Изготовление сухого молока производство. Технологическая линия производства сухого молока

Оборудование для производства сухого молока.

Сухое молоко цельное и обезжиренное применяется в
производстве хлебопродуктов и мясных изделий (как связующие добавки
в фаршколбас и сосисок), в кондитерском деле и т.д. Значительные объемы продукта необходимы дляполучения восстановленного молока. Содержание сухих веществ в молочном порошке 96 %.

Наименование ингредиента
Влага (массовая доля)	2,5-3,7%
Жиры	26,1-26%,
Лактоза	35-38%
Белок	26-28%
Зола	5,8-6,2%

Производство сухого молока . Наиболее широко используется распылительный метод, дающий молочный порошок высокого качества.

Быстрорастворимое сухое молоко получают из смеси цельного и обезжиренного молока; сначала, смесь, слегка, увлажняется паром, образуются гранулы, которые затем снова сушат. Производство сухого молока перспективно и прибыльно, несмотря на высокие энергозатраты. Состав сухого молока приведен в таблице

Технология

Технология производства сухого молока состоит из нескольких этапов, на каждом применяется соответствующее оборудование.

• · Нормализация. Массовая доля жира в готовом изделии должна составлять 26,1%. Для этого проводится соответствующая подготовка.
• · Пастеризация. молоко подвергают термообработкеt 80-850 Со
• · Предварительное сгущение (выпаривание). Содержание сухих веществ доводится до48-50%. Предварительное сгущение молока необходимо для улучшения качества готового продукта и снижения эксплуатационных затрат.
• · Сушка. Производится в сушильных камерах. Молоко и нагретый воздух, насосомподаются в сушильную камеру. Распыленное молоко сушится, выводится из камеры и подается на фасовку.
• · Сухое обезжиренное молоко . Технология упрощается, т.к. нормализация и гомогенизация не производится, выпаривание проводится до концентрации сухих веществ (30-34%).

Приемка, очистка и пастеризация не отличаются от аналогичных операций на других молочных производствах. Основными технологическими процессами в производстве сухого молока является предварительное сгущение и сушка.

Предварительное сгущение . Для увеличения концентрации сухих веществ применяются вакуумно-выпарные установки. Наиболее эффективны многоступенчатые установки для выпаривания молока. Процесс удаления влаги производится в вакууме в условиях нагрева.

По этому принципу работают установки «Виганд» (производительностью 2000-8000 кг испаренной влаги в час). Ниже приведены технические характеристики и комплектность оборудования поставляемого фирмой «Пакмаш-Агро»

Тип установки	Виганд 2000	Виганд 4000	Виганд 8000
Производительность по испаренной влаге, кг/час	2000	4000	80000
Расход пара, кг/час		1700	3470
Расход холодной воды (20 °С), куб.м./час
Температурапервой ступени, град.
Мощность насосов, кВт
Габариты, м		8х6х5	10х6х6

Комплект поставки: подогреватель, поверхностный конденсатор; аппараты вакуумного выпаривания 1 и 2 ступени; насос вакуумный продукта и конденсата типа Sieva; трубопроводы и обвязка; площадка обслуживания.

Среди оборудования российских производителей, поставляемого компанией «Пакмаш-Агро» следует отметить высокий технологический уровень установок ООО "ИРЕА-ПЕНЗМАШ". Предприятие выпускает высокоэффективные вакуумные установки (ВВА) и вакуумно-пульсационные установки (ВВПА) для выпаривания молока при низких температурах.

Производительность ВВА составляет 60-120 л/ч, ВВПА - 300 л/ч (по испарённой воде). Температура молока не более 45±5 °С. Использование пара в качестве теплоносителя, повышает производительность установки в 2,5 раза. Комплект ВВПА изображен на рисунке.

Высоким уровнем технологий и передовыми техническими решениями отличается компании SSP Pvt. Ltd. (Индия). В частности, выпаривание молока выполняется вакуумным низкотемпературным вакуумным способом. Такая технология как, и в установках ВВПА, снижает затраты энергии, но конструкция оборудования с термокомпрессорами гораздо сложнее обычных вакуумных испарителей.

