黃少蘭

摘要：文章對(duì)嬰幼兒配方乳粉干法生產(chǎn)的混合工藝情況進(jìn)行介紹，從實(shí)際生產(chǎn)的角度對(duì)預(yù)混設(shè)備的混合時(shí)間和裝料量進(jìn)行混合效果進(jìn)行驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：混合均勻度 干法生產(chǎn) 嬰幼兒配方乳粉

中圖分類(lèi)號(hào)：TS2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2013）10-0055-02

引言

嬰幼兒配方乳粉指的是以乳類(lèi)或乳蛋白制品為主要原料，加入適量的維生素、礦物質(zhì)和/或其他輔料，僅使用物理方法加工制成的、能滿(mǎn)足嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)需要的粉狀產(chǎn)品。目前，嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)包括三種工藝，即濕法工藝、干法工藝及干濕法復(fù)合生產(chǎn)。對(duì)于干法生產(chǎn)和干濕法復(fù)合生產(chǎn)，其加工過(guò)程都包括粉粒體混合工序。所謂粉粒體混合，是指把兩種或兩種以上不同成分組成的粉粒體，依靠外加的適當(dāng)操作，盡量使各成分的濃度分布達(dá)到均勻化的一種操作?；旌暇鶆蚨仁窃u(píng)價(jià)混合加工質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)，也是生產(chǎn)廠家定期檢測(cè)加工設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)性能和磨損程度、確定最佳加工混合時(shí)間和修正工藝流程的依據(jù)之一。濕法生產(chǎn)更有利于終產(chǎn)品各成分的均勻性，但是對(duì)于一些熱敏性物質(zhì)的添加，如生物活性蛋白、益生菌等，采用干混工藝才能保證其不被破壞。在我國(guó)，嬰幼兒配方乳粉以干法生產(chǎn)和干濕法復(fù)合生產(chǎn)為主，本文主要介紹嬰幼兒配方乳粉干法生產(chǎn)工的混合工藝，以供同行參考。

1 粉粒體混合的機(jī)理

因粉粒體具有宏觀上的連續(xù)性和微觀上的離散性，所以其混合機(jī)理涉及到流體力學(xué)、工程學(xué)、物理學(xué)等諸多學(xué)科，目前普遍認(rèn)可三類(lèi)混合機(jī)理：（1）對(duì)流混合：粉粒體在混合機(jī)內(nèi)移動(dòng)較大的距離，形成循環(huán)流，類(lèi)似流體的對(duì)流，屬于較大的宏觀混合；（2）剪切混合：物料中的粉粒相互間形成剪切面的滑移和沖撞作用，帶動(dòng)局部混合，屬于準(zhǔn)微觀混合；（3）擴(kuò)散混合：分離的粒子分散到不斷展現(xiàn)的粉面上，相互參和、滲透而得到均勻的混合。實(shí)際的粉粒體混合是以上三種混合機(jī)理共同作用的結(jié)果。

2 嬰幼兒乳粉干法混合的現(xiàn)狀

食品中的干混生產(chǎn)一般采用逐級(jí)放大混合形式，嬰幼兒配方乳粉干法混合常采用二級(jí)混合，即部分營(yíng)養(yǎng)素的預(yù)混合和所有物料的干混，也有少部分生產(chǎn)廠家采用三級(jí)混合。預(yù)混合可使用二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)或三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)。二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)工作時(shí)，如EYH-600型，電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)減速機(jī)，然后再通過(guò)連桿組件搖動(dòng)上機(jī)架，使料筒作一定角度擺動(dòng)使物料混合。三維混合機(jī)如SYH-200型，由空間呈交叉，又相互垂直，且分別由Y型方向節(jié)連接的主、從動(dòng)軸支撐混合桶，當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，混合桶即進(jìn)行自轉(zhuǎn)，同時(shí)又作上下、左右、前后擺動(dòng)，被混合的物料在頻繁和迅速翻動(dòng)作用下，進(jìn)行物料間擴(kuò)散、流動(dòng)與剪切混合。二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)料筒較大，混合時(shí)間較長(zhǎng)，一般需要15分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間；三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)，料筒較小，混合時(shí)間較短，一般10分鐘以?xún)?nèi)。干混的設(shè)備料筒比較大，單軸攪拌葉高速轉(zhuǎn)動(dòng)混合，短時(shí)間內(nèi)可使物料達(dá)到均勻狀態(tài)。

3 干法混合均勻度驗(yàn)證

案例：驗(yàn)證二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合時(shí)間及裝料量

（1）驗(yàn)證混合機(jī)型號(hào)：EYH-600型。

（2）混合機(jī)額定技術(shù)參數(shù)（如表1）。

設(shè)備廠家建議配方乳粉的預(yù)混料混合時(shí)間為15min。

（3）物料組成：嬰兒配方基粉57.2kg，二十二碳六烯酸（DHA）53.5kg，二十碳四烯酸（ARA）39.3kg。

（4）驗(yàn)證目的：a.測(cè)試EYH-600型二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)混合15min時(shí)能否滿(mǎn)足工藝要求；b.測(cè)試不同裝料量的混合均勻度，尋求符合實(shí)際生產(chǎn)需要的裝料范圍。

（5）驗(yàn)證混合時(shí)間的取樣方法：按（3）中的配比混合總重量為150kg的物料，混合時(shí)間為15min，混合完成后，從下料口將物料卸出，每15kg取一個(gè)樣，首尾兩個(gè)樣分別在開(kāi)始出料和最后尾粉時(shí)取樣，每個(gè)樣取60g。

（6）試驗(yàn)情況（如表2）。

（7）小結(jié)：設(shè)備混合運(yùn)行15min時(shí)，物料中的DHA和ARA的混合變異系數(shù)均小于5%，符合工藝要求。

（8）驗(yàn)證不同裝料量取樣方法：按嬰兒配方基粉：二十二碳六烯酸（DHA）：二十碳四烯酸（ARA）=5.0：4.7：3.4比例分別混合90kg，125kg，160kg共3料，混合15min，混合完成后從下料口均勻取10個(gè)樣品，首尾兩個(gè)樣分別在開(kāi)始出料和最后尾料取樣，每個(gè)樣取60g。

（9）不同裝料量的試驗(yàn)情況（如表3）。

（10）結(jié)論：設(shè)備混合15min、裝料量在90～160kg時(shí)，DHA及ARA的混合變異系數(shù)均小于5%，符合生產(chǎn)工藝要求。在實(shí)際生產(chǎn)中，基于成本等方面考慮，優(yōu)先選擇混合160kg預(yù)混料，當(dāng)生產(chǎn)未足160kg時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需求選用90～160kg之間某重量進(jìn)項(xiàng)預(yù)混。

4 干法混合影響因素

嬰幼兒配方乳粉干法混合是涉及到物理學(xué)、工程學(xué)、流體力學(xué)等諸多學(xué)科的復(fù)雜過(guò)程，在實(shí)際生產(chǎn)中其混合均勻性受到多方面因素的影響，包括配料中粉體的粒徑、形狀、密度、水分含量、表面光滑度和靜電效應(yīng)等。其中，粉體的粒徑因個(gè)體之間的差異倍數(shù)大而對(duì)混合均勻度的影響最大。

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