≡× МЕНЮ

• Публикации
• Вторые блюда
• Отзывы Покупателей
• Финансы и бизнес
• Мода и стиль

Сухое молоко в домашних условиях. Технологическая линия производства сухого молока

Молоко - это один из самых важных продуктов питания. Так устроена природа, что с первого дня жизни новорожденные дети и детеныши млекопитающих питаются только материнским молоком. Оно содержит все нужные вещества для нормальной жизнедеятельности подрастающего организма. Но и, становясь взрослее, человек не отказывается от молока. Мы употребляем его как в натуральном виде, так и в переработанном (ряженка, йогурты, сливки, сметана, творог, масло). Есть и обезжиренное, парное и топленое, сгущенное и... сухое. И если с все более-менее ясно, то два последних вызывают живой интерес, особенно у детей. Наверняка маленький непоседа донимал вас вопросом: «Из чего делают молоко?» В данной статье постараемся найти на него ответ и узнаем много нового о знакомом с детства продукте.

Из чего делают настоящее молоко

Конечно же, если вдуматься, то вопрос «из чего делают молоко» покажется глупым. Но это только кажется. Конечно, о натурпродукте речь не идет. Другое дело - покупное молоко. Из чего его делают? Подобный вопрос из уст городского малыша можно услышать довольно часто, и удивляться тут не приходится. По сути, это то же коровье молоко, просто оно проходит обработку, прежде чем попасть к нам на стол. Некоторые недобросовестные производители могут разбавить его водой или добавить чтобы повысить его жирность. Но такое встречается крайне редко. Большая часть молока делается из натурального сырья.

Состав

Следует отметить, что люди привыкли употреблять в пищу не только коровье молоко - в некоторых регионах его получают от самок оленей, коз, кобыл, буйволиц, верблюдиц. Химический состав этих продуктов, естественно, различается. Мы остановимся на коровьем, поскольку чаще всего на нашем столе присутствует именно оно. Итак, в него входит примерно 85 % воды, 3 % белка (его называют казеином), молочный жир - до 4,5 %, до 5,5 % молочного сахара (лактозы), а так же витамины и минеральные вещества. На заводах и молочных фабриках, где делают молоко (точнее - перерабатывают), большое внимание уделяют жирности и содержанию белка. При высокой жирности исходного продукта больше выход сливочного масла, а белок важен при изготовлении творога и различных сыров.

Как делают молоко на заводе и молочных фабриках

На прилавках многочисленных магазинов всегда можно найти молоко. Но прежде чем попасть туда, оно проходит обработку. Она нужна для того, чтобы обезопасить продукт. Конечно же, полезные свойства при этом теряются, но часть все равно остается. Рассмотрим эти процессы по-порядку. Сырое молоко, поступившее на завод, сначала охлаждают, затем гомогенизируют. Гомогенизация необходима для того, чтобы при розливе молока в пакеты на поверхности не отстаивались сливки. По сути, это молочный жир, который в гомогенизаторе разбивается на мелкие шарики, равномерно распределяется по всей массе молока. Это позволяет улучшить вкусовые качества исходного продукта, повышает его переваримость. Далее следует термическая обработка (она необходима для обеззараживания молока, поскольку в нем можно найти не только полезные микроорганизмы, но и болезнетворные) - это может быть пастеризация, ультрапастеризация или стерилизация.

Виды термической обработки

Самым распространенным считается первый способ. Он наиболее щадящий и позволяет максимально сохранить не только вкус и запах, но и полезные свойства. Кроме того, после хранится дольше, чем обычно. В современной промышленности все чаще стали использовать ультрапастеризацию. Этот способ отличается от предыдущего использованием сверхвысокой температуры. Конечно же, в нем не остается полезных свойств вообще. Стерилизация также характеризуется обработкой при высокой температуре. Такое молоко хранится дольше всего (до 6 месяцев или даже до года). Как правило, после тепловой обработки следует розлив в полиэтиленовую или пластмассовую тару и реализация через торговые сети.

Про сухое молоко

Кроме обычного молока, существует еще и сухое. Наверное, не каждый из нас знает, как делают сухое молоко. Впервые о данном продукте стало известно еще в далеком 1832 году, когда русский химик М. Дирчов основал его производство. На самом деле, на вопрос: «Из чего делают сухое молоко?» ответ прост: из натурального коровьего. Процесс представляет собой 2 этапа. На первом молоко подвергают сгущению в аппаратах с высоким давлением. Далее полученную смесь высушивают в специальных устройствах. В итоге остается белый порошок - это и есть сухое молоко, вернее его потерявший 85 % своего объема (воду). Единственным преимуществом такого продукта перед цельным молоком является возможность его длительного хранения. Плюс ко всему он занимает мало места, что очень важно при транспортировке. Состав сухого молока такой же, как и у цельного, просто в нем нет воды. Из чего делают молоко сухое, теперь ясно. Перейдем к области его применения.

Где используется сухое молоко

Как делают сухое молоко, мы выяснили, теперь рассмотрим, где оно используется. Чаще всего оно распространено в тех регионах, где нет возможности получения цельного натурального продукта. Порошок просто растворяют в теплой воде (в пропорции 1 к 3), а дальше уже применяют по назначению. Также сухое молоко является основой для производства детского питания (сухие молочные каши) и корма для маленьких телят. Продукт можно найти в свободной продаже.

Про топленое молоко

Существует еще один вид этого незаменимого для человека продукта - молоко топленое. Многим из нас наверняка интересно, как делают Его отличием от цельного является выраженный вкус пастеризации и наличие кремового оттенка. Процесс представляет следующую картину: цельное молоко смешивают со сливками до получения массовой доли жира в сырье 4 или 6 % (это процесс называют нормализацией). Затем смесь подвергают гомогенизации (об этом процессе упомянуто выше) и пастеризации с длительной выдержкой (около 4 часов при температуре 95-99 ºС). При этом сырье периодически перемешивают, чтобы на его поверхности не образовалась пленка из белков и жира. Именно длительное воздействие температуры способствует появлению кремового сахар активно взаимодействует с аминокислотами, в итоге образуется меланоидин, придающий такой оттенок). Заключительный этап - охлаждение и розлив топленого молока в тару. Вот и вся премудрость. Следует также отметить, что из топленки (именно так называют этот вид молока в народе) производят ряженку и катык (при их приготовлении используют различные закваски, в итоге получается кисломолочный продукт с густой консистенцией и вкусом топленого молока).

Про обезжиренное молоко

Очень часто в молочных отделах магазинов можно найти упаковку с надписью «Обезжиренное молоко». Что это такое? По сути, это обычное молоко, просто без жира, то есть без сливок. Как правило, процент жира здесь составляет не более 0,5 %. А как делают обезжиренное молоко? Получают его путем сепарации цельного продукта в специальных устройствах - сепараторах. Там происходит отделение сливок от молока под действием центробежных сил. В итоге получается обезжиренная жидкость.

Область применения обезжиренного молока

На молочной упаковке всегда указано точное количество жира и белка в продукте. Следует отметить, что получить молоко с конкретной жирностью от коровы невозможно. Этот показатель неодинаков даже у одной коровы в разные сезоны. Поскольку ГОСТы имеют свои стандарты и требования, молоко приходится нормализовывать обезжиренным, чтобы получить в итоге необходимую жирность (2,5 %, 3,2 % или 6 %). Также такое молоко используется для производства обезжиренного кефира, творога или йогурта. Приобрести его можно и в фасованном виде в любом магазине. Стоит оно, конечно же, дешевле обычного.