Сушка предварительно сгущенного молока

В производстве сухого молока используется два способа высушивания продукта: прямоточный и вихревой. В первом случае, распыленный продукт сушится в вихревом потоке горячего воздуха. Применяется способ в установках с горизонтальной сушкой. Преимущество технологии в относительно небольших размерах сушильных камер. К недостаткам можно отнести необходимость более сложной очистки воздуха от сухого молока.

В качестве примера, продемонстрировано оборудование для производства сухого молока компании «Блау-Нокс» (США). Характерным моментом является применение форсунок в качестве распыляющего устройства.

Рис. Принципиальная схема сушильной установки фирмы "Блау-Нокс" (США)
1. Воздушный фильтр 2. Циклоны 3. Воздушный коллектор 4. Вытяжной вентилятор 5. Перегородка 6. Нагнетательный вентилятор 7. Камера воздушных фильтров 8. Сушильная камера 9. Калорифер 10. Воздуховод 11. Направляющие пластины 12. Распылительные форсунки 13. Вентилятор охлаждающего воздуха 14. Плунжерный насос 15. Трубчатый подогреватель 16. Центробежный молочный насос 17. Пневматические вибраторы 18. Центральный шнек 19. Разгрузочный шлюз.

Воздух, нагретый в теплообменнике (9), закручивается направляющими пластинами (11) и поступает в камеру сушки (8). Сюда же поступает молоко, распыленное форсунками (12). Частицы молока высыхают, и оседают на дне. Часть их, с воздухом попадает за пределы камеры, где сепарируется и подается на шнек отгрузки. Этот же шнек выводит сухое молоко со дна камеры.

На стенках смонтированы пневматические вибраторы, для удаления продукта, осевшего на них. Для нагрева в калориферах применяется пар. Высокая степень распыления молока обеспечивается плунжерным насосом высокого давления. Производительность установки 1,2 т/ч. Компания «Пакмаш-Агро» осуществляет поставку и наладку как импортных, так и отечественных аналогов (А1-ОСЛ; ОСВ 1000) такого оборудования.

Вторым типом сушилок являются вертикальные прямоточные камеры. Типичная схема показана на рисунке.

Молоко подается в верхнюю часть устройства. Там происходит распыление с помощью форсунки (7). Горячий воздух подается сверху вентилятором (5), через калорифер (6). Снизу в камеру поступает охлажденный воздух. Сухие частицы молока остывают и оседают на дне бункера, откуда производится выгрузка. Часть сухого молока, ушедшая через патрубки (8) с воздухом, отделяется от него в циклоне (3) и возвращается в камеру через патрубок (10). Процесс сушки идет непрерывно, в прямоточной схеме налипание на стенки, практически отсутствует.

Для распыления молока может использоваться центробежный распылитель. В этом случае, поток молока разбивается на мельчайшие капли, вращающимся с большой скоростью (более 10 тыс. об/мин), диском.

Аналогами такого оборудования являются сушильные камеры А1-ОР-2Ч с производительностью испаренной влаги 500 кг/ч. В качестве распылителяООО «Пакмаш-Агро» может поставить и смонтировать дисковое устройствоИ7-ОРБ , производства ОАО «Нежинский механический завод». Высоким качеством и хорошими характеристиками отличается оборудование для производства сухого молока марок РФ (форсуночные распылители) и РЦ (центробежные распылители), данные приведены в таблице.

Производительность
по испаренной
влаге, кг/ч

РФ1,0-1,2
РФ2,0-12
РФ2,5-25
РФ3,2-50
РФ6,0-300
РФ8,0-800

3…10
50…300
75…625
200…1250
800…3500
2500…9000

РЦ1,0-1,2
РЦ3,2-11
РЦ4,0-60
РЦ5,0-100
РЦ6,5-200
РЦ8-300
РЦ10-550
РЦ12,5-1500

3…10
25…100
200…1000
300…2000
700…4000
1000…6000
2000…12000
4000…25000

Для окончательной сушки продукта применяется технология виброкипящего слоя. В России для термообработки сухого молока разработаны два типа вибрационных сушилок с ИК-излучением СВИК-100 и СВИК-350

Инфракрасная сушка позволяет получать продукт с повышенными потребительскими свойствами (быстрорастворимый, без потерь витаминов и высокими санитарно-гигиеническими качествами).

