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摘要：文章对婴幼儿配方乳粉干法生产的混合工艺情况进行介绍，从实际生产的角度对预混设备的混合时间和装料量进行混合效果进行验证。
关键词：混合均匀度 干法生产 婴幼儿配方乳粉
中图分类号：TS2 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2013）10-0055-02
引言
婴幼儿配方乳粉指的是以乳类或乳蛋白制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和/或其他辅料，仅使用物理方法加工制成的、能满足婴幼儿营养需要的粉状产品。目前，婴幼儿配方乳粉生产包括三种工艺，即湿法工艺、干法工艺及干湿法复合生产。对于干法生产和干湿法复合生产，其加工过程都包括粉粒体混合工序。所谓粉粒体混合，是指把两种或两种以上不同成分组成的粉粒体，依靠外加的适当操作，尽量使各成分的浓度分布达到均匀化的一种操作。混合均匀度是评价混合加工质量优劣的重要指标，也是生产厂家定期检测加工设备运转性能和磨损程度、确定最佳加工混合时间和修正工艺流程的依据之一。湿法生产更有利于终产品各成分的均匀性，但是对于一些热敏性物质的添加，如生物活性蛋白、益生菌等，采用干混工艺才能保证其不被破坏。在我国，婴幼儿配方乳粉以干法生产和干湿法复合生产为主，本文主要介绍婴幼儿配方乳粉干法生产工的混合工艺，以供同行参考。
1 粉粒体混合的机理
因粉粒体具有宏观上的连续性和微观上的离散性，所以其混合机理涉及到流体力学、工程学、物理学等诸多学科，目前普遍认可三类混合机理：（1）对流混合：粉粒体在混合机内移动较大的距离，形成循环流，类似流体的对流，属于较大的宏观混合；（2）剪切混合：物料中的粉粒相互间形成剪切面的滑移和冲撞作用，带动局部混合，属于准微观混合；（3）扩散混合：分离的粒子分散到不断展现的粉面上，相互参和、渗透而得到均匀的混合。实际的粉粒体混合是以上三种混合机理共同作用的结果。
2 婴幼儿乳粉干法混合的现状
食品中的干混生产一般采用逐级放大混合形式，婴幼儿配方乳粉干法混合常采用二级混合，即部分营养素的预混合和所有物料的干混，也有少部分生产厂家采用三级混合。预混合可使用二维运动混合机或三维运动混合机。二维运动混合机工作时，如EYH-600型，电动机通过皮带轮带动减速机，然后再通过连杆组件摇动上机架，使料筒作一定角度摆动使物料混合。三维混合机如SYH-200型，由空间呈交叉，又相互垂直，且分别由Y型方向节连接的主、从动轴支撑混合桶，当主动轴转动时，混合桶即进行自转，同时又作上下、左右、前后摆动，被混合的物料在频繁和迅速翻动作用下，进行物料间扩散、流动与剪切混合。二维运动混合机料筒较大，混合时间较长，一般需要15分钟或更长时间；三维运动混合机，料筒较小，混合时间较短，一般10分钟以内。干混的设备料筒比较大，单轴搅拌叶高速转动混合，短时间内可使物料达到均匀状态。
3 干法混合均匀度验证
案例：验证二维运动混合机混合时间及装料量
（1）验证混合机型号：EYH-600型。
（2）混合机额定技术参数（如表1）。
设备厂家建议配方乳粉的预混料混合时间为15min。
（3）物料组成：婴儿配方基粉57.2kg，二十二碳六烯酸（DHA）53.5kg，二十碳四烯酸（ARA）39.3kg。
（4）验证目的：a.测试EYH-600型二维运动混合机混合15min时能否满足工艺要求；b.测试不同装料量的混合均匀度，寻求符合实际生产需要的装料范围。
（5）验证混合时间的取样方法：按（3）中的配比混合总重量为150kg的物料，混合时间为15min，混合完成后，从下料口将物料卸出，每15kg取一个样，首尾两个样分别在开始出料和最后尾粉时取样，每个样取60g。