О молоке и его пользе можно говорить бесконечно долго. Недаром нам с самого детства всегда говорили: «Пейте молоко - оно очень полезно». И это правда, с него начинается наша жизнь - сразу после рождения малыша обязательно прикладывают к груди, чтобы он получил первую порцию питательного молозива. Благодаря материнскому молоку у ребенка укрепляется иммунитет, малыш растет и развивается. Удивительным является то, что в первые месяцы жизни оно полностью удовлетворяет потребности ребенка в воде, питательных веществах, витаминах и минералах. Наверняка любой из нас замечал, что в основе здорового и правильного питания всегда лежат молочные и кисломолочные продукты. Для растущих малышей очень полезен творог, в нем много кальция, необходимого для роста костей и здоровых зубов. Пожилым людям врачи также рекомендуют включать в свой рацион молоко, поскольку кости в этот период жизни стремительно теряют кальций. Как ни крути, этот продукт незаменим. В этой статье мы рассмотрели, из чего делают молоко, какие его виды существуют и чем оно полезно. Наверняка вы узнали много нового и интересного для себя. Будьте здоровы!

Компания ТАГРИС занимается производством и реализацией сухих молочных продуктов по доступным ценам в Москве. Мы гарантируем отличное качество продукции и высокое содержание белка в нем.

Сегодня сложно себе представить современную пищевую промышленность без сухого молока. Большинство людей употребляет данный продукт на протяжении всей жизни. По числу полезных соединений и веществ он находится вне конкуренции. Сухой молочный продукт содержит более ста различных компонентов: протеины, жиры, витамины, минералы, аминокислоты, микроэлементы, ферменты.

В других натуральных веществах нет такого богатого набора, как в сухом молоке, который, к слову, очень трудно получить искусственным путем. По этой простой причине молоко крайне необходимо для нормальной жизнедеятельности человека. Но, несмотря на большое количество преимуществ, сухое молоко имеет огромный недостаток - очень маленький срок годности. Учитывая эту особенность, большинство развитых стран приняло решение содействовать развитию производства сухих молочных продуктов и сгущенки.

Способы и этапы производства сухого молока на продажу

Сначала подходящий продукт сгущают, потом осуществляют его сушку. Данный процесс реализуется вакуумным, распылительным, конвейерным или вальцовочным методом.

Первым в истории оборудованием для производства сухих молочных продуктов были установки вальцевой сушки. В их основу был положен принцип кондуктивной обработки. Краткое описание алгоритма производства выглядит следующим образом: на сушилку подается концентрат будущего сухого молочного продукта, который перед этим прошел стадию аппаратного воздействия. Далее он попадает под горячие вальцы и теряет излишнюю влагу (около 3%). В итоге порошок приобретает неповторимый вкус и запах. Объясняется это тем, что при контакте концентрата сухого молока с горячей поверхностью вальцов происходит постепенная карамелизация. Именно поэтому готовый товар имеет слабый привкус классической карамели.

Сегодня наибольшую популярность в сфере производства сухих молочных продуктов завоевали распылительные агрегаты. Входящее сырье проходит через верхний распылитель оборудования, в котором разбрызгивается до состояния тумана. После этого консистенция под воздействием силы притяжения попадает в мощный реактор, где она поддается немедленной сушке с помощью перегретого кислорода. На завершающей стадии порошок высыпается в нижнюю часть устройства, откуда его забирают в виде готового сухого молочного продукта.

Сублимационная сушка реализуется методом вакуумной откачки излишней влаги из замороженного сырья. Такой способ позволяет сохранить в сухом молоке все полезные компоненты и питательные свойства, однако он является самым дорогим. Установка для сублимационной сушки требует больших вложений.

Цены на сухие молочные продукты от ТАГРИС в Москве

Наше предприятие занимает лидирующие позиции в области производства и продажи сухого молока в центральной России. Именно поэтому конечный потребитель имеет возможность купить продукцию по очень низкой стоимости.

Сухое молоко представляет собой порошок, полученный в специальных установках путем температурной обработки пастеризованного коровьего . Продукция этого типа востребована как российским сегментом рынка, так и за рубежом, поэтому у производителя не будет проблем с организацией сбыта.

Порошкообразный продукт используется для восстановления цельного молока в регионах с неразвитым животноводством, кулинарии, косметологии, изготовлении спортивного, детского питания и кормов для животных, приготовлении консервов, алкоголя, йогуртов, сметаны и прочих молокопродуктов.

Основными преимуществами сухого молока в сравнении со свежим аналогом являются длительные (до 8 месяцев) сроки хранения, удобство транспортировки и использования.

Сырье и ассортимент предприятия

Согласно законодательству РФ, сухое молоко должно быть изготовлено в соответствии с ГОСТ Р 52791-2007 «Консервы молочные. Молоко сухое. Технические условия».

Этот документ предусматривает, что для консервирования посредством сушки могут применяться следующие продукты:

• цельное и обезжиренное молоко;
• сыворотка молока;
• пахта;
• смесь молочных продуктов (цельного и обезжиренного молока, сливок, пахты).

В зависимости от используемого сырья и технологии сушки на выходе получают цельное сухое молоко (26% жирности и более), обезжиренное сухое молоко (до 1.5% жирности), сухие сливки, сухую сыворотку, быстрорастворимые сухие молокопродукты, многокомпонентные смеси (для изготовления пудингов, мороженого и т. д.).

В основе разнообразия продуктов лежит изменение количества жира и внесение тех или иных добавок. Например, для изготовления сухих кисломолочных продуктов потребуется нормализованное сгущенное молоко, заквашенное чистой культурой молочнокислых бактерий, которое затем высушивается в установках распылительного типа. Смеси для мороженого производят из многокомпонентной массы на основе молока, сливок, сахара, наполнителей и стабилизаторов посредством ее высушивания.

Кроме перечисленного, установки для производства сухого молока позволяют получать яичный порошок, крахмал, сухие бульоны, экстракты и иную продукцию. Это важно понимать на тот случай, если владелец бизнеса столкнется с нехваткой молочного сырья либо примет решение нарастить масштабы компании.

Закупка сырья

Успех бизнеса по производству сухого молока во многом зависит от стабильности поставок сырья. Именно поэтому вести данный вид деятельности стоит в регионах с развитым сельским хозяйством. В ином случае велик риск простоев производства. В прочем, как говорилось выше, имея в свое распоряжении соответствующие установки, можно перепрофилировать производство под экономические реалии.

Еще один вариант – организация собственной фермы, рассчитанной минимум на 500 голов. При этом серьезно возрастают стартовые капиталовложения, львиная доля которых пойдет на покупку земли строительство коровников. Также необходимо будет продумать кормовую стратегию и обеспечить качественное ветеринарное обслуживание коров.

Если же в регионе есть возможность для закупки молока, лучше обратить внимание на крупные фермерские хозяйства, расположенные в непосредственной близости от производства. Сотрудничество с мелкими фермерами может быть чревато недопоставками и затруднением контроля качества входящего продукта.

Важно: каждая партия сырого молока должна сопровождаться установленным законодательно пакетом документов.

Регистрация бизнеса

Вне зависимости от производственных масштабов, оптимальной организационной формой регистрации бизнеса по производству сухого молока станет или его аналог в вашей стране. Дело в том, что именно в этом сегменте выгодно налаживать сотрудничество с зарубежными партнерами, государственными учреждениями и крупными сетями. Все перечисленные категории клиентов предпочитают работать с юридическими лицами.

