短时杀菌和超高温瞬时杀菌方式和设备，在我国大量采用，但基本上引进的都是生产线。虽然有些企业研究开发无菌生产设备，但质量和性能与国外产品的差距悬殊，而且没有无菌成套生产设备的研发。 　　（4）检测设备 原料奶的自动验质、检测仪器与专用奶制品在线检测设备的研究和开发，在我国刚刚起步。现有的快速检测设备多数是从国外进口，价格高，数量少，目前我国原料奶细菌总数的快速检测设备不足10套。原料奶自动验质中的脂肪测定设备与国外比较，还存在不足，所以采用的较少，多数企业还都在采用传统经典的检测方法。 　　（5）乳粉生产设备 我国乳粉生产用的国产化设备较多，但其二次干燥设备和速溶喷雾设备，与国际水平尚有较大差距，影响产品的速溶性能，今后应作为研发的重点。 　　（6）小型奶酪加工设备 奶酪的生产是我国未来乳品发展的重点之一，由于目前我国干酪生产很少，还没有国产的干酪生产设备。因此，加快干酪生产设备的研发对引进国外设备与技术的消化利用，开发具有我国自主产权的先进设备意义重大。 · 行业聚焦： 摘要： 　　热敏性、高粘度物料的干燥仍是现代干燥技术中的一个难题。灵芝水提后，由薄膜蒸发器浓缩至含水量70%左右，然后采用微波真空干燥设备干燥（真空度30mbar）至水分含量10%左右，改用传统的电热真空干燥（55~60℃）至含水量6%~7%，对干燥产品的主要生物活性成分——灵芝多糖和三萜酸进行了分析检测并和其它干燥方法进行了比较，结果表明：利用微波真空干燥的灵芝产品其灵芝多糖和三萜酸的保留率与冷冻干燥产品十分接近，而比传统真空干燥（60~65℃）的产品要高得多，此外采用微波真空干燥设备　　随着流化床干燥设备应用技术的不断发展，其类型及适应的物料也越来越多，在化工、轻工、医药、食品等工业中已广泛应用。由于不同物料及产品对干燥的不同要求，也就出现了不同形式的流化床干燥机。现根据其类型，分述如下。 　　1．单层流化床干燥机 　　单层流化床干燥机是最简单的一种机型，可分为连续、间歇两种操作方法。连续操作停留时间分布较广，因而多应用于比较容易干燥的产品或对干燥指标要求不是很严格的产品。间歇操作微波化工干燥设备微波加热与传统的加热方法相比有很大的区别，传统加热方法是依靠热源，通过辐射、传导、对流等途径，首先使物体的表面加热，然后经热传导，使内部的温度由表及里逐步升高。大多数物体内的热量传递速度很慢，如橡胶材料，因此达到物体整体加热需很长时间。同时容易造成物体加热的不均匀性，影响加热物体的质量，甚至改变加热物体的色泽、营养成分和物化性能，而微波化工干燥设备微波加热具有独特的加热方式- 物料整体加热，因此微波加热具有以下优点： 　　1、 穿透性加热，加热速度快，均匀加热。其穿透的距离，在理论上与电磁波波长同数量级。因此宏观上表现为干燥设备常识：常见干燥机种类 　　目前我国常见干燥机种类有喷雾干燥机、气流干燥机、流化床干燥机、流化床喷雾造粒干燥机等。 　　喷雾干燥机喷雾干燥是干燥设备中进展最快的设备之一。常规的雾化方法有3种：旋转雾化、压力雾化及气流雾化。 　　旋转雾化喷雾干燥的特点是单机生产能力大(喷雾量可达200t/h)，进料量容易控制，操作弹性大，应用比较广泛。 　　压力式雾化器喷雾干燥的特点是可以制造粗粒子，维修方便。由于喷嘴孔很小，易堵塞，故料液必须严格过滤。喷嘴孔易磨损，须用耐磨材料制造。压力式喷嘴还有一种新结构，称为压力—气流式喷嘴bsp;                    5.干燥应用：中药原料、半成品、成品均需干燥；                       目的：便于加工、运输、贮存、保证产品质量。

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