固体乳及其制备方法_4

文档序号:8345899阅读:来源:国知局
中,所述液体乳(浓缩乳)的密度降低而且所述乳体积变大(疏松)。通过喷雾干 燥该体积变大的浓缩乳,可以获得具有适合生产固体乳特性的乳粉。此外,如果液体乳的水 分很少,或为喷雾干燥的液体乳的处置量很少,该步骤可以省略。
[0077] 气体扩散步骤(S112)是指为扩散规定气体至液体乳(浓缩乳)的步骤。在此情 况下,被扩散的气体的体积是液体乳的体积的诸如lxl〇_ 2倍至7倍等。优选地,是lxl(T2倍 至5倍;更优选地,lxl(T2倍至4倍;最优地,是lxl(T 2倍至3倍。
[0078] 优选规定气体是加过压的,以扩散所述规定气体至液体乳中。只要在能够有效 地将气体扩散至液体乳中的范围内,对气体加压的压力没有特别的规定。但是,优选诸如 1.5atm至lOatm,更优地2atm至5atm或更小。由于在下面的喷雾干燥步骤(S114)中雾化 液体乳,液体乳是沿规定流道(flow path)流动的。在该气体分散步骤中,通过将规定气体 加压至所述流道中,将所述气体扩散(混合)至液体乳中。因此,能够容易地并安全地扩散 所述规定气体至液体乳中。
[0079] 因此,通过进行气体扩散步骤,降低了液体乳(浓缩乳)的密度,并且增加了表观 体积(疏松)。液体乳的密度可以进一步通过液体乳的重量除以液体乳在液体态和泡沫态 时的总体积计算得出。它也可以采用日本工业标准(JIS)(颜料:JIS K5101标准)等容积 密度测量标准的仪器来测量密度。
[0080] 因此,在上述流道中流动扩散了规定气体的液体乳。在该流道中,优选液体乳的体 积流量(volume flow)为常量。
[0081] 在本发明的实施例中,可以使用二氧化碳(二氧化碳气体)作为规定气体。在该流 道中,二氧化碳的体积流量对液体乳体积流量的比例(以下,称其百分数为CCV混合率【百 分比】)为诸如1 %-700%,优选2 %-300%,更优地3 %-100%,最优地5 %-45%。因此, 当控制二氧化碳的体积流量为常量时,可以增强以该制备方法获得的乳粉的均质性。但是, 如果CCV混合率过高,由于在流道中流动的乳粉的百分比变低,乳粉制备的效果会变差。因 此,优选〇) 2混合率最大值为700%。此外,当压力在能够有效地将二氧化碳扩散至液体乳 的范围内时,对加压的二氧化碳的压力没有特别地限制。但是,优选诸如大气压力是1. 5atm 或更高至l〇atm或更低,优选2atm或更高至5atm或更低。优选在密封系统中连续地混合 (在线混合)气体与液体乳,因其可以安全地预防细菌的污染和增强乳粉的良好卫生方面。
[0082] 在本发明实施例中,气体扩散步骤中使用的规定气体是二氧化碳气体。在本发 明的另一个实施例中,替代二氧化碳或二氧化碳气体,使用选自包括空气,氮气(N 2),氧气 (〇2)的一种或二种以上的气体,还能够使用稀有气体(诸如氩气(Ar),氦气(He))。氮气 能够进一步替代二氧化碳气体使用。因此,由于多种气体可供选择,可以容易地使用某个 气体进行气体扩散步骤。在气体扩散步骤(S112)中,如果使用诸如氮气或稀有气体等惰 性气体,将不会有与液体乳的营养成分反应的可能。因此,优选使用这些气体而不是使用 空气或氧气,因为这样劣化液体乳的可能性更低。在该情况下,所述气体的体积流量比液 体乳的体积流量的比例是诸如1% -700%,优选地1% -500%,优选地1% -400%,最优地 1 %-300%。例如,参考 Bell 等(R.W. Bell, F.P.Hanrahan,B.H. Webb:Foam Spray Methods Of Readily Dispersible Nonfat Dry Milk, J. Dairy Sci,46(12) 1963. ppl352_1356),将 具有脱脂乳的体积的18. 7倍的空气扩散至脱脂乳中以获得脱脂乳粉。在本发明中,在上 述范围内扩散气体,以获得具有合适特性的乳粉来制备固体乳。但是,为了确实降低液体 乳的密度,在气体扩散步骤(S112)将气体扩散至液体乳,优选使用容易扩散或容易溶解 至液体乳的气体。因此,优选使用具有水溶性高的气体,具体地说,优选气体的溶解性在 20°C 0. lcm3以上每立方厘米水。气体并不限于使用二氧化碳,可以使用干冰,或气体和干 冰的混合物。即,在气体扩散步骤中,如果规定气体可以扩散至液体乳中,也能够使用固态 气体。在气体扩散步骤中,通过使用干冰的冷却阶段中二氧化碳可快速地扩散至液体乳中, 其结果是,可以获得为制备固体乳的具有合适特性的乳粉。