В РФ подходящей системой налогообложения чаще всего оказывается ЕНВД. При регистрации необходимо также указать код ОКВЭД 10.51 «Производство молока и молочной продукции (кроме сырого).

Дополнительно следует обратиться в Роспотребнадзор для получения документов, подтверждающих соответствие продукции государственным стандартам.

Оборудование для производства сухого молока

Современный рынок готов предложить множество вариантов оборудования для производства сухого молока. При наличии внушительного стартового капитала оптимальной станет покупка готового моноблока, позволяющего изготавливать не только порошкообразный продукт, но и широкую линейку молокопродуктов, включая мороженое и сыры. Стоимость такого комплекса составит порядка 60 млн. рублей.

Если речь идет о компактной установке для изготовления только сухого молока, затраты на оборудование составят порядка 10 млн. рублей плюс расходы на дополнительные технологические элементы – технику для охлаждения и нагрева, пастеризаторы, анализаторы жирности, фильтры, резервуары и т. д. Конечная смета будет зависеть от мощности комплекса, страны производства, состава и других факторов.

Нередко встречаются объявления о продаже б/у установок. Однако здесь следует быть начеку – мало кому хочется расставаться с прибыльным бизнесом без веских на то причин. И одной из них может быть существенный износ или устаревание производственной линии.

Технология производства сухого молока + Видео как делают

Классификация

Сухое молоко бывает цельным (СЦМ) или обезжиренным (СОМ). Обе разновидности различаются процентным содержанием веществ.

Срок хранения сухого цельного молока меньше чем обезжиренного, так как жиры подвержены порче - прогорканию. Оно должно храниться при температуре от 0 до 10 °C и относительной влажности воздуха не выше 85% до 8 месяцев со дня выработки.

Быстрорастворимое сухое молоко получают путём смешивания цельного и обезжиренного сухого молока. Смесь увлажняют паром, после чего она слипается в комки, которые потом снова сушат.

Описание процесса

Схематически технологию производства сухого молок можно представить в виде поэтапного процесса:

1. Прием и контроль качества сырья . Молоко из цистерн перекачивается в приемные резервуары. Пробы отправляются в лабораторию для контроля параметров.
2. Подготовка и очистка молока . Жидкость подогревают до 4° С и фильтруют для удаления мелких частиц, возможно, оставшихся после аналогичного процесса в условиях фермерского хозяйства.
3. Нормализация . В зависимости от рецептуры конечного продукта, сырье доводят до нужного уровня жирности. Это делают либо путем сепарации, разделяя массу на сливки и обезжиренное молоко, либо, напротив, вводя в нее более жирный продукт.
4. Пастеризация (нагрев с целью удаления микроорганизмов ). Она может быть длительной (56° С, 40 мин.), короткой (90° С, 1 мин.) и мгновенной (98° С, несколько секунд). Способ пастеризации подбирают в зависимости от требований действующего на предприятии технологического цикла.
5. Охлаждение . Этап необходим в качестве переходного к следующему.
6. Сгущение . Масса помещается в вакуумно-выпарную установку, где из нее удаляется влага. Этап заканчивается, когда массовая доля сухого вещества достигает 40-45%.
7. Гомогенизация . Представляет собой процесс придания смеси однородной структуры.
8. Финальная сушка . Смесь помещается в сушильный барабан и до =водится до заданного уровня влажности.
9. Просеивание и фасовка . Тара подбирается в зависимости от способа реализации. Это может быть мелкая потребительская тара или мешки для реализации промышленным предприятиям.

Требования к помещению

Для организации цеха по производству сухого молока потребуется отдельно стоящее сооружение с качественными подъездными путями и всеми необходимыми коммуникациями. Отдельное внимание следует уделить организации современной принудительной вентиляции, прокладке электросетей на 220 В и 230 В, отоплению и водоснабжению.

Перед тем, как начать поиски подходящего помещения, рекомендуется посетить СЭС и органы пожарного надзора. Именно эти инстанции впоследствии станут частыми «гостями» предприятия, поэтому лучше сразу ознакомиться со всеми выдвигаемыми требованиями. К слову, одно из них – облицовка внутренних поверхностей самого цеха и складских площадей керамической плиткой или иными материалами, которые легко поддаются чистке и дезинфекции.

Поскольку речь идет о пищевом производстве, следует соблюдать порядок движения продукции: от сырого молока до упакованной порошковой массы. Для этого, как минимум, необходимо подготовить отдельные помещения для приема и хранения сырья, непосредственно размещения установок, складирования готовой продукции и санитарно-бытовой зоны для персонала.

Площадь цеха будет зависеть от производственной мощности. Для установки небольшой линии рассчитанной на получение до 300 кг сухого молока за смену потребуется не менее 50 м² при минимальной высоте потолков 4 м. Если же речь идет о мощном предприятии, рассчитанном на выпуск 5 и более тонн продукции, общая площадь здания составит уже не менее 150 м², а высота потолков – до 15 м.

Подбор персонала

Количество людей, которые потребуются для обслуживания комплекса, будет зависеть от его производительности. Для производства среднего масштаба это количество составит 10-20 человек, в числе которых будут сотрудники, непосредственно обслуживающие комплекс, технолог, наладчик оборудования, грузчик, охранник, бухгалтер и менеджер по продажам. Поскольку речь идет о пищевом производстве, следует позаботиться о качественной ежедневной уборке и дезинфекции помещений. В ином случае органы санитарного надзора при первой же проверке найдут повод наложить штрафные санкции.

Особое внимание при подборе персонала следует уделить поиску технолога. В РФ масса специалистов с образованием в сфере пищевой промышленности, но без опыта работы с технологией получения искомого продукта. Если подходящего кандидата найти сложно, есть смысл открыть вакансию для выпускников профильных учебных заведений. Молодые специалисты, безусловно, не имеют опыта, однако уже знакомы с новейшими технологическими решениями отрасли. Еще один вариант – при покупке оборудования заключить договор с производителем по обучению персонала.

Продвижение товара

Даже самый качественный продукт должен быть узнаваем участниками рынка и вызывать их доверие. Еще на начальной стадии организации бизнеса предпринимателю необходимо разработать привлекательное название продукта, логотип, буклеты и другие презентационные материалы. Также в современных условиях не обойтись без сайта, где потенциальные заказчики могут получить информацию о товаре, связаться с менеджерами, оставить отзывы и запросы на покупку той или иной партии. Также посредством сайта владелец бизнеса сможет информировать о появлении новых продуктов, проведении акций, участии в выставках продовольственных товаров и других событиях.

Эффективно работает размещение информации на досках объявлений региона, в профильных каталогах и тематических изданиях, таких, например, как кулинарные журналы, справочники и т. д.

Рынки сбыта

Основными клиентами производителя сухого молока могут стать:

• кондитерские фабрики и мини-пекарни;
• молокозаводы, расположенные в регионах со сложными условиями ведения сельского хозяйства;
• косметические предприятия;
• производители спортивного питания;
• производители детского питания и молочных смесей.

В любом случае необходимо тщательно изучить потребности региона и страны в целом, ориентируясь на планируемые производственные мощности. Если даже на этой стадии отсутствует уверенность в возможности реализации всего объема товаров, следует пересмотреть бизнес-план в сторону расширения ассортимента, либо поискать рынки сбыта за пределами государства.

Еще один вариант – изготовление сухого молока как один из аспектов глобального производственного цикла иных видов продукции.

Распылительная сушка оказалась наиболее подходящей технологией удаления остатков воды из упаренного продукта, так как позволяет превратить концентрат молока в порошок, сохраняя ценные свойства молока.