Сухое порошковое молоко получают из коровьего молока в результате сложного технологического процесса, состоящего из нескольких этапов. Особенность такого продукта и его отличие от цельного аналога — более длительный срок хранения, без потери качества и питательных свойств. Производство продукта требует наличия специального оборудования и соблюдения определенных технологий.

Технология и производство

Технология производства сухого молока состоит из нескольких последовательных этапов:

• Нормализация (уменьшение процента жира),
• Пастеризация (проводится при температурных условиях в +81 +86 С),
• Предварительное сгущение (процесс направлен на повышение содержания процентной доли сухих компонентов),
• Сушка,
• Получение и расфасовка готового сухого порошкового молока.

Вода из цельного молока в процессе приготовления выпаривается в два этапа. Сгущение продукта — это первый этап, а второй — сушка.

Уже сгущенная молочная смесь проходит процесс сушки до образования порошка с заданной влажностью. Определяется уровень влажности готового продукта качеством связи порошкообразных компонентов с водой. А допустимая влажность — до 15% от массовой доли молочного белка.

Уровень влажности сухого молока определяется качеством связи сухих компонентов порошка с водой. Допустимая влажность продукта — до 15% от массовой доли молочного белка.

Производство сухого молока предусматривает постепенное поступление концентрированного молочного сырья на специальную сушилку, после которой продукт приобретает влажность в три процента. Использование этой технологии позволяет получить сухое молоко высокого качества.

Когда сгущенный продукт соприкасается с раскаленным барабаном сушильной установки, начинается процесс карамелизации. Сухое обезжиренное молоко, которое изготовлено при помощи вальцевой сушилки, обладает большей жирностью. Единственный минус этого способа — довольно низкая производительность.

После завершения сушки, сухое обезжиренное молоко охлаждается, фильтруется и упаковывается.

Необходимое оборудование

Производство сухого молока невозможно без специального и довольно громоздкого оборудования, а также без надежного источника электроэнергии и водоснабжения. Помещения, где установлено оборудование, должно иметь хорошую вентиляцию и быть в соответствии с требованиями санитарии.

Необходимое оборудование для производства сухого молока:

• Выпарное оборудование вакуумное,
• Оборудование для кристаллизации,
• Оборудование для распылительной сушки.

Установка выпарная вакуумная

Данное оборудование позволяет получить концентрированную молочную сыворотку и само молоко. Особенность установки — в оснащенности специальными приспособлениями, напоминающими по форме трубы. Они отделяют молочные фракции от конденсата. Стандартные установки имеют также блоки для большей вместимости молока, и охлаждающие готовый продукт детали. Так готовый продукт не требует дополнительного охлаждения, что очень удобно для производителей. Вакуумная выпарная установка довольно проста в использовании, поскольку имеет встроенный автоматический пульт управления.

Оборудование для кристаллизации

Основная функция данного оборудования — кристаллизация молочной сыворотки и конденсата, с подготовкой их для сушильного аппарата. Кристаллизация возможна благодаря работе инертных газов, которыми наполнена камера. Корпус аппарата изготавливается из прочной стали. Установка имеет также сложную систему пневматических клапанов и насосов, которые упрощают рециркуляцию молочного сырья.

Установка для распылительной сушки

В данном аппарате проходит заключительный этап производства. В камере сушильной установки происходит испарение остатков жидкости, что положительно влияет на продолжительность хранения уже готового продукта. Результат работы сушилки — хорошо сыпучие и быстро растворимые гранулы белого или светло-бежевого цвета.

