【干货分享】原料奶制成奶粉统共分几步 | 红外/近红外光谱分析技术在乳粉生产中的应用

原料奶制成奶粉统共分几步呢？相信大家在看完本篇干货分享后，一定会有所收获。

小编插播：文末约见彩蛋哟

奶粉的理化指标，如脂肪、酸度、乳糖、蛋白、蔗糖、水分和灰分等通常决定了奶粉的类别和质量，只有在生产过程中严格检测和把控这些指标才能生产出合格的奶粉。

目前国内奶粉的生产工艺一般包括原料乳验收→预处理与标准化→浓缩→喷雾干燥→冷却储存→包装→成品，在整个过程中有多个关键控制点需要检测多个指标，而这些点非常适合使用红外/近红外光谱分析技术进行快速分析。

据了解，国内目前约有90%以上的规模化生产的乳粉企业都在采用红外/近红外光谱技术对其从原料奶、中间配料以及最终的奶粉实现全程化的监控和控制。

在奶粉的整个生产工艺中各个关键控制点，几乎都可以使用红外/近红外光谱技术进行分析检测，通过使用红外/近红外分析技术对奶粉生产过程的监控能有效提高产品的合格率，在企业的成本控制，以及为消费者提供安全合格乳制品方面具有非常好的实际效果。

红外/近红外技术用于乳粉生产过程中的检测控制点

原料乳验收

原料奶位于乳业产业链的最上游, 其质量安全是重中之重。通常牛场仅对牛乳的质量做一般的评价，在到达乳品厂后需要通过若干检验对其成分和卫生质量进行测定。乳品企业实行“以质论价，优质优价”的政策，可以鼓励奶农自觉改善饲养管理，提高原料乳质量，同时对原料乳做分级处理。

基于傅里叶变换的中红外光谱分析技术MilkoScanFT1乳品分析仪对于液体原料乳中脂肪、蛋白、酸度等指标的精准检测，帮助乳企完成原料乳的按质论价，原奶分级。为了防止原奶兑水，MilkoScan还可检测液体乳的冰点。同时，中红外光谱技术还可以通过与天然鲜奶拥有的特定光谱进行比对，在检测中迅速发现可疑的鲜奶样品，保障鲜奶质量安全。

预处理及标准化

在全脂奶粉的生产中，标准化主要是通过对原料乳的脂肪含量调整，使之达到成品的标准要求(即原料乳中的脂肪含量与无脂干物质含量的比值达到乳粉的标准化值)。

在配方奶粉生产中，通常需要根据目标人群进行配方设计，调整宏观成分含量，并在对液体乳进行预处理后，加入一定的添加剂，如婴幼儿配方粉需要尽量调整乳品中各组分的含量模拟母乳。

在这个过程中，营养组分的调整，添加剂量的控制都会影响最后生产的乳粉是否合格。而检测不合格的产品通常会要返工处理，提高了生产成本和时间成本。在这个处理过程中，有效的监督检测手段必不可少，使用Milkoscan FT1乳成分分析仪进行旁线分析，实现标准化过程中快速分析反应，有效的减少了产品质量波动，即时调整配方配比，提高生产效率，大大提升产品质量稳定性。

真空浓缩与喷雾干燥

从液态奶变成固体奶粉，需要进行干燥工艺，首先对液态乳进行真空浓缩，真空浓缩能够节省能量，对奶粉颗粒的物理性状有显著影响。液态乳经过浓缩后，喷雾干燥时，粉粒较粗大，具有良好的分散性和冲调性，能迅速复水溶解，可以改善乳粉的保藏性等。所以在真空浓缩时原料乳浓缩的程度直接影响乳粉的质量，特别是溶解度。

在真空浓缩时，通常要求浓缩程度越高越好，因为一般真空浓缩的时间要比喷雾干燥节省至少10倍，但是浓缩至太高的浓度对于后续的喷雾干燥又存在不利影响，因此对真空浓缩水分的实时控制能够节约生产成本，提高生产效率。

浓缩后的乳打入保温罐内，立即进行喷雾干燥。喷雾干燥直接影响乳粉的溶解度、水分、杂质度、色泽和风味，对产品质量影响很大。喷雾干燥过程中对乳品水分的控制非常重要，奶粉要求水分为2.0～5.0%，若为4.0～6.0%，也就是水分提高到3.5%以上，就会造成奶粉结块，则商品价值就低，同时，水分提高后奶粉易变色，贮藏期降低;当乳粉水分含量提高至6.5～7.0%时，储存一小段时间后，其中的蛋白质就有可能完全不溶解，产生陈腐味，同时产生褐变。

此外，奶粉的水分含量过高，还可能导致营养素损失、微生物滋长、奶粉结块变质等问题。但乳粉的水分含量也不宜过低，否则易引起乳粉变质而产生氧化臭味，一般喷雾干燥生产的乳粉水分含量低于1.88%时就易引起这个缺陷。

常规的水分检测方法测量速度和准确度一直存在一定的矛盾，而水分对于乳粉生产非常重要。为了解决这个问题，使用近红外光谱分析技术(近红外分析方案NIRSDS 2500) 进行干燥过程的控制。

与传统方法相比，近红外光谱分析技术具有测量速度快、操作方便、不破坏样品、不用前处理试剂等特点，一个样品检测时间小于1分钟，控制实时性；NIRDS2500具有IP65防水防尘级别，能适应车间环境；现场操作简单，样品直接装入样品杯中，多组分结果直接显示，生产线普通工人都能进行分析操作。

除了旁线分析外，FOSS的在线检测能够实现生产过程真正的实时质量监控，有问题即时发现，如果与生产控制系统直接对接，能实时调整喷雾干燥生产工艺，对奶制品质量控制有着重大的意义。

目前国内已有乳粉生产企业(如君乐宝，飞鹤乳业)引入Profoss近红外在线检测解决方案，在乳粉生产中进行高频率、高分辨率的生产过程控制，控制水分的含量，获得稳定的水分、脂肪和蛋白含量，使生产更接近于目标规格，提高产量，获得最佳的物质平衡。减少了返工、开工波动，以及不必要的重复劳动，生产效率得到极大的提高，分分钟赚回投资。

成品质量控制

在喷雾干燥冷却后乳粉便要进行包装出厂，包装出厂的乳粉必须经过检测分析合格后才能出厂销售。如婴幼儿配方奶粉，通常需要检测蛋白质、脂肪、水分、乳糖、酸度和灰分等等理化指标，这些理化指标使用常规检测方式进行全部检测需要几天的时间，费时费力，而且受化验室人员化验水平影响较大。

目前乳品企业使用近红外光谱仪，进行成品分析，可以快速测定婴幼儿配方奶粉中的水分、蛋白、脂肪、酸度、灰分、乳糖等指标，单个样品测量耗时在1分钟内，以上所有指标同时测出，快速高效，同时也避免了由于人员操作误差导致的检测一致性差的问题。

我是彩蛋

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有奖问题：在原料奶制成奶粉的整个生产工艺过程中，FOSS的哪几款产品可以帮助生产企业极大地提高生产效率呢？（文中提及的即可）

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