Принцип действия всех распылительных сушилок состоит в превращении концентрата в мелкие капли, которые подаются в быстрый поток горячего воздуха. В силу очень большой поверхности капель (1 л концентрата распыляется на 1,5×10 10 капель диаметром 50мкм с общей поверхностью 120 м 2 ) испарение воды происходит практически мгновенно, и
капли превращаются в частицы порошка.

Одноступенчатая сушка

Одноступенчатая сушка – это процесс распылительной сушки, при котором продукт высушивается до конечной остаточной влажности в камере распылительной сушилки, см. рисунок 1. Теория образования капель и испарения в первом периоде сушки одинакова и для одноступенчатой и для двухступенчатой сушки и излагается здесь.

Рисунок 1 — Распылительная сушилка традиционной конструкции с пневмотранспортнойсистемой (SDP)

Начальная скорость капель, срывающихся с роторного распылителя, приблизительно равна 150 м/с. Основной процесс сушки протекает, пока капля тормозится под действием трения о воздух. Капли диаметром 100 мкм имеют путь торможения 1м, а капли диаметром 10 мкм – только несколько сантиметров. Основное снижение температуры сушильного воздуха, вызванное испарением воды из концентрата, происходит в этот период.

Гигантский тепло- и массообмен происходит между частицами и окружающим воздухом за очень короткое время, поэтому качество продукта может сильно пострадать, если оставить без внимания те факторы, которые способствуют ухудшению продукта.

При удалении воды из капель происходит значительное уменьшение массы, объема и диаметра частицы. При идеальных условиях сушки масса капли из роторного распылителя
уменьшается приблизительно на 50 %, объем – на 40 %, а диаметр – на 75 %. (см. рисунок 2).

Рисунок 2 — Уменьшение массы, объема и диаметра капли при идеальных условиях сушки

Однако идеальная техника создания капель и сушки пока не разработана. Какое-то количество воздуха всегда включается в концентрат при его перекачивании из выпарного аппарата и особенно при подаче концентрата в питающий резервуар из-за разбрызгивания.

Но и при распылении концентрата роторным распылителем в продукт включается много воздуха, так как диск распылителя действует как вентилятор и подсасывает воздух. Включению воздуха в концентрат можно противодействовать, используя диски специальной конструкции. На диске с загнутыми лопатками (так называемом диске высокой насыпной плотности), см. рисунок 3, воздух под действием все той же центробежной силы частично отделяется от концентрата, а в диске, омываемом паром, см. рисунок 4, проблема частично решается тем, что вместо контакта жидкость-воздух здесь существует контакт жидкость-пар. Считается, что при распылении форсунками воздух не включается в концентрат или включается в очень малой степени. Однако оказалось, что некоторое количество воздуха включается в концентрат на ранней стадии распыления вне и внутри факела распыла из-за трения жидкости о воздух еще до образования капель. Чем выше производительность форсунки (кг/ч), тем больше воздуха попадает в концентрат.

Рисунок 3 — Диск с загнутыми лопатками для производства порошка с высокой насыпной плотностью. Рисунок 4 — Диск с обдувом паром

Способность концентрата включать в себя воздух (т.е. пенообразующая способность) зависит от его состава, температуры и содержания сухого вещества. Оказалось, что концентрат с низким содержанием сухих веществ имеет значительную пенообразующую способность, которая возрастает с температурой. Концентрат с высоким содержанием сухих веществ пенится значительно слабее, что особенно проявляется с возрастанием температуры, см. рисунок 5. Вообще говоря, концентрат цельного молока пенится слабее, чем концентрат обезжиренного молока.

Рисунок 5 — Пенообразующая способность концентрата обезжиренного молока.

Таким образом, содержание воздуха в каплях (в форме микроскопических пузырьков) в значительной мере определяет уменьшение объема капли при сушке. Другой, еще более важный фактор, это температура окружающего воздуха. Как уже отмечалось, между сушильным воздухом и каплей происходит интенсивный обмен теплом и водяным паром.

Поэтому вокруг частицы создается градиент температуры и концентрации, так что весь процесс становится сложным и не вполне ясным. Капли чистой воды (активность воды 100 %) при контакте с воздухом, имеющим высокую температуру, испаряются, сохраняя до самого конца испарения температуру смоченного термометра. С другой стороны, продукты, содержащие сухое вещество, при предельной сушке (т.е. при приближении активности воды к нулю) нагреваются к концу сушки до температуры окружающего воздуха, что применительно к распылительной сушилке означает температуру воздуха на выходе. (см. рисунок 6).

Рисунок 6 — Изменение температуры

Поэтому градиент концентрации существует не только от центра к поверхности, но и между точками поверхности, в результате разные участки поверхности имеют разную температуру. Общий градиент тем больше, чем больше диаметр частицы, так как это означает меньшую относительную поверхность. Поэтому мелкие частицы высыхают более
равномерно.

При сушке содержание сухих веществ, естественно, увеличивается из-за удаления воды, при этом увеличивается и вязкость, и поверхностное натяжение. Это означает, что коэффициент диффузии, т.е. время и зона диффузионного переноса воды и пара, становится меньше, и из-за замедления скорости испарения происходит перегрев. В предельных случаях происходит так называемое поверхностное твердение, т.е. образование на поверхности жесткой корки, через которую вода и пар или абсорбированный воздух диффундируют
очень медленно. В случае поверхностного твердения остаточная влажность частицы составляет 10-30 %, на этой стадии белки, особенно казеин, очень чувствительны к нагреву и легко денатурируют, в результате образуется трудно растворимый порошок. Кроме того, аморфная лактоза становится твердой и почти непроницаемой для водяных паров, так что температура частицы возрастает еще больше, когда скорость испарения, т.е. коэффициент диффузии, приближается к нулю.

Поскольку внутри частицы остаются водяной пар и пузырьки воздуха, они перегреваются, и если температура окружающего воздуха достаточно высока, пар и воздух расширяются. Давление в частице возрастает, и она раздувается в шар с гладкой поверхностью, см. рисунок 7. Такая частица содержит множество вакуолей, см. рисунок 8. Если температура окружающего воздуха достаточно высока, частица может даже взорваться, но если этого и не произойдет, частица все равно имеет очень тонкую корку, около 1 мкм, и не выдержит механической обработки в циклоне или в системе транспортировки, так что она покинет сушилку с выбросным воздухом. (см. рисунок 9).

Рисунок 7 — Типичная частица после одноступенчатой сушки Рисунок 8 — Частица после распылительной сушки. Одноступенчатая сушка Рисунок 9 — Перегретая частица. Одноступенчатая сушка.

Если в частице мало пузырьков воздуха, то расширение даже при перегреве не будет слишком сильным. Однако перегрев в результате поверхностного твердения ухудшает качество казеина, что снижает растворимость порошка.

Если окружающая температура, т.е. температура на выходе из сушилки, поддерживается низкой, то низкой будет и температура частицы.

Температура на выходе определяется многими факторами, главные из которых:

• содержание влаги в готовом порошке
• температура и влажность сушильного воздуха
• содержание сухих веществ в концентрате
• распыление
• вязкость концентрата

Содержание влаги в готовом порошке

Первый и важнейший фактор – это содержание влаги в готовом порошке. Чем ниже должна быть остаточная влажность, тем меньше требуемая относительная влажность воздуха на выходе, а это означает более высокую температуру воздуха и частиц.

