奶茶中粉包结块的预防和处理

奶茶中粉包结块的预防和处理

摘要

奶茶粉是一种广受欢迎的健康速溶粉体食品。该产品由于其组分的特殊性，在一定条件下容易变粘结块。这不仅严重影响其加工和贮藏，而且破坏了口感和品质。而粉体物料的结块问题是一个粉体力学至今尚未完全解决的难题。传统的液桥和晶桥理论都无法准确解释非晶态粉体的一个结块特征，即露点温度以上，这些粉体结块倾向也随着随着温度的升高而增强。奶茶粉作为一种含有非晶态组分的食品粉体，其结块现象必须通过基于非晶态高聚物玻璃化转变的结块机理来解释。

关键词：非晶态粉体;奶茶粉;玻玻化转变;流动性

Abstract

Milk powder is a kind of healthy instant powder food popular. The product due to the particularity of the group, easy to change the caking under certain conditions. It not only affects the processing and storage, but also the taste and quality. The agglomeration of powder materials is a difficult problem that has not been solved yet. Traditional liquid bridge and bridge theory are unable to explain accurately the amorphous powders of a caking characteristics, namely temperature above the dew point, the powder caking tendency with increased with the increase of temperature. Milk powder as a component of food containing amorphous powder, the caking phenomenon must be explained by the caking mechanism transformation of amorphous polymer glass based.

Key words: amorphous powder; milk powder; glass glass transition; liquidity

1.食品粉体的结块机理和研究方法

1.1食品粉体的结块机理

关于粉体物料的时效固结及结块，是一个粉体力学至今尚未完全解决的难题。粉体结块的机理，目前有晶桥和液桥两种说法。粉体表面的溶解，由于温度降低，溶解度下降，饱和析出形成晶桥:或当温度降至露点以下时，冷凝蒸汽在粉体表面形成溶液，在毛细管作用下，溶液不断“稠化”和固化，最后形成固桥。然而，用这些说法都无法解释的一个事实是，对于有些粉体，在高于露点温度时，温度越高却越容易形成结块。曾经对一些食品高分子种蛋白质和5种多糖)物理化学性能功能进行了实验研究，得出类似结论，即随着环境温度的升高，结块倾向增大，而且含水量似乎对结块具有“特殊增速”作用。这说明在传统的两种结块机理之外，还一定存在其他机理解释。

粉体分为晶态和非晶态两大类，两者的结块机理是不同的。前者使用现有的晶桥和液桥的“硬结块”机理，就可以得到很好的描述;而后者必须应用玻璃化转变理论来作进一步研究。晶态粉体的结块与粉体的表面过程(吸附、固化)有关，因而强烈地依靠于表面状态(表面稽核及表面物理、化学性能等);而非品态粉体的结块主要与粉体的二级热力学转变有关，因而更主要地取决于粉体的热性能(微观表现为分子的热运动)，会更主要地于取决粉体的整体性能，而不完全是表面性能，即不会过分地依赖粉体的形状与粒径。当非晶态粉体的系统温度高于

玻璃化转变温度，即((T-Tg)>0非晶态粉体发生玻璃化转变，颗粒模量减小变粘，致使非晶态粉体颗粒之间互相粘连，形成结块。而水份、分子量、分子结构等因素由于其对玻璃化转变温度的固有影响，而成为非晶态粉体结块的重要影响因素。

1.2食品粉体结块的测定方法及进展

由于在加工、贮藏、处理各个方面的重要影响，粉体颗粒之间互相粘结现象几十年来一直为食品行业的专家们所关注。迄今为止，已经产生了许多种粉体结块程度和结块特征的测定方法。

(1)扭矩测定法

叶轮驱动法是最古老的一种研究粉体粘结情况的实验方法。1956年，Lazar 为了测定喷雾干燥番茄粉的粘化点(非晶态粉体略高于Tg的一个温度点)首次使用了这种方法。在试管中放入已知湿含量的粉体，将小叶轮置于粉体中，并逐渐提高粉体温度。当粉体体系温度超过粘化点时，粉体表面的模量下降，粉体变粘、粘结，致使维持叶轮转动所需的扭矩增大，则记录该温度为粉体粘化点。该方法在温度升高情况下，样品会有水份损失，而且叶轮为人力驱动，测试过程不客观，试验结果不准确。根据测定到食品粉体粘化温度点的湿度和温度对应情况，可以绘制出粘化曲线。曲线之上为粉体的易结块区域，曲线之下为粉体的自由流动区。

(2)气流测定方法

应用气流对粉体结块、粘性的测定方法，粉体所处测试环境与工业生产环境最为接近。吹气测定法是一种简便有效的粉体结块特征测定方法。Paterson等人曾经用这种方法进行了一些乳糖流动性和结块特性的实验研究。

实验将40mm长1.3mm内径的喷嘴以45度角度悬停在2mm高处，吹动相应温度和相对湿度下处理一定时间的乳粉，当粉体表面出现痕迹时停止，并从摄像头的纪录中观察流量计出现过的最大流量。根据实际测量结果，Paterson对粉体的结块特征进行了定量描述。实验结果表示在(T-Tg)超过10℃时乳糖才出现较大结块现象，而在(T-Tg)较低时，结块程度也很低。

旋风粘度测试法是另一种应用气流测定结块的实验方法。等人使用这种方法表征了乳清粉的粘结程度。

加湿箱组成的湿气生成系统,硅藻土颗粒填充柱和次级空气加热气组成的排