Технология сушки очень простая: при помощи внутреннего насоса кристаллизованное молочное сырье попадает на распылительные форсунки внутри камеры флюидного дна. В ней происходит смешение холодных и горячих воздушных потоков, которые и обеспечивают испарение остатков влаги из сырья.

Разновидности сухого молока

Обычное или цельное сухое молочко отличается большей питательностью, так как содержит больше жиров.

Храниться оно может не столь долго, как обезжиренный аналог, а энергетическая ценность на сто грамм порошка — 550 ккал. Обезжиренный молочный порошок содержит крайне мало молочных жиров, а храниться может в течение восьми месяцев. В ста граммах обезжиренного продукта не более 370 ккал. Существует также молоко быстрорастворимое сухое. Оно представляет собой смесь из обезжиренного молочного порошка и порошка цельного молочного. Обычно данный вид используется в приготовлении детской еды и многих продуктов быстрого питания. Процесс изготовления и технология изготовления никак не зависят от разновидности продукта.

Состав

Если различаются виды молочного порошка соотношением жиров, белков и углеводов, то общее у них — витаминный состав, включающий в себя еще и минералы, и полезные аминокислоты. По государственному стандарту в составе обязательно должны присутствовать витамины группы B, PP, A, D, E и С, холин, кальций (не менее 1000 мг на сто грамм продукта), калий (не менее 1200 мг на сто грамм продукта), фосфор (не менее 780 мг на сто грамм продукта), натрий (не менее 400 мг на сто грамм продукта). Также в нем содержится довольно много селена, кобальта, молибдена и железа. Из незаменимых аминокислот оно содержит лизин, метионин, триптофан, лейцин и изолейцин.

Польза и вред

О полезных качествах сухого молока известно не всем. Многие люди утверждают, что сухое молоко не имеет ничего полезного, а все витамины убиваются в процессе приготовления порошка. Это утверждение не верно. Данный продукт играет важную роль в жизни северных регионов и народов, поскольку может храниться более долгое время. В процессе приготовления сырье проходит сложные стадии термической и физической обработки, а значит в нем содержится гораздо меньше опасных болезнетворных бактерий.

Если употреблять продукт регулярно, снижается риск анемии и рахита, укрепляются кости и сухожилия, восстанавливается нормальное функционирование нервной системы.

Может сухое молоко оказать и негативное влияние на здоровье. Особенно опасен продукт для людей, имеющих врожденную лактозную недостаточность или же аллергию на молочный белок. Последствия — от легкого покраснения кожного покрова до отеков и анафилактического шока. Еще один риск связан с качеством продукта и правилами его хранения. Недобросовестные производители для уменьшения стоимости готового продукта добавляют в состав растительные жиры, в том числе и пальмовое масло. Это снижает не только качество и питательную ценность, но и делает продукт опасным для здоровья. Нарушение условий хранения и герметичности упаковки может спровоцировать рост вредных бактерий и плесени, что вызовет серьезного отравление.

Производители сухого молока в России активно сотрудничают со многими предприятиями пищевой промышленности, поскольку гораздо выгоднее использовать в приготовлении многих продуктов именно сухое молоко. Цельное молочко быстро портится, довольно дорого обходится в транспортировке и занимает достаточно много места при хранении.

Продукт широко применяется:

• В кондитерском деле,
• В изготовлении хлеба, выпечки,
• В производстве молочных продуктов: сыров, сгущенки, творожных изделий, йогуртов и молочных напитков,
• На мясокомбинатах,
• В производстве алкогольной продукции,
• В косметологической отрасли,
• В производстве различных полуфабрикатов,
• В приготовлении сухих кормов для животных.

Предприятия, изготавливающие сухое молоко

На территории России действует около семидесяти молочных комбинатов. Часть из них занимается и производством сухого продукта. Это:

• Любинский молочный комбинат, Омская область,
• Благовещенский молочный комбинат, Амурская область,
• Брянский молочный комбинат, Брянская область,
• Ульяновский молочный комбинат, Ульяновская область,
• Мелеузовский молочно-консервный комбинат, Башкортостан
• Сухонский молочный комбинат, Вологодская область.