Температура и влажность сушильного воздуха

Содержание влаги в порошке напрямую связано с влажностью воздуха на выходе, и увеличение подачи воздуха в камеру приведет к чуть большему увеличению расхода выходящего воздуха, так как из-за усиленного испарения в воздухе будет присутствовать больше влаги. Большую роль играет также содержание влаги в сушильном воздухе, и если оно велико, необходимо повысить температуру воздуха на выходе, чтобы компенсировать добавочную влагу.

Содержание сухих веществ в концентрате

Увеличение содержания сухих веществ потребует более высокой температуры на выходе, т.к. испарение идет медленнее (средний коэффициент диффузии меньше) и требует большей разности температур (движущей силы) между частицей и окружающим воздухом.

Распыление

Улучшение распыления и создание более тонкодисперсного аэрозоля позволяет снизить температуру на выходе, т.к. относительная поверхность частиц увеличивается. Из-за этого испарение протекает легче, и движущая сила может быть уменьшена.

Вязкость концентрата

Распыление зависит от вязкости. Вязкость возрастает с увеличением содержания белков, кристаллической лактозы и общего содержания сухих веществ. Нагрев концентрата (не забудьте о загустевании при старении) и увеличение скорости диска распылителя или давления форсунки позволяет решить эту проблему.

Общий КПД сушки выражается следующей приближенной формулой:

где: T i — температура воздуха на входе; T o — температура воздуха на выходе; T a — температура окружающего воздуха

Очевидно, что для повышения эффективности распылительной сушки нужно либо увеличить температуру окружающего воздуха, т.е. подогревать отбираемый воздух, например, конденсатом из выпарного аппарата, либо увеличить температуру воздуха на входе, либо понизить температуру на выходе.

Зависимость ζ от температуры служит хорошим показателем эффективности работы сушилки, поскольку температура на выходе определяется остаточной влажностью продукта, которая должна соответствовать определенному стандарту. Высокая температура на выходе означает, что сушильный воздух используется не оптимально, например, из-за плохого распыления, плохого распределения воздуха, высокой вязкости и т.д.

У нормальной распылительной сушилки, обрабатывающей обезжиренное молоко (T i = 200°C, T o = 95°C), ζ ≈ 0,56.

Обсуждавшаяся до сих пор технология сушки относилась к установке с системой пневмотранспорта и охлаждения, в которой выгружаемый со дна камеры продукт высушен до требуемого содержания влаги. На этой стадии порошок теплый и состоит из слипшихся частиц, очень слабо связанных в большие рыхлые агломераты, образовавшиеся при первичной агломерации в факеле распыла, где частицы разного диаметра обладает разной скоростью и поэтому сталкиваются. Однако при прохождении через систему пневмотранспорта агломераты подвергаются механическому воздействию и рассыпаются на отдельные частицы. Этот тип порошка, (см. рисунок 10), можно охарактеризовать следующим образом:

• отдельные частицы
• высокая насыпная плотность
• пыление, если это сухое обезжиренное молоко
• не быстрорастворимый

Рисунок 10 — Микрофотография сухого обезжиренного молока из установки с пневмотранспортной системой

Двухступенчатая сушка

Температура частицы определяется температурой окружающего воздуха (температурой на выходе). Поскольку связанная влага трудно удаляется традиционной сушкой, температура на выходе должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить движущую силу (Δ t, т.е. разность температур между частицей и воздухом), способную удалить остаточную влагу. Очень часто это ухудшает качество частиц, как обсуждалось выше.

Поэтому не удивительно, что была разработана совершенно иная технология сушки, предназначенная для испарения из таких частиц последних 2-10 % влаги.

Поскольку испарение на этой стадии из-за низкого коэффициента диффузии идет очень медленно, оборудование для досушивания должно быть таким, чтобы порошок оставался в нем длительное время. Такую сушку можно проводить в пневмотранспортной системе, используя горячий транспортирующий воздух для увеличения движущей силы процесса.

Однако, поскольку скорость в транспортном канале должна быть ≈ 20 м/с, для эффективной сушки потребуется канал значительной длины. Другая система, это так называемая “горячая камера” с тангенциальным входом для увеличения времени выдержки. По завершении сушки порошок отделяется в циклоне и поступает в другую пневмотранспортную систему с холодным или осушенным воздухом, где порошок охлаждается. После отделения в циклоне порошок готов к упаковке в мешки.

Другая система досушки – это аппарат VIBRO-FLUIDIZER, т.е. большая горизонтальная камера, разделенная приваренной к корпусу перфорированной пластиной на верхнюю и нижнюю секции. (рисунок 11). Для сушки и последующего охлаждения в распределительные камеры аппарата подается теплый и холодный воздух и равномерно распределяется по рабочей зоне специальной перфорированной пластиной, BUBBLE PLATE.

Рисунок 11 — Vibro-Fluidizer санитарной конструкции

Это дает следующие преимущества:

• Воздух направляется вниз, к поверхности пластины, поэтому частицы движутся по пластине, которая имеет редкие, но большие отверстия и поэтому может долго работать без чистки. Кроме того, она очень хорошо освобождается от порошка.
• Уникальный способ изготовления предотвращает образование трещин. Поэтому BUBBLE PLATE отвечает строгим санитарным требованиям и разрешена USDA.

Размер и форма отверстий и расход воздуха определяются скоростью воздуха, необходимой для псевдоожижения порошка, которая в свою очередь определяется свойствами порошка, такими как содержание влаги и термопластичность.

Температура определяется требуемым испарением. Размер отверстий выбирается так, чтобы скорость воздуха обеспечивала псевдоожижение порошка на пластине. Скорость воздуха не должна быть слишком большой, чтобы агломераты не разрушались от истирания. Однако невозможно (а иногда и не желательно) избежать уноса некоторых (особенно мелких) частиц из псевдоожиженного слоя с воздухом. Поэтому воздух должен пройти через циклон или рукавный фильтр, где частицы отделяются и возвращаются в процесс.

Это новое оборудование позволяет бережно испарить из порошка последние проценты влаги. Но это означает, что распылительную сушилку можно эксплуатировать способом, отличным от описанного выше, при котором выходящий из камеры порошок имеет влажность готового продукта.

Преимущества двухступенчатой сушки можно резюмировать следующим образом:

• более высокая производительность на кг сушильного воздуха
• повышенная экономичность
• лучшее качество продукта:

1. хорошая растворимость
2. высокая насыпная плотность
3. низкое содержание свободного жира
4. низкое содержание абсорбированного воздуха

• Меньшие выбросы порошка

Ожиженный слой может быть либо виброкипящим слоем поршневого типа (VibroFluidizer), либо неподвижным псевдоожиженным слоем обратного смешивания.

Двухступенчатая сушка в аппарате Vibro-Fluidizer (поршневой поток)

В аппарате Vibro-Fluidizer весь псевдоожиженный слой вибрирует. Перфорации в пластине сделаны так, чтобы сушильный воздух направлялся вместе с потоком порошка. Для того чтобы перфорированная пластина не вибрировала с собственной частотой, она установлена на специальных опорах. (см. рисунок 12).

Рисунок 12 — Распылительная сушилка с аппаратом Vibro-Fluidizer для двухступенчатой сушки

Распылительная сушилка работает с меньшей температурой на выходе, что приводит к увеличению влагосодержания и снижению температуры частиц. Влажный порошок выгружается самотеком из сушилной камеры в Vibro-Fluidizer.

Существует, однако, предел снижения температуры, так как из-за возросшей влажности порошок становится липким даже при меньшей температуре и образует комки и отложения в камере.