（6）试验情况（如表2）。
（7）小结：设备混合运行15min时，物料中的DHA和ARA的混合变异系数均小于5%，符合工艺要求。
（8）验证不同装料量取样方法：按婴儿配方基粉：二十二碳六烯酸（DHA）：二十碳四烯酸（ARA）=5.0：4.7：3.4比例分别混合90kg，125kg，160kg共3料，混合15min，混合完成后从下料口均匀取10个样品，首尾两个样分别在开始出料和最后尾料取样，每个样取60g。
（9）不同装料量的试验情况（如表3）。
（10）结论：设备混合15min、装料量在90～160kg时，DHA及ARA的混合变异系数均小于5%，符合生产工艺要求。在实际生产中，基于成本等方面考虑，优先选择混合160kg预混料，当生产未足160kg时，可根据实际需求选用90～160kg之间某重量进项预混。
4 干法混合影响因素
婴幼儿配方乳粉干法混合是涉及到物理学、工程学、流体力学等诸多学科的复杂过程，在实际生产中其混合均匀性受到多方面因素的影响，包括配料中粉体的粒径、形状、密度、水分含量、表面光滑度和静电效应等。其中，粉体的粒径因个体之间的差异倍数大而对混合均匀度的影响最大。
参考文献
[1] 解立斌，霍军生，黄建.食品粉粒体混合：混合机理与混合均匀度影响因素探讨.中国食品添加剂[J].2011，[04]：64 66.
[2] 董昊昱，刘建宇，李玉柱，霍军生.预混营养素混合均匀度作为质量控制指标的研究.食品科学.2002，[01]：54.
[3] 周诗新.不同装载量和混合时间对饲料混合均匀度的影响[J]，湖南畜牧兽医，2006[3]：32.
[4] 孙楠；秦家峰；张锡兵.粉体混合原理及混合质量分析[J]，机电信息，2012[14]：44 45.
[5] 张和平，张列兵.现代乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，2005.
关键词：混合均匀度 干法生产 婴幼儿配方乳粉
中图分类号：TS2 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2013）10-0055-02
引言
婴幼儿配方乳粉指的是以乳类或乳蛋白制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和/或其他辅料，仅使用物理方法加工制成的、能满足婴幼儿营养需要的粉状产品。目前，婴幼儿配方乳粉生产包括三种工艺，即湿法工艺、干法工艺及干湿法复合生产。对于干法生产和干湿法复合生产，其加工过程都包括粉粒体混合工序。所谓粉粒体混合，是指把两种或两种以上不同成分组成的粉粒体，依靠外加的适当操作，尽量使各成分的浓度分布达到均匀化的一种操作。混合均匀度是评价混合加工质量优劣的重要指标，也是生产厂家定期检测加工设备运转性能和磨损程度、确定最佳加工混合时间和修正工艺流程的依据之一。湿法生产更有利于终产品各成分的均匀性，但是对于一些热敏性物质的添加，如生物活性蛋白、益生菌等，采用干混工艺才能保证其不被破坏。在我国，婴幼儿配方乳粉以干法生产和干湿法复合生产为主，本文主要介绍婴幼儿配方乳粉干法生产工的混合工艺，以供同行参考。
1 粉粒体混合的机理
因粉粒体具有宏观上的连续性和微观上的离散性，所以其混合机理涉及到流体力学、工程学、物理学等诸多学科，目前普遍认可三类混合机理：（1）对流混合：粉粒体在混合机内移动较大的距离，形成循环流，类似流体的对流，属于较大的宏观混合；（2）剪切混合：物料中的粉粒相互间形成剪切面的滑移和冲撞作用，带动局部混合，属于准微观混合；（3）扩散混合：分离的粒子分散到不断展现的粉面上，相互参和、渗透而得到均匀的混合。实际的粉粒体混合是以上三种混合机理共同作用的结果。
