基本介紹
- 中文名：疏鬆容積密度
- 外文名：Loose bulk density
乳粉顆粒,乳粉密度,乳粉流動性,乳粉水分含量,
乳粉顆粒
一般來說，乳粉顆粒可以看作是一種分散體系，其連續相是由無定形的乳糖和其他低相對分子質量物質所構成，其分散相是由脂肪球、酪蛋白膠粒及乳清蛋白分子所構成。如果乳糖發生預結晶，會存在大的乳糖晶體（幾十微米）；如果乳糖是在吸濕後結晶的晶體一般較小，一般為1μm。乳粉中大多數脂肪球直徑小於2μm，但有一小部分脂肪（約2%）在乳粉顆粒表面的一部分形成一個薄層。大多數乳粉顆粒中氣體含量一般為50～400cm3/kg。一般的乳粉約含空氣9%～18%（體積分數），顆粒之間含空氣43%～45%（體積分數）。
噴霧乾燥乳粉在真空狀態下顆粒中的空氣會慢慢由顆粒的孔隙間擴散開來，這種現象稱為脫氣現象。滾筒乾燥乳粉不含有空氣，所以無脫氣現象。壓力噴霧乳粉脫氣較快，離心噴霧乳粉脫氣較慢。雖在真空條件下乳粉顆粒會出現脫氣現象，但是仍然會有若干空氣殘留在顆粒內。如果減少顆粒周圍的空氣（罐裝並抽真空），氧氣由顆粒內氣體擴散，直到顆粒內外氧氣濃度達到平衡。對乳粉顆粒的分析，可以先用光學顯微鏡觀察其大致的組織結構，然後通過雷射粒徑儀測得顆粒大小及其粒徑分布。
乳粉密度
乳粉的密度因乳粉顆粒結構及顆粒大小而異。乳粉的密度有3種不同表示方法。
（1）顆粒密度
顆粒密度是表示乳粉顆粒的密度，這只包括顆粒內的空氣泡，而不包括顆粒間空隙中的空氣。
（2）真密度
真密度是表示不包括任何所含空氣的乳粉本身的密度，即實質固體物的密度。
（3）容積密度
容積密度是表示單位容積中乳粉的質量，包括顆粒與顆粒間空隙中的空氣。乳粉容積密度與乳粉的流動性，噴流性等基本的物理性質有密切的關係。根據IDF標準將乳粉容積密度定義為將一定數量的乳粉裝入定量筒中，基質量與經過0次，100次和625次振盪後的體積的比值分別得到灌注容積密度、疏鬆容積密度和容積密度。
容積密度，或稱為包裝密度，為單位容積奶粉的質量。在實際套用中可表示為g/mL，g/100mL或g/L，可以測量每毫升、每100毫升或每升體積中奶粉的質量也可測量250mL的量筒中所裝奶粉的質量。兩種檢測結果可以互相轉換。
李鵬等人詳細介紹了用堆積密度測試儀測定配方乳粉疏鬆容積密度的測定方法：取大包裝原料粉過震動篩進入自動包裝機上料斗前乳粉100g左右10份,取對應過包裝機後包裝好的成品10袋,分別將包裝前後100g左右的乳粉倒入堆積密度測試儀的不鏽鋼量筒中,約高出3cm左右(高出部分在透明有機玻璃筒中,以保證在頓緊後奶粉仍高於不鏽鋼筒上表面,開啟密度儀,上下頓緊100次後,旋開有機玻璃筒,刮平奶粉後,在電子天平上稱量不鏽鋼筒和其中奶粉的質量,用此值減去不鏽鋼筒的質量再除以100即得乳粉的質量濃度(g/mL)。
乳粉流動性
乳粉流動性至今還是一個無法完全解釋原因的難題。兩種流動性好的乳粉混合在一起不一定能形成一種流動性好的乳粉。乳粉的流動性是一個綜合的特性，取決與乳粉顆粒間和顆粒內的力。乳粉的流動性受乳粉顆粒的形狀、大小及乳粉中水分和脂肪含量的影響。一般來講，乳粉顆粒較大或由最少數量的較小的乳粉顆粒形成的附聚，其流動性好。乳粉的表面結構，尤其是表面游離脂肪的含量起著決定性作用。乳粉的流動性受乳粉顆粒的形態（大小、形狀及結構）及乳粉顆粒大小分布的影響。
楊宇發表文章簡要介紹了乳粉流動性的一個測定方法：這種方法使用的是一個帶有兩條尺寸經過精心設計的縫隙，有恆定轉速的鼓狀設備,測定給定體積的奶粉完全穿過縫隙的時間。石春權等人發表《乳粉噴流性及影響因素的探討》一文，較為詳細的敘述了粉體物性儀器測定乳粉流動性指標方法：鬆散松裝密度ρa，振實松裝密度ρp，壓縮率，動態松裝密度ρw，自然坡度角θr，凝集度Ch；及噴流性指標：崩潰角θf，差角θd，分散度等。上海交通大學的姚曉敏等人發表《奶粉物理性質的分析評價》文章也有類似的報導。E.Teunou,J.J.Fitzpatrick和E.C.Synnott結合圖的形式採用粉體流變儀，用剪下實驗講述了對脫脂乳粉流動性的測定，設定一定的高度，扭矩的大小反映了粉體流動性的大小。國內也有關於用剪下實驗方法測定乳粉的流動性的相關報導。
乳粉水分含量
乳粉應具有一定的水分含量，經研究檢驗表明，乳粉水分含量過高細菌容易繁殖，促使酪蛋白變質，當保藏溫度較高時，促使乳粉褐變。乳粉水分含量過低時，乳粉容易氧化變味，並且溶解度、速溶度等理化指標有下降趨勢，奶香味遭到破壞。乳粉成品出廠的水分含量最佳值是1.90%～2.30%。國內外對乳粉水分含量的測定方法比較多，有國家標準方法以及IDF來測定乳粉的水分含量。在2007年，Heinz-DieterIsengard用卡爾費休滴定法來測定乳粉的水分含量，精密度和準確度高,分析速度快,操作簡便。工業生產上一般採用紅外技術線上檢測乳粉水分含量等理化指標。