Обычно применение аппарата Vibro-Fluidizer позволяет снизить температуру на выходе на 10-15 °С. Это приводит к гораздо более мягкой сушке, особенно на критической стадии процесса (от 30 до 10 % влажности), усыхание частиц (см. рисунок 13) не прерывается поверхностным твердением, так что условия сушки близки к оптимальным. Более низкая температура частиц отчасти обусловлена более низкой температурой окружающего воздуха, но также и более высоким содержанием влаги, так что температура частиц оказывается близкой к температуре смоченного термометра. Это, естественно, положительно сказывается на растворимости готового порошка.

Рисунок 13 — Типичная частица после двухступенчатой сушки

Уменьшение температуры на выходе означает более высокий КПД сушильной камеры в силу увеличения Δ t. Очень часто сушку проводят при более высокой температуре и при более высоком содержании сухих веществ в сырье, что еще больше повышает КПД сушилки. При этом, конечно, возрастает и температура на выходе, но повышенное содержание влаги снижает температуру частиц, так что перегрев и поверхностное твердение частиц не происходят.

Опыт показывает, что температура сушки может достигать 250 °С или даже 275 °С при сушке обезжиренного молока, что поднимает КПД сушки до 0,75.

Частицы, достигающие дна камеры, имеют более высокую влажность и более низкую температуру, чем при традиционной сушке. Со дна камеры порошок попадает непосредственно в сушильную секцию аппарата Vibro-Fluidizer и немедленно ожижается. Любая выдержка или транспортирование приведут к слипанию теплых влажных термопластичных частиц и образованию трудно разрушаемых комков. Это снизило бы эффективность сушки в аппарате Vibro-Fluidizer и часть готового порошка имела бы слишком высокую влажность, т.е. качество продукта пострадало бы.

Самотеком поступает в Vibro-Fluidizer только порошок из сушильной камеры. Мелочь из основного циклона и из циклона, обслуживающего Vibro-Fluidizer, (или из моющегося рукавного фильтра) подается в Vibro-Fluidizer транспортной системой.

Поскольку эта фракция представлена частицами меньшего размера, чем порошок из сушильной камеры, влажность частиц меньше, и они не требуют той же степени вторичной сушки. Очень часто они являются достаточно сухими, тем не менее, их обычно подают в последнюю треть секции сушки аппарата Vibro-Fluidizer, чтобы гарантировать требуемое содержание влаги в продукте.

Точку выгрузки порошка из циклона не всегда можно расположить непосредственно над аппаратом Vibro-Fluidizer, чтобы порошок поступал в секцию сушки самотеком. Поэтому для перемещения порошка часто применяют нагнетательную пневмотранспортную систему. Нагнетательная пневмотранспортная система позволяет легко доставить порошок в любую часть установки, поскольку транспортная линия обычно представлена 3-х или 4-х дюймовой молочной трубой. Система состоит из воздуходувки с малым расходом и высоким давлением и продувного клапана, и обеспечивает сбор и транспортировку порошка, см. рисунок 14. Количество воздуха невелико относительно количества транспортируемого порошка (всего 1/5).

Рисунок 14 — Нагнетательная пневмотранспортная система между аппаратом Vibro-Fluidizer и бункерами

Небольшая часть этого порошка опять уносится воздухом из аппарата Vibro-Fluidizer, а затем транспортируется из циклона обратно в Vibro-Fluidizer. Поэтому, если не предусмотреть специальных устройств, при останове сушилки требуется определенное время для прекращения такой циркуляции.

Например, можно установить в транспортной линии распределительный клапан, который будет направлять порошок в самую последнюю часть аппарата Vibro-Fluidizer, откуда он будет выгружен за несколько минут.

На заключительном этапе порошок просеивается и упаковывается в мешки. Поскольку порошок может содержать первичные агломераты, рекомендуется направлять его в бункер посредством еще одной нагнетательной пневмотранспортной системы, чтобы увеличить насыпную плотность.

Общеизвестно, что при испарении воды из молока расход энергии на кг выпаренной воды увеличивается с приближением остаточной влаги к нулю. (рисунок 15).

Рисунок 15 — Расход энергии на кг испаренной воды как функция остаточной влажности

Эффективность сушки зависит от температуры воздуха на входе и выходе.

Если расход пара в выпарном аппарате составляет 0,10-0,20 кг на кг испаренной воды, то в традиционной одноступенчатой распылительной сушилке он равен 2,0-2,5 кг на кг испаренной воды, т.е. в 20 раз выше, чем в выпарном аппарате. Поэтому всегда предпринимались попытки увеличить содержание сухих веществ в упаренном продукте. Это означает, что выпарной аппарат будет удалять большую долю воды, а расход энергии снизится.

Конечно, это слегка увеличит расход энергии на кг испаренной воды в распылительной сушилке, но общий расход энергии снизится.

Указанный выше расход пара на кг испаренной воды – это средний показатель, поскольку расход пара в начале процесса гораздо ниже, чем в конце сушки. Расчеты показывают, что для получения порошка с влажностью 3,5 % требуется 1595 ккал/кг порошка, а для получения порошка с влажностью 6 % — только 1250 ккал/кг порошка. Другими словами, последний этап испарения требует приблизительно 23 кг пара на кг испаренной воды.

Рисунок 16 — Коническая часть распылительной сушилки присоединенный к ней Vibro-Fluidizer

Таблица иллюстрирует эти расчеты. Первый столбец отражает рабочие условия в традиционной установке, где порошок из сушильной камеры направляется в циклоны системой пневмотранспорта и охлаждения. Следующий столбец отражает рабочие условия в двухступенчатой сушилке, в которой сушка от 6 до 3,5 % влажности осуществляется в аппарате Vibro-Fluidizer. Третий столбец представляет двухступенчатую сушку при высокой температуре на входе.

Из показателей, отмеченных знаком *), находим: 1595 – 1250 = 345 ккал/кг порошка

Испарение на кг порошка составляет: 0,025 кг (6 % — 3,5 % + 2,5 % )

Значит, расход энергии на кг испаренной воды равен: 345/0,025 = 13,800 ккал/кг, что соответствует 23 кг греющего пара на кг испаренной воды.

В аппарате Vibro-Fluidizer средний расход пара составляет 4 кг на кг испаренной воды, естественно, он зависит от температуры и расхода сушильного воздуха. Даже если расход пара в аппарате Vibro-Fluidizer вдвое выше, чем в распылительной сушилке, расход энергии на испарение того же количества воды все равно оказывается гораздо ниже (поскольку время обработки продукта составляет 8-10 минут, а не 0-25 секунд, как в распылительной сушилке). И при этом производительность такой установки больше, качество продукта выше, выбросы порошка ниже, а функциональные возможности шире.

Двухступенчатая сушка с неподвижным псевдоожиженнымслоем (с обратным смешением)

Для улучшения КПД сушки, температура воздуха на выходе To при двухступенчатой сушке уменьшена до того уровня, при котором порошок с содержанием влаги 5-7 % становится липким и начинает оседать на стенках камеры.

Однако создание псевдоожиженного слоя в конической части камеры обеспечивает дальнейшее усовершенствование процесса. Воздух для вторичной сушки подается в камеру под перфорированной пластиной, через которую распределяется по слою порошка. Такой тип сушилки может работать в режиме, при котором первичные частицы высыхают до влажности 8-12 %, что соответствует температуре воздуха на выходе 65-70 °С. Такая утилизация сушильного воздуха позволяет значительно уменьшить размеры установки при той же производительности сушилки.