2 婴幼儿乳粉干法混合的现状
食品中的干混生产一般采用逐级放大混合形式，婴幼儿配方乳粉干法混合常采用二级混合，即部分营养素的预混合和所有物料的干混，也有少部分生产厂家采用三级混合。预混合可使用二维运动混合机或三维运动混合机。二维运动混合机工作时，如EYH-600型，电动机通过皮带轮带动减速机，然后再通过连杆组件摇动上机架，使料筒作一定角度摆动使物料混合。三维混合机如SYH-200型，由空间呈交叉，又相互垂直，且分别由Y型方向节连接的主、从动轴支撑混合桶，当主动轴转动时，混合桶即进行自转，同时又作上下、左右、前后摆动，被混合的物料在频繁和迅速翻动作用下，进行物料间扩散、流动与剪切混合。二维运动混合机料筒较大，混合时间较长，一般需要15分钟或更长时间；三维运动混合机，料筒较小，混合时间较短，一般10分钟以内。干混的设备料筒比较大，单轴搅拌叶高速转动混合，短时间内可使物料达到均匀状态。
3 干法混合均匀度验证
案例：验证二维运动混合机混合时间及装料量
（1）验证混合机型号：EYH-600型。
（2）混合机额定技术参数（如表1）。
设备厂家建议配方乳粉的预混料混合时间为15min。
（3）物料组成：婴儿配方基粉57.2kg，二十二碳六烯酸（DHA）53.5kg，二十碳四烯酸（ARA）39.3kg。
（4）验证目的：a.测试EYH-600型二维运动混合机混合15min时能否满足工艺要求；b.测试不同装料量的混合均匀度，寻求符合实际生产需要的装料范围。
（5）验证混合时间的取样方法：按（3）中的配比混合总重量为150kg的物料，混合时间为15min，混合完成后，从下料口将物料卸出，每15kg取一个样，首尾两个样分别在开始出料和最后尾粉时取样，每个样取60g。
（6）试验情况（如表2）。
（7）小结：设备混合运行15min时，物料中的DHA和ARA的混合变异系数均小于5%，符合工艺要求。
（8）验证不同装料量取样方法：按婴儿配方基粉：二十二碳六烯酸（DHA）：二十碳四烯酸（ARA）=5.0：4.7：3.4比例分别混合90kg，125kg，160kg共3料，混合15min，混合完成后从下料口均匀取10个样品，首尾两个样分别在开始出料和最后尾料取样，每个样取60g。
（9）不同装料量的试验情况（如表3）。
（10）结论：设备混合15min、装料量在90～160kg时，DHA及ARA的混合变异系数均小于5%，符合生产工艺要求。在实际生产中，基于成本等方面考虑，优先选择混合160kg预混料，当生产未足160kg时，可根据实际需求选用90～160kg之间某重量进项预混。
4 干法混合影响因素
婴幼儿配方乳粉干法混合是涉及到物理学、工程学、流体力学等诸多学科的复杂过程，在实际生产中其混合均匀性受到多方面因素的影响，包括配料中粉体的粒径、形状、密度、水分含量、表面光滑度和静电效应等。其中，粉体的粒径因个体之间的差异倍数大而对混合均匀度的影响最大。
参考文献
[1] 解立斌，霍军生，黄建.食品粉粒体混合：混合机理与混合均匀度影响因素探讨.中国食品添加剂[J].2011，[04]：64 66.
[2] 董昊昱，刘建宇，李玉柱，霍军生.预混营养素混合均匀度作为质量控制指标的研究.食品科学.2002，[01]：54.
[3] 周诗新.不同装载量和混合时间对饲料混合均匀度的影响[J]，湖南畜牧兽医，2006[3]：32.
[4] 孙楠；秦家峰；张锡兵.粉体混合原理及混合质量分析[J]，机电信息，2012[14]：44 45.
[5] 张和平，张列兵.现代乳品工业手册[M].北京：中国轻工业出版社，2005.