[0083] 喷雾干燥步骤(S114)是通过蒸发液体乳的水分以获得乳粉(粉末)。在喷雾干燥 步骤(S114)中获得乳粉是指进行了气体扩散步骤(S112)和喷雾干燥步骤(S114)而获得 的乳粉。这种乳粉与没有进行气体扩散步骤(S112)的获得的乳粉相比容积大、疏松。优选 前者的体积是后者体积的1. 01倍至10倍,或是1. 02倍至10倍,或是1. 03倍至9倍。
[0084] 在喷雾干燥步骤(S114),喷雾干燥在气体扩散步骤后(S112)具有规定扩散气体 的并保持小密度的液体乳。更具体地,扩散气体后的液体乳体积与扩散气体前的液体乳的 体积相比是1. 05倍至3倍,优选1. 1倍至2倍。即,所述喷雾干燥步骤(S114)在紧接着气 体扩散步骤(S112)后进行。但是,在气体扩散步骤(S112)刚刚进行后,液体乳不是均质的。 因此,喷雾干燥步骤(S114)在气体扩散步骤(S112)后的0. ls-5s进行,优选0. 5s-3s。即, 气体扩散步骤(S112)和喷雾干燥步骤(S114)是连续的。因此,液体乳连续地注入气体扩 散机器中,扩散气体,然后将扩散气体的液体乳注入喷雾干燥机器中,连续地喷雾干燥。
[0085] 为了蒸发水分,使用喷雾干燥器(spray dryer)。喷雾干燥器包括一个液体乳流动 的流道(flow path),提供液体乳沿流道流动的压力的压力泵,连接到流道的开口端的面积 大于流道的干燥室,设置于流道开口端的干燥器(喷嘴,雾化器等等)。喷雾干燥器沿流道 以上述体积流量经压力泵将液体乳转运至干燥室中。浓缩乳被喷雾器在接近流道开口端处 扩散,液滴状(雾化态)的液体乳在干燥室中以高温(诸如热风)被干燥。即,在干燥室干 燥液体乳以去除水分,其结果是,浓缩乳成为粉末形态的固体,即乳粉。此外,通过适当地设 置干燥室的干燥条件调整乳粉中的水分量,减少乳粉粘连的可能性。通过使用喷雾器,增加 了每单位体积液体滴的表面积,使得干燥效率得到提高并同时乳粉的粒径得到调整。
[0086] 经过上述步骤,可以制备出合适制备固体乳的乳粉。具体地,在本发明的实施例 中,由于乳粉制备步骤包括气体扩散步骤,增强了乳粉的压缩成型。在上述压缩成型步骤 (S130)中,在上述压缩成型步骤(S130)中,通过使用这种更佳的压缩成型性调整了压缩压 力,从而控制和调整了乳粉的压缩成型体和固体乳的孔隙度和硬度。也就是说,如果使用具 有高度压缩成型的乳粉制备了固体乳,尽管固体乳的孔隙度很高,但是可以得到实用上适 于固体乳制备过程(工艺)的硬度的固体乳。具有高度孔隙度的固体乳有良好的溶解性, 因为溶剂容易浸入。控制在压缩成型的压缩压力,以使乳粉的压缩成型体(未加工固体乳) 具有适于实用的足够硬度(诸如6N-22N)。结果是可以获得在固体乳制备步骤中适于实用 的硬度,如自压缩成型步骤至润湿步骤中保持良好形状。乳粉的压缩成型体可以获得足够 硬度,并适于在润湿步骤和干燥步骤被处理和运输。
[0087] 此外,根据上述实施例(图1),通过包括筛分步骤(S120)的乳粉的制备方法,使平 均粒径可以更大。有鉴于此,可以确实制备适合制备固体乳的乳粉。所以,本发明的实施例 中,优选包括筛分步骤的乳粉制备步骤。
[0088] 此外,根据需要,在喷雾干燥步骤(S114)或前述的筛分步骤(S120)后进行填充步 骤。在填充步骤中乳粉被填充至包装袋或罐中。这有助于容易地运输乳粉。
[0089] 本发明的固体乳不仅包括干燥步骤(S160)后的固体乳,还包括压缩成型步骤 (S130)后的未加工的固体乳(乳粉的压缩成型体)。
[0090] 实施例
[0091] 下面通过实施例具体说明本发明。但是,本发明不应受实施例的限制。
[0092] 发明人为了通过生产具有更佳压缩成型性的乳粉来制备具有实用上的合适硬度 的固体乳,尽全力地进行了关于固体乳的制备方法的研宄。具体地,规定气体是二氧化碳气 体,而且他们比较了包括气体扩散步骤(S112)(实施例1-3)的固体乳制备方法与不包括该 步骤(比较例1)的固体乳制备方法的特性。而且,在气体扩散步骤中,还研宄了通过改变 扩散气体至液体乳的比例,液体乳密度(乳粉容积密度)的区别(变化)的作用(实施例 1 _3) 〇
[0093] 实施例1
[0094] 根据图2所示的乳粉制备步骤,制备了乳粉。具体地,通过在水中加入乳成分、蛋 白、碳水化合物、矿物质和维生素并混合,然后加入并混合脂肪(S102),获得
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