噴霧乾燥乳糖粉末之性質與改善方法

學生姓名: 陳渝方
指導教授: 蔡敏郎
學期: 106上
摘  要: 乳糖是噴霧乾燥的乳清和奶粉中的主要成分,這些粉狀產品的主要問題之一是儲存期間可能發生結塊,導致產品質量和保存期限的降低。這是因為乳清中的乳酸與鈣影響了噴霧乾燥粉末的玻璃轉移溫度(Glass Transition Temperature,Tg)導致乳糖大部分為無定形且熱力學不穩定,使乳糖粉末結晶度降低而易吸水結塊。因此,增加噴霧乾燥乳品成分中乳糖的結晶度有助於維持其質量和延長其保存期限。本篇報告的目的為噴霧乾燥乳糖粉末之性質與改善其穩定性,研究調查了在不同濃度下的乳酸以及乳酸與鈣及其混合物的存在下,對噴霧乾燥乳糖粉末的影響,且透過可溶性大豆多醣(Solution Soybean Polysaccharide,SSPS)來改善噴霧乾燥乳糖粉的結晶度與質量。由重量水分吸附試驗、XRD 與示差掃描熱分析儀,發現乳糖的結晶度會隨著乳酸的增加而升高,但在含有乳清分離蛋白(WPI)的樣品中,增加趨勢卻有減緩,表示蛋白質的存在會阻礙結晶的形成。而與純乳糖噴霧乾燥產量(81%)相比,高濃度乳酸(1%w/w)與鈣(0.12%w/w)存在下產率(52%)顯著降低。此外,調控乳酸與鈣的濃度可以改變乳糖的結晶形式,進而操縱乳糖-水相互作用,改善乳糖的結晶行為。而在加入不同比例之可溶性大豆多醣(SSPS)發現其能顯著增加乳糖噴霧乾燥的結晶度與產量且在 65%相對濕度 25℃水分吸附試驗表明 SSPS 延遲粉末中無定形乳糖結晶。