图3--干燥室出料口奶粉颗粒电镜图
样品的直径如表2所示:
表2 各部分产品直径
产品所在位置 旋风分离器出料口 直径/um
40.507
平均值/um
34.055 27.603
干燥室出料口
33.777 36.243 35.010
由表1和表2可以得出,在旋风分离器出料口的奶粉颗粒直径略小于干燥室出料口的奶粉颗粒直径,含水率也比干燥室出料口中的要低。
由电镜观察可以看出,得到的奶粉颗粒表明都有一层暗色的硬壳,形成原因为,干燥时表面温度过高,而内部温度较低,表面水分蒸发速度大于物料内部水分向表面扩散的速度,形成由内部指向表面的温度梯度,使得水分向着逆温度梯度方向迁移从而导致表面硬化。
(七)分析与讨论
1.产品的形态
牛奶在进行干制前为白色液体,在通过喷雾干燥干制成奶粉后呈淡黄色,可
能由于在干制过程中发生了美拉德反应,使得奶粉的颜色发生变化。奶粉均呈现颗粒状,没有粘结的现象发生,可能由于进行喷雾干燥的牛奶较少,所以都呈现点颗粒状。 2.产品的含水量
收集的时间(奶粉曝于空气中的时间)、干燥的时间、环境空气的水分含量、
干燥温度等都是影响奶粉水分含量的主要的因素。其中,测定的速度会影响到奶粉曝于空气的时间,影响奶粉的含水量。
通过表1比较含水量数据得:收集器>下口。分析可能的原因有:(1)可能由于下口收集的奶粉和收集器收集的奶粉的温度不同,因此含水量有所差别,下口温度较高,产品含水量较低,而收集器收集的产品温度较低,产品含水量较高(2) 测量时先测定的是下口的奶粉的含水量,收集器收集的奶粉置于空气中,水蒸气凝结到颗粒表面,导致奶粉的含水量升高。
查相关资料可知,奶粉的含水量一般为3%-3.5%,一般不超过5%,而在本实验中,奶粉的含水量达到6.5%和6.95%,接近7%,远远高于奶粉的含水量的要求,不利于奶粉的保藏。其中造成奶粉的含水量较高的原因为:(1)收集到的奶粉在空气中暴露了一段时间后再进行含水量的测定,导致奶粉含水量升高。(2)喷雾干燥设备参数如温度设置不对或设备存在误差。 3.产品粒径形态与颗粒直径
查找相关资料可知,奶粉的颗粒大小对冲调性的影响较大。速溶要求乳粉在
热水、冷水中都能快速溶解。这要求颗粒具有足够大的直径和粒度分布。速溶乳粉颗粒分布多在 20~60μm,而普通乳20μm以下的颗粒占多数。而相关的实验证明, 平均颗粒直径在30μm,其冲调性能达到 80% , 小于 30μm, 冲调性就差。因此, 对速溶乳粉, 颗粒平均直径要求在30μm 以上, 其中颗粒大部分要求分布30~50μm之间。乳粉颗粒过小, 复水后, 易结团,浮于水面, 影响溶解度。但颗粒大, 相应含水增多, 容重小,体积大。乳粉颗粒大小与原料乳的浓缩程度和干燥方式有关。提高乳的浓度是放大颗粒的关键。
通过比对可以发现,本实验中选取的产品颗粒直径基本处于30-50μm的粒径范围内,但不难发现颗粒的直径之间存在较大差异,这一选取的颗粒以及人为截取直径长度的标准均有关,因此直径的测量与判断存在较大的人为因素干扰。 此外,比较两个位置的粒径得:收集器>下口收集 ,原因可能有:将奶粉制片时,空气的水蒸气凝结到颗粒表面,导致奶粉的粒径增大。