Сухое молоко всегда считалось трудным для псевдоожижения. Однако пластина специальной запатентованной конструкции, см. рисунок 17, обеспечивает движение воздуха и порошка в том же направлении, в котором движется первичный сушильный воздух. Эта пластина при условии правильного выбора высоты слоя и скорости начала псевдоожижения позволяет создавать статический псевдоожиженный слой для любого выработанного из молока продукта.

Рисунок 17 — Перфорированная пластина для направленной подачи воздуха (BUBBLE PLATE)

Выпускаются аппараты со статическим псевдоожиженным слоем (SFB) трех конфигураций:

• с кольцевым псевдоожиженным слоем (сушилки Compact)
• с циркуляционным псевдоожиженным слоем (сушилки MSD)
• с комбинацией таких слоев (сушилки IFD)

Рисунок 18 — Компактная распылительная сушилка (CDI) Рисунок 19 — Многоступенчатая распылительная сушилка (MSD)

Кольцевой псевдоожиженный слой (сушилки Compact)

Кольцевой псевдоожиженный слой обратного смешения располагается в нижней части конуса традиционной сушильной камеры вокруг центральной трубы отвода отработанного воздуха. Таким образом, в конической части камеры нет деталей, мешающих потоку воздуха, и это вместе со струями, выходящими из псевдоожиженного слоя, предотвращает образование отложений на стенках конуса даже при обработке липких порошков с высоким содержанием влаги. Цилиндрическая часть камеры защищена от отложений системой обдува стенок: небольшое количество воздуха тангенциально подается с высокой скоростью через сопла специальной конструкции в том же направлении, в котором закручивается первичный сушильный воздух.

В силу вращения воздушно-пылевой смеси и возникающего в камере эффекта циклона только небольшое количество порошка уносится отработанным воздухом. Поэтому доля порошка, попадающего в циклон или моющийся рукавный фильтр, так же как и выбросы порошка в атмосферу, для этого типа сушилок снижены.

Порошок непрерывно выгружается из псевдоожиженного слоя, перетекая через перегородку регулируемой высоты, таким образом поддерживается определенный уровень псевдоожиженного слоя.

Из-за низкой температуры воздуха на выходе эффективность сушки значительно увеличена по сравнению с традиционной двухступенчатой сушкой см. таблицу.

После выхода из сушильной камеры порошок может охлаждаться в пневмотранспортной системе см. рисунок 20. Образующийся порошок состоит из отдельных частиц и имеет такую же или лучшую насыпную плотность, чем полученный двухступенчатой сушкой.

Рисунок 20 — Компактная распылительная сушилка с пневмотранспортной системой (CDP)

Продукты, содержащие жир, следует охлаждать в виброожиженном слое, в котором одновременно осуществляется агломерация порошка. В этом случае фракция мелочи возвращается из циклона в распылитель для агломерации. (см. рисунок 21).

Рисунок 21 — Компактная распылительная сушилка с аппаратом Vibro-Fluidizer в качестве агломератора-инстантизатора (CDI)

Циркуляционный псевдоожиженный слой (сушилки MSD)

Для еще большего повышения КПД сушки без создания проблем с налипанием отложений была разработана совершенно новая концепция распылительной сушилки — MultiStage Dryer (многоступенчатая сушилка), MSD.

В этом аппарате сушка выполняется в три ступени, каждая из которых приспособлена к характерной для нее влажности продукта. На ступени предварительной сушки концентрат распыляется прямоточными форсунками, расположенными в канале горячего воздуха.

Воздух подается в сушилку вертикально с высокой скоростью через воздухораспределитель, который обеспечивает оптимальное смешивание капель с сушильным воздухом. Как уже отмечалось, на этой испарение протекает мгновенно, пока капли движутся вертикально вниз через сушильную камеру специальной конструкции. Содержание влаги в частицах снижается до 6-15 %, в зависимости от типа продукта. При такой высокой влажности порошок обладает высокой термопластичностью и липкостью. Поступающий с высокой скоростью воздух создает эффект Вентури, т.е. подсасывает окружающий воздух и увлекает мелкие частицы во влажное облако вблизи распылителя. Это приводит к “спонтанной вторичной агломерации”. Поступающий снизу воздух имеет достаточную скорость для псевдоожижения слоя осевших частиц, а его температура обеспечивает вторую ступень сушки. Воздух, выходящий из этого псевдоожиженного слоя возвратного смешивания, вместе с отработанным воздухом первой ступени сушки выходит из камеры сверху и подается в первичный циклон. Из этого циклона порошок возвращается в псевдоожиженный слой обратного смешивания, а воздух подается во вторичный циклон для конечной очистки.

Когда влажность порошка снижается до определенного уровня, он выгружается через роторный затвор в Vibro-Fluidizer для завершающей сушки и последующего охлаждения.

Сушильный и охлаждающий воздух из аппарата Vibro-Fluidizer проходит через циклон, где от него отделяется порошок. Этот мелкий порошок возвращается в распылитель, в коническую часть камеры (в статический псевдоожиженный слой) или в Vibro-Fluidizer. В современных сушилках циклоны заменяются рукавными фильтрами с СИП.

В установке образуется грубодисперсный порошок, что обусловлено “спонтанной вторичной агломерацией” в облаке распылителя, где постоянно поднимающиеся снизу сухие мелкие частицы налипают на полусухие частицы, образуя агломераты. Процесс агломерации продолжается, когда распыленные частицы вступают в контакт с частицами псевдоожиженного слоя. (см. рисунок 22).

Такую установку можно эксплуатировать при очень высокой температуре воздуха на входе (220-275 °С) и чрезвычайно коротком времени контакта, достигая, тем не менее, хорошей растворимости порошка. Такая установка очень компактна, что снижает требования к размерам помещения. Это, а также сниженная за счет более высокой температуры на входе стоимость эксплуатации (на 10-15 % меньше по сравнению с традиционной двухступенчатой сушкой), делает такое решение очень привлекательным, особенно для агломерированных продуктов.

Рисунок 22 — Многоступенчатая распылительная сушилка (MSD)

Распылительная сушка с встроенными фильтрами и псевдоожиженными слоями (IFD)

Запатентованная конструкция сушилки с встроенным фильтром, (рисунок 23), использует проверенные системы распылительной сушки, такие как:

• Система подачи с подогревом, фильтрованием и гомогенизацией концентрата, оборудованная высоконапорными насосами. Оборудование такое же, как в традиционных распылительных сушилках.
• Распыление производится либо струйными форсунками, либо атомайзером. Струйные форсунки применяются, в основном, для жирных или продуктов с высоким содержанием белка, а роторные распылители – для любых продуктов, и особенно тех, которые содержат кристаллы.
• Сушильный воздух фильтруется, нагревается и распределяется устройством, которое создает вращающийся или вертикальный поток.
• Сушильная камера сконструирована так, чтобы обеспечить максимальную гигиеничность и предельно снизить потери тепла, например, благодаря использованию съемных
  пустотелых панелей.
• Встроенный псевдоожиженный слой представляет собой комбинацию слоя обратного смешения для сушки и слоя поршневого типа для охлаждения. Аппарат с псевдоожиженным слоем – полностью сварной и не имеет полостей. Между слоем обратного смешения и окружающим его слоем поршневого типа имеется воздушный зазор для предотвращения переноса теплоты. Здесь используются новые запатентованные пластины Niro BUBBLE PLATE.