Природа не просто так придумала, такой пищевой продукт, как молоко. Благодаря ему, не только маленькие дети, но и детеныши различных животных получают в организм питательные вещества для полноценного развития.

В настоящее время человеком используется молоко намного разнообразнее, чем ранее. Сейчас молоко является основным ингредиентом огромного количества блюд. Оно применяется при изготовлении выпечек и сыров, кисломолочной продукции. Технология производства молока в большей степени определяется по способу содержания животных. Самыми распространенными на сегодняшний день, это привязной способ содержания скота и беспривязной, а так же комбинированный.

Много веков подряд для потребления молока человек использовал исключительно свежее молоко, так как не знал способов его переработки для длительного хранения и транспортировки. С учетом развития технологий со временем было изобретено сухое молоко. Что же такое сухое молоко? Это - растворимый порошок. Он получается в результате высушивания цельного коровьего молока. Сухое молоко нашло широкое применение в кулинарии и в производстве детского питания. Такое молоко имеет достаточно длительный срок хранения и может разводиться в обычной воде.

Производство сухого молока

Этот технологический процесс включает в себя несколько стадий, а это: приемка сырья и его подготовка, очистка сырья и его нормализация, пастеризация и охлаждение, сгущение в специальной установке вакуум-выпарного типа и гомогенизация, распылительная сушка и окончательная стадия - расфасовка полученного продукта.

Немного подробнее рассмотрим все стадии производства сухого молока. Полученное сырье разогревается до температура от 35 до 40 градусов Цельсия. После разогрева оно проходит через специальный очистительный фильтр, где процеживается. В результате процеживания в фильтре остаются посторонние примеси в виде травы и песка, грязи. Первичный подогрев молока осуществляется для более легкого его смешивания с различными органолептическими показателями, к которым относится плотность продукта и его жирность. Далее происходит процесс нормализации, или другими словами устанавливается необходимая по технологии жирность. С этой целью часть цельного молока отправляется на сепаратор-сливкоотделитель. В результате прохождения через вышеуказанный специальный прибор мы получаем отдельно сливки и обезжиренное молоко.

Полученная нормализованная смесь, затем отправляется в установку, где проходит процесс пастеризации. В этой установке продукт нагревается до нужной температуры. Температура нагревания зависит от схемы пастеризации. Если выбрана длительная пастеризация, то нагрев происходит до температуры 63-65 градусов и длится 30-40 минут. При короткой пастеризации температура 85-90 градусов, а длительность составляет 30-60 секунд, при мгновенной - всего несколько секунд, но температура при этом до 98 градусов. Затем проходит процесс охлаждения пастеризованного молока. После охлаждения молоко помещается в накопительный бак (специальный резервуар), а затем, нужным количеством в вакуум, где сгущается до тех пор, пока не достигнет содержания массовых долей сухих веществ в количестве 40 процентов. Далее следует стадия гомогенизации, где молочной массе придается однородная консистенция. Отсюда молоко направляется в сушильную камеру. После просушки готовое сухое молоко направляется в накопительный бункер. Затем идет процесс просеивания, после которого сухой молочный порошок подается на фасовку по тарам.

Производство сгущенного молока

Существует несколько способов производства данного молочного продукта. Рассмотрим один из них. На первоначальном этапе осуществляется приемка исходного сырья и оценивается его качество. Далее идет процесс подготовки сырья, производится его растворение и смешивание компонентов. После этого осуществляется процесс гомогенизации смеси и ее пастеризация, причем последнее - весьма важный этап во всем процессе, связанном с изготовлением сгущенного молока. В результате данного процесса молоко нагревается до температуры в 90-95 градусов Цельсия. При такой температуре в молоке происходит уничтожение патогенных микрофлор, стабилизируются физико-химические свойства продукта.

После процесса пастеризации молоко сохраняет свою жидкую форму. Далее молоко охлаждается до 70-75 градусов, а затем в него добавляют сахар. Сахар добавляют как в обычном виде, так могут использовать приготовленный сироп (вода в небольших количествах разогревается до температуры в 60 градусов. После этого в нее добавляется заранее просеянный сахар, полученная смесь разогревается до 90-95 градусов, и эта температура поддерживается пока полностью не растворится сахар, полученный сироп процеживается и лишь потом добавляется в молоко). Сироп добавляется в молоко до его сгущения. Перед тем как влить полученный сироп в молоко, он процеживается.

Далее молочная смесь с находящимся в ней сахаром направляется в специальную вакуумно-выпарную установку. Здесь оно попадает в специальный резервуар, где происходит его моментальное закипание и последующее загустение. После этого полученная смесь охлаждается до 20 градусной температура. После охлаждения добавляется в молоко затравка. Затравка, эта лактоза, которая размолота до состояния пудры. На последнем этапе происходит расфасовка полученного сгущенного молока по тарам. Это могут быть жестяные банки или ламистерные, полистироловые стаканчики или полипропиленовые бутылки. В зависимости от тары различается и срок хранения сгущенного молока.

Видео о производстве молока

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

Продолжая тему бизнес-идей, связанных с производством продуктов питания, нельзя не упомянуть об обделенной вниманием многих предпринимателей сферой производства сухого молока. Трудно объяснить, чем вызвано отсутствие интереса к этому виду бизнеса – казалось бы затраты на организацию производства нужны в разумных пределах, технология проста и отработана годами, спрос на продукцию есть, имеется даже некоторый дефицит, а количество производителей сухого молока с каждым годом уменьшается. Впрочем, в нашей стране много необъяснимых парадоксов.

Еще два-три десятилетия тому назад Россия была одним из ведущих производителей сухого молока в Европе: количество вырабатываемой продукции не только полностью удовлетворяло внутренний спрос, но и позволяло экспортировать ее за рубеж, кстати, по весьма выгодным ценам. Интересно, что же могло такого произойти в нашей стране, что производство сухого молока сократилось почти в 4(!) раза? Хотя, предприимчивым бизнесменам это обстоятельство как нельзя кстати.

Где используется сухое молоко?

Давайте посмотрим, где же используется сухое молоко:

• В качестве основного компонента детского питания .
• В кулинарии – при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий, и мясных изделий, в которых сухое молоко применяется как связующий элемент.
• Для питания животных в любом возрасте.
• В изготовлении спортивного питания .
• Во многих косметических средствах для волос и кожи.
• При производстве «смежных» молочных продуктов – йогуртов, кисло-молочной продукции (ряженки, кефиров, простокваши), сметаны, сыра, творога, сгущенного молока, и других продуктов, которые мы с вами употребляем практически каждый день.

Количество областей использования сухого молока достаточно широко, чтобы не испытывать проблем со сбытом продукции. И это при заполнении рынка востребованности товара всего на 54 %! Многие российские производители тратят немалые суммы на доставку продукта из других регионов страны.

Так что перед тем, как начать дело, внимательно изучите вопросы конкуренции в том месте, где вы проживаете. Собственно, все это должно быть отражено в бизнес-плане. Как его составить вы можете узнать . Если не можете справиться с этой задачей самостоятельно, закажите написание бизнес-плана профессионалам. Это можно сделать по этой ссылке.

Перспективы развития бизнеса

Несомненный плюс сухого продукта – его длительный срок хранения в сравнении с натуральным молоком. Причем срок хранения обезжиренного сухого молока в несколько раз выше, чем срок хранения цельного сухого молока – до 8 месяцев. Это время увеличивают, используя для этого технологию вакуумной упаковки сухого молока или при помощи инертных газов. Готовый продукт должен соответствовать стандартам ГОСТ, а производство находится под контролем санитарно-эпидемиологических служб.

Кстати, оборудование, используемое для приготовления сухого молока можно успешно использовать в других целях:

• Получении яичного порошка.
• Для высушивания крови и разделения ее на составные компоненты.
• Приготовлении сухих бульонов, крахмала, различных экстрактов , и т.д.

Так, что, как мы можем видеть, производство сухого молока – крайне рентабельный бизнес, с которым для того, чтобы «остаться не у дел», нужно специально постараться. Ну а если удастся выйти со своим продуктом на международный рынок, считайте, что вы «поймали удачу за хвост». Поясним: в России стоимость одной тонны пищевого сухого молока составляет примерно до 120 тысяч рублей, в Европе тонна сухого молока такого же качества продается до 3 тысяч долларов. Причем производство сухого молока в Европе тоже испытывает недостаток в мощностях.

Даже при нынешней нестабильности валютных курсов прибыль может составлять за вычетом транспортных и налоговых расходов до 50 %. Перспективы, конечно, радужные, но, для того, чтобы завоевать доверие европейского потребителя, нужно сначала сделать себе «имя» на родине.

Как из «мокрого» получить «сухое»?

Вкратце технология производства сухого молока выглядит следующим образом:

• Этап первый – подготовка и очистка , включающий в себя подогревание сырья – обычного коровьего молока до t 4º С для облегчения процесса доведения молока до нужных параметров (показателей жирности, плотности, и т.д.), и процеживание через специальные фильтры для того, чтобы избавиться от посторонних примесей.
• Этап второй – нормализация . Это получение нужной жирности продукта путем разделения на сливки и обезжиренное молоко в специальном сепараторе.
• Этап третий – пастеризация (обеззараживание). Существует три вида пастеризации: длительная (нагрев до 65º в течение 40 минут), коротка (до 90º в течение 1 минуты), и мгновенная (до 98º за несколько секунд).
• Этап четвертый – охлаждение, которое происходит в специальном накопительном баке, откуда молоко направляется на следующий этап переработки.
• Этап пятый – сгущение . Охлажденное молоко в специальной выпарной установке в условиях вакуума сгущается до состояния содержания массовой доли сухого вещества в 40-45 %.
• Этап шестой – гомогенизация. В этом процессе масса делается однородной по содержанию.
• Этап седьмой – сушка продукта путем распыления в специальной сушильной камере.
• Заключительный этап – просеивание и фасовка.

Оборудование помещения и линии по производству

В настоящее время многими производителями предлагаются отечественные линии по производству сухого молока значительно дешевле импортных. Однако начнем, с помещения. Площадь зависит от объемов выпускаемой продукции, а значит от мощности оборудования. Для примера самая маленькая промышленная линия с мощностью выпуска до 300 кг готовой продукции в сутки займет помещение до 30 кв. метров. Для линии мощностью выпуска до 5 тонн сухого молока в сутки потребуется большое высокое (до 15 метров в высоту) здание общей площадью не менее 110 кв. метров.

Стоимость самой линии обойдется от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов рублей (в зависимости от мощности). Еще нужно сказать несколько слов о персонале. Технологов пищевого производства, работающих не по своей специальности, сейчас, как говорится, «пруд пруди». Но мы рекомендовали бы вам открыть вакансии для молодых выпускников профильных учебных заведений. Все-таки знания, полученные несколько месяцев, назад отличаются от знаний, приобретенных несколько десятков лет назад.

Источники получения сырья

Фермерские хозяйства, бывшие колхозы, совхозы, животноводческие комплексы – найти каналы получения сырья – коровьего молока труда не составит. Хотя, при правильной организации бизнеса, цех по производству сухого молока должен находиться в непосредственной близости от источников поставок. Учтите этот факт при планировании своего дела.

Каналы сбыта

Найти каналы сбыта готовой продукции еще проще: дайте объявления везде, где только можно – в СМИ, интернете на специализированных форумах, и т.д., и покупатели сами найдут вас. Помните, что работать лучше с постоянными покупателями. Дорожите деловыми отношениями! Успехов в ваших начинаниях!

А вот, как выглядит производство сухого молока в промышленных масштабах