Рисунок 23 — Сушилка с встроенным фильтром

Система удаления воздуха, при всей революционной новизне, основана на тех же принципах, что и рукавный фильтр Niro SANICIP Мелочь собирается на фильтрах, встроенных в сушильную камеру. Рукава фильтра опираются на сетки из нержавеющей стали, прикрепленные к потолку по окружности сушильной камеры. Эти фильтрующие элементы очищаются обратной продувкой, как и фильтр SANICIP™.

Рукава продуваются по одному или по четыре за раз струей сжатого воздуха, которая подается в рукав через сопло. Это обеспечивает регулярное и частое удаление порошка, который падает в псевдоожиженный слой.

Здесь используется тот же фильтрующий материал, что и в рукавном фильтре SANICIP™, и обеспечивается такой же расход воздуха на единицу площади материала.

Сопла обратной продувки выполняют две функции. При работе сопло служит для продувки, а при безразборной мойке через него подается жидкость, промывающая рукава изнутри наружу, к грязной поверхности. Чистая вода впрыскивается через сопло обратной продувки, распыляется сжатым воздухом по внутренней поверхности рукава и выдавливается наружу. Эта запатентованная схема очень важна, поскольку промывкой снаружи очистить фильтрующий материал очень трудно или невозможно.

Для чистки нижней стороны потолка камеры вокруг рукавов применяются форсунки специальной конструкции, также играющие двойную роль. Во время сушки через форсунку подается воздух, предотвращающий отложения порошка на потолке, а при мойке она используется как обычная CIP-форсунка. Камера чистого воздуха очищается стандартной форсункой безразборной мойки.

Преимущества установки IFD™

Продукт

• Более высокий выход первосортного порошка. В традиционных сушилках с циклонами и рукавными фильтрами из фильтров собирается продукт второго сорта, доля которого составляет приблизительно 1 %.
• Продукт не подвергается механическому воздействию в каналах, циклонах и рукавных фильтрах, устраняется необходимость в возврате мелочи из внешних сепараторов, поскольку распределение потоков внутри сушилки обеспечивает оптимальную первичную и вторичную агломерацию.
• Качество продукта улучшается, поскольку установка IFD™ может работать при более низкой температуре воздуха на выходе, чем традиционная распылительная сушилка. Это означает, что можно достичь более высокой производительности сушки на кг воздуха.

Безопасность

• Система защиты проще, поскольку весь процесс сушки протекает в одном аппарате.
• Защиты требует меньшее число компонентов.
• Стоимость обслуживания ниже

Проектирование

• Более простая установка
• Меньшие размеры здания
• Более простая опорная конструкция

Защита окружающей среды

• Меньшая возможность утечки порошка внутрь рабочей зоны
• Более простая очистка, так как площадь контакта оборудования с продуктом сокращена.
• Меньший объем стоков при безразборной мойке
• Меньший выброс порошка, до 10-20 мг/нм 3 .
• Экономия энергии до 15 %
• Меньший уровень шума в связи с меньшим падением давления в вытяжной системе

Такой способ консервирования, как сушка, нашел применение в производстве сухого молочного продукта. Сухое молоко – легкорастворимый порошок, полученный из натурального молока. Хотя большинство потребителей имеет сложившийся стереотип об этом продукте как о низкокачественном товаре.

Технология производства сухого молока позволяет сохранить все лучшие качества натурального продукта. Пищевая промышленность широко применяет его не только как самостоятельный продукт, но и в кулинарии, и при производстве молочных смесей. Неоспоримым преимуществом этого продукта является продолжительный срок хранения. Ведь сухое молоко при соблюдении правил хранения, будет годно к употреблению до 8 месяцев, что несравнимо дольше, чем традиционная пастеризация или стерилизация натурального молока. Возможно, именно этот фактор обеспечивает высокую популярность сухого молока.

Актуальность сухого молока

Предприятиям пищевой промышленности невыгодно работать с простым молоком. Оно быстро портится, дорого в хранении и доставке. Отсюда следует высокий спрос на поставки данного продукта.

Сухое молоко используется:

• в кондитерской промышленности;
• на хлебобулочных предприятиях;
• на молокозаводах для производства сгущенного молока, плавленого сыра, йогурта, творога;
• для производства спредов;
• в мясной промышленности;
• при производстве алкоголя;
• при производстве полуфабрикатов;
• при производстве кормов для животных.

Сухое молоко имеет две разновидности. На это влияет качество исходного продукта:

1. Цельное сухое молоко получится в результате примения в качестве исходного сырья цельного молока;
2. Обезжиренное сухое молоко получается при использовании обезжиренного молока.

Обезжиренный сухой продукт имеет более продолжительный срок годности, так как в составе нет жиров, подверженных порче, а это – несомненное преимущество такого типа товара.

Технология производства сухого молока

На сегодняшний день существует несколько видов технологии .

Вальцовая сушка (выпаривание)

Классическим способом считается вальцовая сушка. Принцип действия этой системы заключается в нагреве молока, наносимого тонки слоем на стенки горячего барабана. От сильного нагрева из молока выпаривается влага, которая в дальнейшем выводится с помощью постоянно работающего насоса. Сухой продукт снимают со стенок барабана специальными ножами. Произведенное таким способом сухое молоко имеет своеобразный привкус. Соприкасаясь с горячей стенкой барабана, молоко моментально карамелизируется. Благодаря этому привкусу, данный продукт и нашел применение в кондитерской промышленности.

Распылительная сушка

В настоящее время технологию выпаривания заменяют на более современный метод производства – распылительную сушку. Для этого метода используют гомогенизированное пастеризованное молоко. Через несколько форсунок сырье попадает в специальные конусообразные камеры. Форсунки распыляют молоко по типу аэрозоля. Одновременно с молоком в камеры подается сухой горячий воздух. Правильную работу такой системы обеспечивают компьютерные программы – их задача контролировать температуру и давление молока и воздуха. Готовый продукт оседает на противоположной стороне установки и выводится оттуда механическим транспортером или пневматическим транспортом. На конечной стадии происходит охлаждение готового продукта и пропускание его через сито, чтобы исключить попадание посторонних предметов или нежелательных комочков. Технология производства сухого молока методом распыления довольно эффективна, благодаря сложному электронному управлению обеспечивается минимизация затрат энергии на прогрев и повышается КПД оборудования.

Наличие на предприятиях молочной промышленности технологий и оборудования для производства сухого молока делает их независимыми от местных климатических особенностей. Это обеспечивает поставку качественного товара потребителю в течение всего года, а также значительно увеличивает возможности экспорта и импорта продуктов молочной промышленности.

Превращение порошка в молоко

Кулинария – не единственная область применения сухого молока. При растворении порошка в теплой воде оно превращается во вкусный и полезный напиток, таким способом получается восстановленное молоко. Его успешно используют во многих регионах нашей страны.

Растворенное сухое молоко используют в детском питании. В отличие от натурального продукта оно не вызывает аллергических реакций у слабого организма ребенка. Этому способствует сбалансированный состав сухого цельного молока. Стабильные характеристики данного продукта обеспечивают преимущество восстановленного молока.

Появлению сухого молока способствовала необходимость . В сухом виде молоко удобно транспортировать, таким образом, решается задача бесперебойной поставки необходимых продуктов питания населению, проживающему в отдаленных районах нашей страны. Качественное сухое молоко имеет те же органолептические показатели, что и свежее пастеризованное молоко. Растворив порошок в теплой воде, мы получаем белую жидкость слегка кремового оттенка. Такой напиток по своей питательности не уступает натуральному молочному продукту.

Видео технология производства сухого молока: