Süt tozu üretim ekipmanları. “Islak”tan “kuru” nasıl elde edilir? Vakum buharlaştırma ünitesi

Kurutma gibi bu konserve yöntemi, kuru süt ürünlerinin üretiminde uygulama alanı bulmuştur. Süt tozu– doğal sütten elde edilen, kolayca çözünebilen bir toz. Her ne kadar çoğu tüketici bu ürün hakkında düşük kaliteli bir ürün olarak mevcut bir stereotipe sahip olsa da.

Süt tozu üretim teknolojisi, en iyi kaliteleri korumanıza olanak tanır doğal ürün. Gıda endüstrisi bunu yalnızca bağımsız bir ürün olarak değil, aynı zamanda yemek pişirmede ve süt formüllerinin üretiminde de yaygın olarak kullanıyor. Bu ürünün yadsınamaz avantajı uzun raf ömrüdür. Sonuçta, depolama kurallarına tabi olan süt tozu, geleneksel pastörizasyon veya doğal sütün sterilizasyonuyla kıyaslanamayacak kadar uzun olan 8 aya kadar kullanılabilir. Belki de süt tozunun yüksek popülaritesini sağlayan bu faktördür.

Süt tozunun alaka düzeyi

Gıda sanayi işletmelerinin sade sütle çalışması karlı değildir. Çabuk bozulur ve depolanması ve teslimatı pahalıdır. Bu, bu ürünün tedarikine yönelik yüksek talebin ortaya çıkmasına neden olur.

Süt tozu kullanılır:

  • şekerleme sektöründe;
  • fırıncılık işletmelerinde;
  • yoğunlaştırılmış süt, işlenmiş peynir, yoğurt, süzme peynir üretimine yönelik mandıralarda;
  • spreadlerin üretimi için;
  • et endüstrisinde;
  • alkol üretiminde;
  • yarı mamul ürünlerin üretiminde;
  • hayvan yemi üretiminde.

Süt tozunun iki çeşidi vardır. Bu, orijinal ürünün kalitesinden etkilenir:

  1. Tam yağlı süt tozu, tam yağlı sütün başlangıç ​​hammaddesi olarak kullanılmasıyla elde edilir;
  2. Yağsız süt tozu, yağsız süt kullanılarak yapılır.

Az yağlı kuru ürün, bozulmaya duyarlı yağlar içermediğinden daha uzun raf ömrüne sahiptir ve bu, bu tür ürünlerin şüphesiz avantajıdır.

Süt tozu üretim teknolojisi

Bugün birkaç çeşit teknoloji var.

Rulo kurutma (buharlaştırma)

Klasik yöntem rulo kurutmadır. Bu sistemin çalışma prensibi, sıcak bir tamburun duvarlarına ince bir tabaka halinde uygulanan sütü ısıtmaktır. Güçlü ısıtma nedeniyle sütteki nem buharlaşır ve daha sonra sürekli çalışan bir pompa kullanılarak uzaklaştırılır. Kuru ürün tamburun duvarlarından özel bıçaklarla çıkarılır. Bu şekilde üretilen süt tozu eşsiz bir tada sahiptir. Süt tamburun sıcak duvarıyla temas ettiğinde anında karamelize olur. Bu lezzet sayesinde bu ürün şekerleme endüstrisinde uygulama alanı bulmuştur.

Sprey kurutma

Şu anda buharlaştırma teknolojisinin yerini daha fazlası alıyor modern yöntemüretim - sprey kurutma. Bu yöntem için homojenize pastörize süt kullanılır. Hammadde, birkaç nozul aracılığıyla koni şeklindeki özel odalara girer. Memeler sütü bir aerosol gibi püskürtür. Sütle aynı anda odalara kuru sıcak hava verilir. Uygun iş böyle bir sistem sağlamak bilgisayar programları– Görevleri sütün ve havanın sıcaklığını ve basıncını kontrol etmektir. Bitmiş ürün tesisin karşı tarafına yerleşir ve buradan mekanik bir konveyör veya pnömatik taşıma ile çıkarılır. Son aşamada, yabancı cisimlerin veya istenmeyen topakların girmesini önlemek için bitmiş ürün soğutulur ve bir elekten geçirilir. Püskürtme yoluyla süt tozu üretme teknolojisi oldukça etkilidir; karmaşık elektronik kontrol sayesinde ısıtma için enerji maliyetleri en aza indirilir ve ekipmanın verimliliği artar.

Süt endüstrisi işletmelerinde süt tozu üretimine yönelik teknoloji ve ekipmanların bulunması, onları yerel iklim koşullarından bağımsız kılmaktadır. Bu, yıl boyunca tüketiciye kaliteli mal tedarikini sağlar ve aynı zamanda süt ürünleri ihracat ve ithalat olanaklarını da önemli ölçüde artırır.

Tozu süte dönüştürme

Süt tozunun tek uygulama alanı pişirme değildir. Tozu çözerken ılık su lezzetli ve sağlıklı bir içeceğe dönüşür, sulandırılmış süt bu şekilde elde edilir. Ülkemizin birçok bölgesinde başarıyla kullanılmaktadır.

Bebek mamalarında çözünmüş süt tozu kullanılır. Doğal bir üründen farklı olarak çocuğun zayıf vücudunda alerjik reaksiyonlara neden olmaz. Bu, tam yağlı süt tozunun dengeli bileşimi ile kolaylaştırılır. Bu ürünün stabil özellikleri, sulandırılmış sütün avantajını sağlar.

Süt tozunun ortaya çıkışı zorunluluktan dolayı kolaylaştırılmıştır. Kuru formda sütün taşınması kolaydır, böylece kesintisiz tedarik sorununu çözer gerekli ürünlerülkemizin uzak bölgelerinde yaşayan nüfusun beslenmesi. Yüksek kaliteli süt tozu, taze pastörize sütle aynı organoleptik özelliklere sahiptir. Tozu ılık suda çözerek hafif kremsi bir renk tonuna sahip beyaz bir sıvı elde ederiz. Bu içecek besin değeri açısından doğal bir süt ürününden daha düşük değildir.

Süt tozu üretimi için video teknolojisi:

Süt çok sağlıklı ama aynı zamanda çabuk bozulan bir üründür. Soğuk mevsimde süt miktarı keskin bir şekilde azalır ve fiyatı önemli ölçüde artar.

Soğuk bölgelerde sıcak mevsimde bile yeterli mera bulunmuyor. Bütün bunlar sütü saklamanın yollarını bulma ihtiyacını doğurdu. Bugün en iyi yöntem kuruyor. Süt tozu 8 ay saklanabilir ve nakliye sırasında sorun yaratmaz. Bunun popülerliği kesinlikle kullanışlı ürün Sadece üretim kurmanıza değil, aynı zamanda bu işten iyi bir kar elde etmenize de izin veriyorlar.

İşletmenin tescili ve organizasyonu

İşletmenin organizasyon şekli olarak LLC'yi seçmek en iyisidir. İşinize başlamak için bir iş planı hazırlamanız ve gerekli belgeleri toplamaya başlamanız gerekir.

Üretim lisansı almanız gerekecek gıda ürünleri.

Böyle bir lisans Rospotrebnadzor'dan alınabilir. Gıda üretimi çeşitli sertifikalar gerektirecektir. Bazıları belirli bir ürün grubunun kalitesiyle ilgili olacak, diğerleri ise Teknik Düzenlemelere uygun olarak GOST'ta öngörülen standartlara uygunluğu doğrulayacaktır.

Gerekli Belgeler

Bir LLC'ye kaydolmak için şunları seçmelisiniz:

  1. İsim.
  2. Yasal adres.
  3. Kayıtlı sermaye miktarı.
  4. Kurucu sayısı.
  5. Vergilendirme sistemi.
  6. Genel Müdür.

Kurucu belgeler şunları içerir:

  • şirket sözleşmesi;
  • devlet ücretlerinin ödenmesine ilişkin makbuzlar;
  • devletle ilgili açıklama tüzel kişiliğin tescili;
  • kuruluş anlaşması;
  • mülkiyet belgesinin bir kopyası;
  • kiralanan mülkün sahibinden teminat mektubu.

Yukarıdaki belgelerin tümü bölgeler arası Federal Vergi Servisi'ne sunulmalıdır. Bundan sonra damgalamanız ve bir banka hesabı açmanız gerekiyor.

Tesis ve ekipman

Süt tozu üretmek için özel bir atölyenin donatılması gerekir. Tesis, Teknik Yönetmeliklerin ve SES standartlarının tüm gerekliliklerine uygun olmalıdır. Boyutu üretilen ürün sayısına bağlıdır.

Minimum güce sahip ekipman, günde yaklaşık 250 kg süt tozu üretmenizi sağlayacaktır. Böyle bir çizgi için 25-30 metrekare alana sahip bir oda oldukça yeterlidir. m. Atölye aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:


Süt tozu üretimine yönelik ekipman aşağıdaki bileşenlerden oluşmalıdır:

  • bir dizi konteyner;
  • kurutma odası;
  • kristalizasyon tesisi;
  • yüksek basınç pompası;
  • eleme aparatı;
  • paketleme makinesi;
  • pastörizatör.

Üretim sürecinde ana ekipmanların yanı sıra yardımcı ekipmanlar da kullanılmaktadır. Çalıştayda aşağıdakiler faydalı olacaktır:

  1. Taşıyıcılar.
  2. Klimalar.
  3. aydınlatma armatürleri vb.

Tüm ekipmanların nihai fiyatı oldukça yüksektir. En küçük atölye birkaç milyon rubleye mal olacak. Günde birkaç ton kapasiteli tam teşekküllü bir işletmeden bahsediyorsak, buradaki miktar birkaç on milyonlarca rubleye ulaşabilir.

Hammaddeler ve tedarikçiler

Hammadde olarak herhangi bir yağ içeriğine sahip süt kullanılır. Piyasadaki sütün miktarı ve fiyatı, süt ineklerinin sayısına ve yılın zamanına bağlıdır. Yaz aylarında kaliteli hammadde elde etmede herhangi bir sorun yaşanmamaktadır.

Hammadde tedarikçileri, 1-2 ineği olan bireysel girişimciler veya tüm tarım işletmeleri olabilir.

Düzenlemeye başlamadan önce üretim süreci gelecekteki işletmenin hammadde tedarikçilerine olan mesafesini hesaplamak gerekir. Nakliye maliyetlerinden tasarruf edilmesi, karı önemli ölçüde artıracak ve üretim sürecinin sürekliliğini sağlayacaktır.

Üretim teknolojisi

Süt tozu üretme teknolojisi birkaç aşamada gerçekleşir:


Her aşamaya daha yakından bakalım:

  1. Filtreleme işleminde birden fazla filtre kullanılır. Her yüz litrede bir sonraki temizlik için filtrenin değiştirilmesi gerekir.
  2. Sütün normalizasyon süreci, sütün yağ içeriğinin belirli standartlara uygun hale getirilmesini içerir. Normalizasyon, süt tozunun raf ömrünü önemli ölçüde artırır ve yağsız sütle karıştırılarak gerçekleştirilir. Ayırıcı kullanarak yağsız süt elde edebilirsiniz.
  3. Normalizasyondan sonra sütün pastörizasyona tabi tutulması gerekir. Pastörizasyon sırasında süt, çoğu mikroorganizmayı öldüren yüksek sıcaklıklara maruz kalır. Aynı zamanda sütün bileşimi de fiziksel ve kimyasal değişimlere uğramaz. En sık üç ana pastörizasyon türü kullanılır:
  • uzun süreli - 60-65 derece sıcaklıkta 30 dakika içinde ortaya çıkar;
  • kısa – 15-20 saniyeden fazla sürmez. Sıcaklık 72-75 derecedir;
  • ekspres - 90 derecelik bir sıcaklıkta anında meydana gelir.

Kadro

Birkaç tonluk güce sahip bir işletme için bitmiş ürünler Günde 10-15 kişilik bir personel seçmek gerekiyor. Her tesisin yakınında bir işçinin yanı sıra ham maddeleri ve bitmiş ürünleri taşıyacak ve paketleyecek bir teknoloji uzmanı ve uzman olmayan işçiler.

İşçilerin maaşları bölge ortalamasına bağlıdır. 15 çalışandan oluşan bir personelin maaş fonu ayda yaklaşık 230 - 270 bin ruble olacak.

Satış pazarı

Süt tozu gıda endüstrisinde olduğu gibi aktif olarak kullanılmaktadır. tarım, parfüm üretimi. Ana gıda ürünlerinden biri olan süt, gıda endüstrisi pazarında büyük talep görmektedir.

Süt tozu aşağıdakilere tedarik edilebilir:

  • şekerleme işletmeleri;
  • uzak mandıralar;
  • perakende satış yerleri;
  • süpermarketler vb.

İşletmenin finansal bileşeni

Gelecekteki üretimin başarılı olabilmesi için girişimcinin üretmesi gerekir. gerekli hesaplamalar onun ekonomik verimlilik. Başka bir deyişle, tahmini ilk yatırım tutarını, mevcut üretim maliyetlerini ve gelecekteki geliri hesaplayın.

Açılış ve bakım maliyeti

Süt tozu üretimine başlamadan önce yaklaşan tüm masrafları dikkatlice düşünmeniz gerekir. Hangi fonlara ihtiyaç duyulacağına daha yakından bakalım:


Gelecekteki gelirin miktarı

Günlük 5 ton ürün kapasitesi olan bir işletme ayda yaklaşık 110 ton süt tozu üretebilecektir. Ürün ton başına 70-80 bin ruble fiyatla satılabiliyor. Bu nedenle gelirin ayda yaklaşık 7 - 8,5 milyon ruble olması gerekiyor. Net kâr 2 - 2,5 milyon ruble olacak.

Geri ödeme süresi

Yıllık net kar 2 milyon * 12 ay = yılda 24 milyon rubleye eşit olacaktır. İşletmenin geri ödeme süresi 3 yıldır.

İyi düşünülmüş bir iş planı hazırlanırsa süt tozu üretimi çok karlı bir iş olabilir. Tüketici faaliyetlerindeki dalgalanma koşullarında yeteneklerinizi ve iş geliştirme beklentilerini gerçekçi bir şekilde değerlendirmek gerekir.

Süt tozu, normalize edilmiş pastörize inek sütünün kurutulmasıyla elde edilen çözünür bir tozdur. Süt tozu üretimi daha fazlasını gerektirir uzun vadeli Bu ürünün normal sütle karşılaştırıldığında saklanması.
Ayrıca hazır süt tozu da var.
Genellikle ılık suyla seyreltilir ve normal bir içecek olarak tüketilir, böylece birçok faydalı özellikler taze pastörize süt. Sahip olmak geniş uygulama yemek pişirmede. Birçok bebek maması çeşidine dahildir.

Süt tozu üretimi

Muhtemelen her birimiz süt tozunun nasıl yapıldığını bilmiyoruz. Bu ürün ilk kez 1832'de Rus kimyager M. Dirchov'un ilk süt tozu üretimini kurduğu zaman tanındı. Gerçek süt tozu doğal inek sütünden yapılmalıdır. Süreç birkaç aşamadan oluşur. İlk olarak süt istenilen yağ içeriğine göre normalize edilir, pastörize edilir ve makinelerde yoğunlaştırılır. yüksek basınç. Daha sonra elde edilen karışım özel cihazlarda 150-180 derece sıcaklıkta homojenize edilerek kurutulur. Sonuç olarak, beyaz bir toz kalır - bu, süt tozu veya daha doğrusu hacminin (su)% 85'ini kaybetmiş kuru kalıntısıdır.
Böyle bir ürünün tam yağlı süte göre tek avantajı, uzun süreli saklama imkanıdır. Ayrıca, taşıma sırasında çok önemli olan az yer kaplar.
Süt tozunun bileşimi tam yağlı sütle aynıdır, sadece su içermez. Süt tozu, GOST 4495-87 “Tam yağlı süt tozu” ve GOST R 52791-2007 “Konserve süt” standartlarına uygun olarak üretilmektedir. Süt tozu. Teknik koşullar".

Süt tozunun bileşimi

Süt tozu tam (WCM) veya yağsız süt (SOM) olabilir. Bu iki tür süt tozu içerdikleri maddelerin yüzdesi bakımından farklılık gösterir.

Tam yağlı süt:

Yağlar (%) - 25
Proteinler (%) - 25,5
Süt şekeri (%) - 36,5
Mineraller (%) - 9
Nem (%) - 4

Yağsız süt:

Yağlar (%) - 1
Proteinler (%) - 36
Süt şekeri (%) - 52
Mineraller (%) - 6
Nem (%) - 5
100 g başına kalori içeriği - 1567 kJ (373 kcal)

Tam yağlı süt tozunun raf ömrü yağsız sütten daha azdır, çünkü yağlar bozulmaya - ekşimeye karşı hassastır. Üretim tarihinden itibaren 8 aya kadar 0 ila 10 °C sıcaklıkta ve %85'i aşmayan bağıl nemde saklanmalıdır.
Hazır süt tozu, tam yağlı süt ve yağsız süt tozunun karıştırılmasıyla yapılır. Karışım buharla nemlendirilir, ardından topaklar halinde birbirine yapışır ve bunlar daha sonra tekrar kurutulur.

Düzgün hazırlandığında süt tozunun bileşimi vitaminlerin çoğunu ve neredeyse tüm mineral bileşenlerini korur.
100 gramı şunları içerir (parantez içinde - taze süt içeriği):

- 0,013 mg (0,02 mg) miktarında A vitamini
- 0,01 mg (0,04 mg) miktarında B1 vitamini
- B2 vitamini - 0,02 mg (0,15 mg)
- C vitamini - 0,4 mg (1,3 mg)

Ayrıca süt tozu, tüm vücut sistemlerine kapsamlı destek sağlayan kalsiyum, magnezyum, fosfor, sodyum, potasyum ve diğer makro elementleri içerir.

Süt tozu üretimi sırasında hammaddelerin ısıl işlemi nedeniyle bazı vitaminler parçalanırsa, mineral bileşenler ısıl işlemden korkmaz ve süt tozunda taze sütle aynı miktarlarda korunur.
Taze süt yerine süt tozunun kullanılabilmesi şaşırtıcı değildir. Vücudu enerji, kalsiyum ve vitaminlerle doldurduğu, kolayca sindirilebildiği ve sindirim sisteminin genel reaksiyonu üzerinde çok az etkisi olduğu için faydalıdır. Sulandırılmış süt, diyabet ve gastroenterolojik hastalıkları olan hastalar tarafından tüketilebilir.
Ayrıca gönüllü olarak et yemeyi reddedenler için süt tozunun bir parçası olan B12 vitamini gereklidir. Süt tozunun bariz faydalı özellikleri, ondan bir içecek hazırlamanın kaynatmayı gerektirmemesi gerçeğinde de ortaya çıkar: yoğunlaştırılıp kurutulduğunda, çeşitli bakterileri yok eden pastörizasyona tabi tutulur.
Tek dezavantaj, taze sütü tolere edemeyenlerde alerjik reaksiyonlara neden olma yeteneği ve oldukça yüksek enerji değeri olan vitamin miktarının azalması olarak düşünülebilir. Bu dengesizlik aşırı kilo alımına yol açabilir.


Süt tozu neden zararlıdır?

Yüksek sıcaklıkta kurutma nedeniyle süt tozunda zararlı oksisteroller oluşur.
Bu nedenle birçok ülkede süt tozu yasaklanmıştır.
Karıştırmanın bir dispehidratör rotoru ile gerçekleştiği ve homojenleştirici aracılığıyla 5-400 atmosferlik basınca maruz bırakıldığı homojenizasyon da en kullanışlı süreç değildir.
Basınç altında pişirilen her türlü yiyecek insana zararlıdır. Ve bu kadar büyük bir baskı altındayken daha da fazlası.
Birim zamanda maksimum ürün üretilmesini sağlayan yüksek sıcaklıktaki kurutucuların kullanılması, süt tozunda neredeyse hiç vitamin bırakmaz.
Bu nedenle pek çok kişi süt tozunun zararlı olduğunu düşünüyor. Günümüzde süt tozunun sağlıklı bir ürün olarak itibarı, soya, nişasta ve şeker ekleyen çeşitli sahte ürünler tarafından da zedelenmektedir.
Artık böyle bir karışıma süt demek mümkün değil ve mağazada düşük kaliteli bir ürün satın almamak için sütün GOST'a uygun olduğunu dikkatlice kontrol etmek gerekiyor, değil teknik özellikler ve ürün ambalajındaki içerik bilgilerini okuyun.

Süt tozu yemek pişirmede nasıl kullanılır?

Süt tozu yemek pişirmede ve tatlılarda çok yaygınlaştı.
Unlu mamullere eklenerek nihai ürünün daha yoğun bir kıvamda olmasını sağlar ve çeşitli krem ​​ve macunların bileşiminde de yer alır. uzun süreli depolama bitmiş ürün. Çoğu zaman içeceği eski haline getirmek için kullanılır.
Toz, tadı ve kokusu pastörize tam yağlı sütten neredeyse hiç ayırt edilemeyen sıvı süt elde etmek için gerekli oranlarda suyla karıştırılabilir.
Süt tozu üretilirken bazen silindirli kurutucular kullanılır. Çalışma sürecinde bu tür kurutucuların duvarları ısınır ve süt onlarla temas ettiğinde karamelize olur. Süt tozunun sıklıkla “şeker” kokusuna sahip olmasının nedeni budur.
Süt tozu esas alınarak evcil hayvanların beslenmesine yönelik çeşitli bebek mamaları ve yemleri hazırlanır. Bazı durumlarda bu içecek çocuğun vücudu tarafından taze anne sütüne göre daha kolay emilir. Süt tozu yoğurt yapmak için bile fermente edilebilir.
Ayrıca birçok ev hanımı kıvam sağlamak için tam yağlı süte süt tozu ekler. Günümüzde vicdansız üreticiler sıklıkla tam pastörize süt kisvesi altında tozdan yeniden oluşturulmuş süt üretiyorlar.


Bu tür bir aldatmacadan kaçınmak için satın alırken ürünün bileşimini dikkatlice okumalısınız. Yalnızca tam yağlı inek sütünü belirtmelidir.

Yüzyıllar boyunca insanlar taze süt tükettiler. Süt endüstrisi aktif olarak gelişiyordu ve üretilen süt hacmi arttı. Süt stoklamak gerekiyordu uzun zaman ve onu uzun mesafelere taşıma yeteneği.

Süt tozundan ilk kez Ivan Erich tarafından 1792 tarihli "Serbest Ekonomik Toplum Tutanakları"nda bahsedilmiştir. Doğu bölgelerinde yaşayanların sütü dondurarak "sütlü topak tedariki" elde ettiğini yazdı.

1802 yılında merkez doktoru Osip Krichevsky, şu anda süt tozu olarak bilinen ürünü ilk elde eden kişi oldu. Süt tozunun ticari üretimi ilk kez 1832 yılında Rus kimyager M. Dirchov tarafından başlatıldı. Ve 1885 yılında Grimwade T.S.'ye bu ürünün üretimi için bir patent verildi.

Kurutarak konserveleme süt endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır:

  • bütün kuru ve yağsız süt;
  • ayran;
  • peynir altı suyu;
  • katkı maddesi içeren veya içermeyen, tam yağlı sütün yağsız süt, ayran veya krema ile karışımları.

Kuru süt ürünleri yelpazesi oldukça geniştir:

  • tam yağlı süt tozu%20 ve %25 yağ içeriği;
  • kuru krema;
  • kuru yağsız süt;
  • kuru peynir altı suyu;
  • çözünürlüğü arttırılmış kuru süt ürünleri;
  • kuru çok bileşenli karışımlar (dondurma, puding için kuru karışımlar).

Bu ürünler püskürtmeli kurutma yöntemiyle üretilmektedir.

Süt tozu kullanılır:

  • şekerleme sektöründe;
  • fırıncılık işletmelerinde;
  • yoğunlaştırılmış süt, işlenmiş peynir, yoğurt, süzme peynir üretimine yönelik mandıralarda;
  • spreadlerin üretimi için;
  • et endüstrisinde;
  • alkol üretiminde;
  • yarı mamul ürünlerin üretiminde;
  • hayvan yemi üretiminde.

Süt tozu iki türe ayrılmıştır:

  • tam yağlı süt tozu m.d.z ile en az %20-Hammadde olarak tam yağlı süt kullanılıyor;
  • kuru az yağlı süt (COM) m.d.j ile. üretimi için en fazla% 1,5 - yağsız süt (yağsız süt) kullanılır.

Kuru süt ürünlerinin akışkanlığı sürtünme kuvvetine ve parçacıkların birbirine yapışmasına bağlıdır. Kuru maddelerin yüksek kütle oranı, kuru süt ürünlerinin yüksek düzeyde taşınabilirliğini ve depolanmasını sağlar. Süt tozundaki nemin kütle oranı ürünün türüne bağlıdır ve %1,5 ile %7 arasında değişir. Parçacıkların şekli ve bunun sonucunda çözünürlükleri kurutma yöntemine ve teknolojisine bağlıdır.

Tekil parçacıkların bir boşluğu vardır ve bir kısmı iç boşluklarla iletişim kuran bir çatlaklar ve kılcal damarlar ağı tarafından delinir. Süt tozundaki süt proteininin kütle oranının yüksek olması nedeniyle partikül içindeki misellerinin birbirleriyle temas halinde olduğu ve aynı zamanda mekansal bir çerçeve oluşturduğu varsayılmaktadır.

Parçacıktaki laktoz kristal halinde olabilir. Bu durumda laktoz kristalleri parçacıkların hem yüzeyinde hem de içinde bulunabilir. Kristalize laktozun partikül gözenekliliği üzerinde doğrudan etkisi vardır.

Küresele yakın bir şekle sahip olan süt yağı, genellikle boşlukların yüzeyi ve kılcal duvarlar dahil olmak üzere hem yüzeyde hem de içeride bulunan parçacıklar halinde eşit şekilde dağılır. Geleneksel olarak yağlar üç ana gruba ayrılır: yüzeysel olarak serbest yağ, boşlukların iç alanlarında bulunan yağ ve süt tozu parçacıkları üzerinde mekanik etki olmadığında bir yağ çözücü tarafından ekstrakte edilmeyen korunmuş yağ. Serbest yüzey yağının kütle oranı %0,5 ila %20,0 arasında değişir.

Kurutmanın teorik temeli

Kurutma, nemin uzaklaştırılması işlemidir. Her türlü kuru süt ürününün üretiminde serbest nemin uzaklaştırılması işlemi iki aşamada gerçekleştirilir - yoğunlaştırılmış ürünün yoğunlaştırılması ve kurutulması. Buharlaştırma yoluyla koyulaştırma, kuru maddelerin toplam kütle fraksiyonunun, CCFC'nin sudaki kütle fraksiyonunun% 18-20'yi aşmadığı ve ürünün akışkanlığını kaybetmediği bir değerine kadar gerçekleştirilir.

Yoğunlaştırılmış karışımlar, su ve su arasındaki bağlantı biçimlerine bağlı olarak belirlenen nihai nem içeriğine kadar kurutulur. bileşenler kuru madde kuru madde. Suya bağlı bir kuru süt ürününün nihai nem içeriği, içindeki proteinin kütle fraksiyonunun %15'inden fazla değildir. Bu, kuru süt ürünlerindeki nemin kütle fraksiyonunun standardizasyonunun temelini oluşturur ve bu miktara ulaşıldığında kurutma işlemi sona erer.

Tam yağlı süt, serbest nemin yanı sıra bağlı nemi de içerir. Bağlı su, mikroorganizmalar tarafından erişilemez, solvent değildir, mikrobiyolojik ve biyokimyasal işlemlere katılmaz ve 0°C'de donmaz. Sütün bileşenleri ile sıkı bir şekilde bağlantılıdır. Bunun giderilmesine işlenmiş çiğ sütün kuru maddesinde geri dönüşü olmayan değişiklikler eşlik eder. Yukarıdakilere dayanarak süt tozunun içinde bağlı su bırakılmalıdır.

Sıcak hava akımıyla veya temasla kuruturken kuru tozun aşırı ısınmasına, kurumasına veya yanmasına izin vermeyin.

Tam yağlı süt tozu

Tüm teknolojik operasyonlar süt tozu üretimi iki gruba ayrılabilir:

  • hammaddelerin kurutulmadan önce işlenmesi;
  • kurutma ve sonraki tüm işlemler.

Birinci grubun teknolojik işlemleri konserve süt üretimi için yaygındır:

  • kabul, kalite değerlendirmesi, ayıklama, temizleme, soğutma ve ayırma;
  • süt bileşiminin normalleştirilmesi, ısıl işlem, koyulaştırma;
  • yoğunlaştırılmış sütün homojenizasyonu.

İkinci grup işlemler şunlardır:

  • kuru ürünün kurutulması, soğutulması;
  • paketleme, paketleme, depolama.

Süt tozu üretilirken, yağ ve kuru madde açısından normalize edilmiş süt, en az 90°C sıcaklıkta pastörize edilir. Normalize sütü koyulaştırmak için düşen film prensibiyle çalışan çok etkili vakumlu buharlaştırma üniteleri veya sirkülasyon üniteleri kullanılır. Yoğunlaştırmanın teknik parametreleri, kullanılan vakumlu buharlaştırma ünitelerinin kullanma talimatlarında belirtilen sınırlar dahilinde tutulur.

Yoğunlaştırılmış sütü homojenleştirme ihtiyacı, mekanik, ısıl işlem ve koyulaştırma sırasında sütün yağ fraksiyonunun dengesizleşmesi (serbest yağın salınması) nedeniyle, depolama sırasında yağın oksidasyonuna ve ürünün bozulmasına katkıda bulunur. Bu nedenle stabiliteyi arttırmak ve serbest yağ içeriğini azaltmak için süt homojenleştirilir. Homojenleştirme, tek aşamalı bir homojenleştirici için 50-60°C sıcaklıkta ve 10-15 MPa basınçta gerçekleştirilir; iki aşamalı bir homojenleştirici için ilk aşamada 11,5–12,5 MPa ve ikinci aşamada 2,5–3,0 MPa basınçta. Homojenizasyondan sonra yoğunlaştırılmış süt bir ara kaba alınır ve kurutulur.

Tam yağlı süt tozunda yağın kütle oranı %20-25'tir ve nem %4-7'den fazla değildir. Süt tozunun bileşimine dayanarak, tamamen kuru olmadığı, sözde çıkarılamaz nem içerdiği sonucuna varabiliriz. Ürün kurudukça, artan yapışma kuvvetleri ve su hareketine karşı artan direnç nedeniyle üründe kalan nem, giderek daha sıkı bir şekilde ürün içinde tutulur. Bu nedenle ürün yalnızca kurutma maddesinin bağıl nemi ve sıcaklığına karşılık gelen bir denge nem içeriğine kadar kurutulabilir.

Kullanılan nem giderme yöntemine bağlı olarak farklı yollar kurutma: filmi (iletişim), sprey (hava) Ve süblimasyon.

Yoğunlaştırılmış ürün beslenmeden önce kurutma üniteleri hazırlanır. Bunun için sprey kurutucu haznesi 15-20 dakika ısıtılır ve püskürtülür. sıcak su 5-7 dakika boyunca. Kontakt kurutucular sıcak su geçirilerek ısıtılır.

Kurutma modu ana gösterge tarafından kontrol edilir - kurutucuya giren ve çıkan sıcak havanın sıcaklığı.

Film yöntemi

Film yöntemiyle kurutma silindirli kurutucularda gerçekleştirilir. Yoğunlaştırılmış süt, yüzeyi buharla 105-130°C sıcaklığa ısıtılan döner silindirler üzerine sprey veya ince bir tabaka halinde uygulanır. Kurutulan ürünün merdanelerin sıcak yüzeyi ile teması sonucunda süt ince bir film halinde kurutulur. Bu film özel bıçaklarla çıkarılır ve öğütülmek üzere değirmen elevatörüne gönderilir. Isıtma yüzeyinin yüksek sıcaklığı, kurutulmuş sütte önemli değişikliklere neden olduğundan, valsli kurutucularda kurutma işlemi 2 saniyeyi geçmemelidir. Isıtılmış yüzeyle temas sonucunda yağın önemli bir kısmı kabuk tarafından korunmaz. Bu bakımdan, bitmiş ürünün çözünürlüğünün düşük olması nedeniyle, yağsız süt tozu ve peynir altı suyu üretiminde film yöntemi kullanılmaktadır.

Dondurarak kurutma

Dondurularak kurutularak % 40'a kadar kuru madde içeriğine sahip dondurulmuş ürünlerden nem giderme gerçekleşir. Dondurarak kurutma işlemi, 25°C donmuş ürün sıcaklığında ve süblimatörde 0,0133-0,133 kPa artık basınçta gerçekleştirilir. Dondurularak kurutularak elde edilen ürünler kolaylıkla eski haline döner ve lezzetini, kimyasal bileşimini ve yapısını korur. Dondurarak kurutma kuru fermente süt ürünleri, başlatıcı kültürler ve dondurma karışımları elde edilir.

Sprey kurutma

Püskürtme yöntemiyle Püskürtülen yoğunlaştırılmış ürünün sıcak hava ile teması sonucu kurutma gerçekleştirilir. Yoğunlaştırılmış süt, disk ve nozül püskürtücüler kullanılarak kurutma odasına püskürtülür. Diskli püskürtücülerde yoğunlaştırılmış süt, sütün 150-160 m/s hızla çıktığı ağızlıktan dönen bir diskin merkezkaç kuvvetinin etkisi altında püskürtülür ve hava direnci nedeniyle küçük damlacıklar halinde ezilir. Yoğunlaştırılmış süt, nozül püskürtücülere yüksek basınç altında (24,5 MPa'ya kadar) verilir.

Püskürtmeli kurutucularla kurutma yapılırken, sıcak havanın sağlandığı kurutucunun üst kısmına yoğunlaştırılmış süt püskürtülür. En küçük süt damlalarıyla karışan sıcak hava, onlara ısının bir kısmını verir, bunun etkisi altında nemin buharlaşması ve süt parçacıklarının hızla kuruması sağlanır. Yüksek kuruma (buharlaşma) oranı, ince bölünmüş sütün sıcak hava ile geniş temas yüzeyinden kaynaklanmaktadır. Nemin hızla buharlaşmasıyla hava 75–95°C'ye kadar soğutulur, dolayısıyla ürün üzerindeki termal etki önemsizdir ve çözünürlüğü yüksektir. Toz halindeki kurutulmuş süt, kurutma kulesinin tabanına çöker.

Püskürtmeli kurutucular, hava ve süt parçacıklarının hareketine bağlı olarak üç türe ayrılır: hava ve sütün hareketinin paralel olduğu doğrudan akışlı; süt ve hava parçacıklarının hareketinin zıt olduğu karşı akım; karışık - hava ve süt parçacıklarının karışık hareketi ile.

En rasyonel ve ilerici olanı, süt tozunun çözünürlük derecesinin% 96-98'e ulaştığı yüksek performanslı doğrudan akışlı sprey kurutuculardır.

Hazırlanan süt, santrifüjlü süt sasörü kullanılarak saflaştırılır, daha sonra yukarıda açıklanan koşullar altında normalize edilir ve pastörize edilir. Pastörizasyondan sonra süt, düşen film prensibiyle çalışan üç aşamalı vakumlu buharlaştırma ünitesine yoğunlaştırma için gönderilir. Kuru madde kütle oranı %43-52 olacak şekilde yoğunlaştırılan süt homojenleştirilir ve bir karıştırıcı ve ısıtma ceketi ile donatılmış bir ara kaba gönderilir. Ara kaptan yoğunlaştırılmış süt kurutma odasına pompalanır. Ayrıca sıcaklığın en az 40°C olması gerekir.

Buna göre teknik özellikler Püskürtmeli kurutucular aşağıdaki kurutma modlarına uymalıdır:

  • doğrudan akışlı tip kurutma ünitesine giren havanın sıcaklığı 165–180°C ve kurutma kulesi çıkışında - 65–85°C olmalıdır;
  • Hava ve ürünün karışık hareket ettiği kurutma tesisleri için, kurutma kulesine giren havanın sıcaklığı 140–170°C ve kuleden çıkışta - 65–80°C olmalıdır.

Kurutma kulesi çıkışında tam yağlı süt tozu sallanan bir elek üzerinde elenerek soğumaya gönderilir.

Hazır süt

Bu, pastörize sütün tat ve koku karakteristiğine sahip, topaklaşmış parçacıklardan oluşan kuru bir tozdur; kütlesel yağ oranı - en az %25 ve %15, nem - en fazla %4, soya fasulyesi-fosfatid katkı maddeleri - en fazla %0,5.

Hazır süt üretiminin özellikleri arasında iki aşamalı kurutma, aglomerat oluşumunda rol oynayan küçük parçacıkların geri dönüşümü ve soya fasulyesi-fosfatid katkı maddelerinin eklenmesi yer alır. Hazır süt üretilirken, ilk kurutma aşamasında normal süt tozu üretilir ve bu toz daha sonra nemlendirilir. Kuru bir ürün nemlendirildiğinde, süt parçacıkları genişler, yani topaklaşır ve laktoz amorf durumdan kristal duruma geçer. İkinci aşamada nemlendirilen ürün standart neme kadar kurutulur. İkinci aşamada kurutulan süt parçacıkları topaklaşma nedeniyle gözenekli bir yapıya kavuşur. Gözenekli bir yapıya sahip olan süt çözündüğünde, su partikül içerisine nüfuz ederek çözünmesini hızlandırır. Soya fasulyesi fosfatid katkı maddelerinin eklenmesiyle ıslanabilirliğin arttırılmasıyla suyun hızlı nüfuz etmesi de sağlanır.

Şema teknolojik hat Hazır süt üretimi, teslim alınmasından kurutmaya kadar süt tozu üretimine benzer, ancak aşağıdaki ek aşamaları içerir: süt tozu parçacıklarının aglomerasyonu, siklon fraksiyonunun geri dönüşü, kurutma, soya fasulyesi-fosfatid katkı maddelerinin hazırlanması ve bunların karışıma eklenmesi. süt tozu. Yoğunlaştırılmış sütün kurutulması, kule çıkışındaki süt tozundaki nemin kütle oranı % (3,75±2,25) olana kadar gerçekleştirilir. Elde edilen süt tozu, aglomerasyon odasına beslenir; burada ayrıca ayran veya yağsız süt ile %7-9'luk bir nem içeriğine kadar nemlendirilir ve akışkan yatakta aglomere edilir. Bu durumda siklon fraksiyonu yeniden ıslatma ve topaklaştırma için sinterleme odasına geri gönderilir. Sinterleme odasından gelen ıslak toz, hazırlayıcının ilk bölümüne gönderilir; burada ürün, (105±15)°C hava sıcaklığında akışkan yatakta kütlesel nem oranı (%4.25±0.25) elde edilene kadar kurutulur. .

Reçeteye göre hazırlanan soya fasulyesi-fosfatid katkı maddeleri ile yağ karışımı (65±5)°C sıcaklıkta eritilip karıştırılır. Karışım daha sonra memelere beslenir ve süt tozuna gönderilir. Katkı maddeleri eklendikten sonra ürün, hazırlayıcının ikinci bölümünde (75±5)°C hava sıcaklığında standart neme kadar kurutulur. Daha sonra bitmiş ürün hazırlayıcının üçüncü bölümünde 25 °C'ye soğutuldu.

Süt tozunun soğutulması, pnömatik bir taşıma sisteminde hava yoluyla veya ürünün akışkanlaştırılmış haliyle gerçekleştirilebilir. Soğutulan kuru ürün, paketleme için ara depolama kutusundan taşınır.

Kuru süt ürünleri kapalı tüketici ve taşıma kaplarında paketlenir. Tüketici ambalajı, katı veya çıkarılabilir kapaklı ve net ağırlığı 250, 500 ve 1000 g olan metal kutuları içerir; Çıkarılabilir kapaklı, net ağırlığı 250, 400 ve 500 g olan ve hermetik olarak kapatılmış iç torbaya sahip kombine kavanozlar alüminyum folyo, kağıt ve diğer malzemeler; Net ağırlığı 250 gr olan, selefonlu yapıştırılmış paketler Hazır süt tozu, normal şartlarda veya nitrojen ortamında ön vakumlama yapılarak paketlenir. Taşıma kapları olarak emprenyesiz dört ve beş katlı kağıt torbalar kullanılır; karton doldurma varilleri; Net ağırlığı 20-30 kg olan polietilen astarlı torbalara sahip kontrplak damgalı fıçılar.

Tüketici kaplarında (selofan ara parçalı yapıştırılmış paketler hariç) ve polietilen parçalı taşıma kaplarında toz haline getirilmiş tam yağlı süt, 0 ila 10 ° C sıcaklıkta ve % 85'i geçmeyen bağıl hava neminde, en fazla 8 ay süreyle saklanır. üretim tarihi. Selofan astarlı yapıştırılmış paketlerde ve selofan ve parşömen astarlı damgalı kontrplak fıçılarda süt tozu, üretim tarihinden itibaren en fazla 3 ay süreyle 0 ila 20 ° C sıcaklıkta ve% 75'ten fazla olmayan bağıl nemde saklanır. . %15 ve %25 yağ içeriğine sahip hazır süt tozu, 1 ila 10°C sıcaklıkta, bağıl nem oranı %85'i aşmayan ve üretim tarihinden itibaren en fazla 6 ay süreyle depolanır.

Kuru süt ürünleri yelpazesini genişletmek amacıyla düşük ve yüksek yağ içerikli ürünler, kuru fermente süt ürünleri ve dondurma karışımları üretilmektedir.

Kuru fermente süt ürünleri Saf laktik asit bakteri kültürleri ile fermente edilmiş, normalize edilmiş yoğunlaştırılmış sütten, püskürtmeli kurutma ünitelerinde kurutularak üretilir. Kuru fermente süt ürünlerinin üretimi, ek bir işlemin (yoğunlaştırılmış sütün fermantasyonu) eklenmesiyle tam yağlı süt tozu üretimine benzer.

Dondurma için kuru karışımlar tam yağlı süt, krema, şeker, stabilizatör ve dolgu maddelerinden hazırlanan pastörize karışımların püskürtülerek kurutulması veya kuru süt bazının pudra şekeri. Kuru dondurma karışımlarının üretiminin özellikleri, bileşenlerin hazırlanmasına ve karışımın oluşturulmasına yönelik ek işlemleri içerir.

Püskürterek kurutmanın en iyi olduğu kanıtlanmıştır uygun teknoloji Süt konsantresini toza dönüştürmenize olanak tanıdığından, buharlaşan üründeki artık suyu giderir, değerli mülkler süt.

Tüm sprey kurutucuların prensibi, konsantreyi hızlı bir sıcak hava akımına beslenen ince damlacıklara dönüştürmektir. Damlacıkların yüzey alanının çok geniş olması nedeniyle (1 litre konsantre 1,5×10 10 50 µm çapında ve toplam 120 m yüzey alanına sahip damlacıklar 2 ) suyun buharlaşması neredeyse anında gerçekleşir ve
damlalar toz parçacıklarına dönüşür.

Tek kademeli kurutma

Tek aşamalı kurutma, ürünün bir sprey kurutucu odasında nihai kalan nem içeriğine kadar kurutulduğu bir sprey kurutma işlemidir, bkz. Şekil 1. İlk kurutma periyodunda damlacık oluşumu ve buharlaşma teorisi, her iki tekli kurutma periyodu için de aynıdır. aşamalı ve iki aşamalı kurutma burada özetlenmiştir.

Şekil 1 - Pnömatik taşıma sistemine (SDP) sahip geleneksel tasarımlı sprey kurutucu

Döner atomizörden düşen damlacıkların başlangıç ​​hızı yaklaşık 150 m/s'dir. Ana kurutma işlemi, damlanın hava ile sürtünme nedeniyle yavaşlatılması sırasında gerçekleşir. 100 mikron çapındaki damlaların frenleme yolu 1 m'dir ve 10 mikron çapındaki damlaların frenleme yolu yalnızca birkaç santimetredir. Konsantreden suyun buharlaşmasının neden olduğu kurutma havasının sıcaklığındaki ana düşüş bu dönemde meydana gelir.

Parçacıklar ve çevredeki hava arasında çok büyük ısı ve kütle transferi meydana gelirçok için kısa zaman bu nedenle, ürünün bozulmasına katkıda bulunan faktörler göz ardı edilirse, ürünün kalitesi büyük ölçüde düşebilir.

Damlacıklardan su uzaklaştırıldığında parçacığın kütlesinde, hacminde ve çapında önemli bir azalma meydana gelir. İdeal kurutma koşulları altında, döner atomizörden gelen damlacık kütlesi
yaklaşık %50, hacim %40 ve çap %75 oranında azalır. (bkz. Şekil 2).

Şekil 2 - İdeal kurutma koşullarında damlacık kütlesinde, hacminde ve çapında azalma

Ancak damlacık oluşturma ve kurutma için ideal teknik henüz geliştirilmemiştir. Konsantrenin evaporatörden pompalanması sırasında ve özellikle konsantrenin besleme tankına beslenmesi sırasında sıçrama nedeniyle bir miktar hava mutlaka bulunur.

Ancak konsantreyi döner bir atomizer ile püskürtürken bile, atomizer diski bir fan görevi görerek havayı emdiği için ürüne çok fazla hava girer. Konsantreye hava girmesi özel olarak tasarlanmış diskler kullanılarak önlenebilir. Kavisli bıçaklara sahip bir diskte (yüksek kütle yoğunluğuna sahip disk olarak adlandırılan), bkz. Şekil 3, aynı merkezkaç kuvvetinin etkisi altındaki hava, konsantreden kısmen ayrılır ve buharla yıkanmış bir diskte, bkz. Şekil 4'te sıvı-hava teması yerine sıvı-buhar temasının olmasıyla sorun kısmen çözülmüştür. Nozullarla püskürtme yapılırken konsantrenin içerisine havanın katılmadığı veya çok az miktarda katıldığına inanılmaktadır. Bununla birlikte, damlacıklar oluşmadan önce, sıvı ile hava arasındaki sürtünmeden dolayı püskürtme modelinin dışında ve içinde, atomizasyon işleminin başlarında konsantreye bir miktar havanın dahil olduğu ortaya çıktı. Nozül çıkışı ne kadar yüksek olursa (kg/saat), konsantreye o kadar fazla hava girer.

Şekil 3 - Yüksek yığın yoğunluğuna sahip toz üretimi için kavisli bıçaklara sahip disk. Şekil 4 - Buhar üflemeli disk

Bir konsantrenin havayı bünyesine katma yeteneği (yani köpürme yeteneği), bileşimine, sıcaklığına ve kuru madde içeriğine bağlıdır. Düşük katı madde içeriğine sahip konsantrenin, sıcaklıkla artan önemli bir köpüklenme kabiliyetine sahip olduğu ortaya çıktı. Yüksek katı madde içerikli konsantre, önemli ölçüde daha az köpük oluşturur; bu, özellikle sıcaklık arttıkça fark edilir, bkz. Şekil 5. Genel olarak konuşursak, tam yağlı süt konsantresi, yağsız süt konsantresinden daha az köpük yapar.

Şekil 5 - Yağsız süt konsantresinin köpürme yeteneği.

Böylece, damlacıklardaki (mikroskobik kabarcıklar formundaki) hava içeriği, kurutma sırasında damlacık hacmindeki azalmayı büyük ölçüde belirler. Bir diğer, daha da önemli faktör ise ortam sıcaklığıdır. Daha önce belirtildiği gibi, kurutucu hava ile damla arasında yoğun bir ısı ve su buharı alışverişi meydana gelir.

Bu nedenle parçacığın etrafında bir sıcaklık ve konsantrasyon gradyanı yaratılır, böylece tüm süreç karmaşık hale gelir ve tamamen net olmaz. Saf su damlaları (%100 su aktivitesi) yüksek sıcaklıktaki havayla temas ettiğinde buharlaşır ve buharlaşmanın sonuna kadar ıslak termometre sıcaklığını korur. Öte yandan, aşırı kurutmada (yani su aktivitesi sıfıra yaklaştığında) kuru madde içeren ürünler, kurutmanın sonunda ortam hava sıcaklığına kadar ısıtılır; bu, bir sprey kurutucuya göre çıkış hava sıcaklığı anlamına gelir. (bkz. Şekil 6).

Şekil 6 - Sıcaklık değişimi

Bu nedenle, yalnızca merkezden yüzeye doğru değil, aynı zamanda yüzeydeki noktalar arasında da bir konsantrasyon gradyanı mevcuttur. farklı alanlar yüzeyler farklı sıcaklıklara sahiptir. Parçacık çapı ne kadar büyük olursa genel eğim de o kadar büyük olur, çünkü bu daha küçük bir göreceli yüzey alanı anlamına gelir. Bu nedenle küçük parçacıklar daha çabuk kurur
eşit olarak.

Kurutma sırasında suyun uzaklaştırılması nedeniyle katı madde içeriği doğal olarak artar ve hem viskozite hem de yüzey gerilimi artar. Bu, difüzyon katsayısının, yani. su ve buharın difüzyon transferinin zamanı ve bölgesi küçülür ve buharlaşma hızının yavaşlaması nedeniyle aşırı ısınma meydana gelir. Aşırı durumlarda, yüzey sertleşmesi adı verilen bir durum meydana gelir; yüzeyde su ve buharın veya emilen havanın yayıldığı sert bir kabuğun oluşması
çok yavaş. Yüzey sertleşmesi durumunda, parçacığın kalan nem içeriği %10-30'dur; bu aşamada proteinler, özellikle kazein, ısıya karşı çok hassastır ve kolayca denatüre olur, bu da çözünürlüğü zayıf bir tozla sonuçlanır. Ek olarak, amorf laktoz katı hale gelir ve neredeyse su buharını geçirmez hale gelir, böylece buharlaşma hızı arttığında parçacığın sıcaklığı daha da artar. difüzyon katsayısı sıfıra yaklaşır.

Parçacıkların içinde su buharı ve hava kabarcıkları kaldığı için aşırı ısınırlar ve ortam hava sıcaklığı yeterince yüksekse buhar ve hava genişler. Parçacıktaki basınç artar ve pürüzsüz bir yüzeye sahip bir top şeklinde şişer, bkz. Şekil 7. Böyle bir parçacık çok sayıda boşluk içerir, bkz. Şekil 8. Ortam sıcaklığı yeterince yüksekse parçacık patlayabilir bile, ancak eğer bu gerçekleşirse gerçekleşmezse, parçacık hala çok ince, yaklaşık 1 mikronluk bir kabuğa sahiptir ve dayanamayacaktır. işleme bir siklon veya taşıma sisteminde kurutucuyu egzoz havasıyla terk edecek şekilde. (bkz. Şekil 9).

Şekil 7 - Tek aşamalı kurutma sonrasındaki tipik parçacık Şekil 8 - Püskürterek kurutma sonrası parçacık. Tek kademeli kurutma Şekil 9 - Aşırı ısıtılmış parçacık. Tek kademeli kurutma.

Parçacıkta çok az hava kabarcığı varsa, aşırı ısınmayla bile genleşme çok güçlü olmayacaktır. Ancak yüzey sertleşmesi sonucu aşırı ısınma kazeinin kalitesini bozar ve bu da tozun çözünürlüğünü azaltır.

Ortam sıcaklığı, yani. Kurutucu çıkışındaki sıcaklık düşük tutulursa partikül sıcaklığı da düşük olacaktır.

Çıkış sıcaklığı birçok faktör tarafından belirlenir; bunların başlıcaları şunlardır:

  • bitmiş tozun nem içeriği
  • kurutma havasının sıcaklığı ve nemi
  • konsantredeki kuru madde içeriği
  • püskürtme
  • konsantre viskozitesi

Bitmiş tozun nem içeriği

İlk ve en önemli faktör, bitmiş tozun nem içeriğidir. Artık nemin ne kadar düşük olması gerekiyorsa, çıkış havasının gerekli bağıl nemi de o kadar düşük olur, bu da daha yüksek hava ve partikül sıcaklığı anlamına gelir.

Kurutma havasının sıcaklığı ve nemi

Tozun nem içeriği, çıkış havasının nemi ile doğrudan ilişkilidir ve odaya hava beslemesinin arttırılması, artan buharlaşma nedeniyle daha fazla nem olacağından, çıkış havası akış hızında biraz daha büyük bir artışa yol açacaktır. hava. Kurutucu havanın nem içeriği de önemli bir rol oynar ve eğer yüksekse, ilave nemi telafi etmek için çıkış havası sıcaklığının arttırılması gerekir.

Konsantredeki kuru madde içeriği

Katı içeriğindeki bir artış daha yüksek bir çıkış sıcaklığı gerektirecektir çünkü buharlaşma daha yavaştır (ortalama difüzyon katsayısı daha düşüktür) ve parçacık ile çevredeki hava arasında daha büyük bir sıcaklık farkı (itici güç) gerektirir.

Püskürtme

Atomizasyonun iyileştirilmesi ve daha ince dağılmış bir aerosol oluşturulması, çıkış sıcaklığını azaltmanıza olanak tanır, çünkü parçacıkların göreceli yüzey alanı artar. Bu nedenle buharlaşma daha kolay gerçekleşir ve itici güç azaltılabilir.

Konsantre viskozitesi

Atomizasyon viskoziteye bağlıdır. Protein içeriği, kristal laktoz ve toplam katı madde içeriği arttıkça viskozite artar. Konsantreyi ısıtmak (yaşlandıkça kalınlaştığına dikkat edin) ve püskürtme diski hızını veya meme basıncını arttırmak bu sorunu çözebilir.

Genel kurutma verimliliği aşağıdaki yaklaşık formülle ifade edilir:

burada: T i — giriş havası sıcaklığı; T o — çıkış havası sıcaklığı; T a - ortam sıcaklığı

Açıkçası, püskürtmeli kurutmanın verimliliğini arttırmak için ortam sıcaklığının arttırılması gerekmektedir; Çıkarılan havayı örneğin bir evaporatörden gelen yoğuşma suyuyla önceden ısıtın veya hava giriş sıcaklığını artırın veya çıkış sıcaklığını düşürün.

Bağımlılık ζ Sıcaklık, kurutucunun çalışma verimliliğinin iyi bir göstergesidir, çünkü çıkış sıcaklığı, belirli bir standardı karşılaması gereken ürünün kalan nemi tarafından belirlenir. Yüksek çıkış sıcaklığı, örneğin zayıf atomizasyon, zayıf hava dağıtımı, yüksek viskozite vb. nedeniyle kurutma havasının optimum şekilde kullanılmadığı anlamına gelir.

Yağsız süt işleyen normal bir sprey kurutucu için (T i = 200°C, T o = 95°C),ζ ≈ 0,56.

Şu ana kadar tartışılan kurutma teknolojisi, odanın tabanından boşaltılan ürünün gerekli nem içeriğine kadar kurutulduğu, pnömatik taşıma ve soğutma sistemine sahip bir tesisi ifade etmektedir. Bu aşamada, toz sıcaktır ve farklı çaplardaki parçacıkların birbirine karıştığı, sprey bulutundaki birincil topaklanma sırasında oluşan büyük gevşek topaklara çok gevşek bir şekilde bağlanan yapışkan parçacıklardan oluşur. farklı hızlarda ve bu nedenle çarpışırlar. Bununla birlikte, pnömatik taşıma sisteminden geçerken aglomeralar mekanik gerilime maruz kalır ve ayrı ayrı parçacıklara ufalanır. Bu tip toz (bkz. Şekil 10), aşağıdaki şekilde karakterize edilebilir:

  • bireysel parçacıklar
  • yüksek kütle yoğunluğu
  • yağsız süt tozu ise toz alma
  • anında değil

Şekil 10 - Pnömatik taşıma sistemine sahip bir tesisten alınan yağsız süt tozunun mikrofotoğrafı

İki aşamalı kurutma

Parçacık sıcaklığı, ortam hava sıcaklığı (çıkış sıcaklığı) tarafından belirlenir. Bağlı nemin geleneksel kurutmayla uzaklaştırılması zor olduğundan, çıkış sıcaklığının itici gücü sağlayacak kadar yüksek olması gerekir (Δ bağlamak. parçacık ve hava arasındaki sıcaklık farkı) kalan nemi giderebilir. Çoğu zaman bu, yukarıda tartışıldığı gibi parçacıkların kalitesini düşürür.

Bu nedenle, bu tür parçacıklardaki nemin son %2-10'unu buharlaştırmak için tasarlanmış, tamamen farklı bir kurutma teknolojisinin geliştirilmiş olması şaşırtıcı değildir.

Bu aşamada buharlaşma, düşük difüzyon katsayısı nedeniyle çok yavaş olduğundan, son kurutma ekipmanı, tozun içinde uzun süre kalacağı şekilde olmalıdır. Bu kurutma işlemin itici gücünü arttırmak için sıcak taşıma havası kullanılarak pnömatik bir taşıma sisteminde gerçekleştirilebilir.

Ancak taşıma kanalındaki hızın yüksek olması gerektiğinden≈ 20 m/s, etkin kurutma için oldukça uzun bir kanala ihtiyaç duyulacaktır. Diğer bir sistem ise bekletme süresini artırmak için teğetsel bir girişi olan "sıcak oda" olarak adlandırılan sistemdir. Kurutma tamamlandıktan sonra toz bir siklonda ayrılır ve soğuk veya kurutulmuş havayla başka bir pnömatik taşıma sistemine gönderilir ve burada toz soğutulur. Siklonda ayrıştırıldıktan sonra toz torbalara paketlenmeye hazır hale gelir.

Diğer bir ek kurutma sistemi ise VIBRO-FLUIDIZER cihazıdır, yani. gövdeye kaynaklanmış delikli bir plaka ile üst ve alt bölümlere bölünmüş geniş bir yatay oda. (Şekil 11). Kurutma ve ardından soğutma için cihazın dağıtım odalarına sıcak ve soğuk hava verilir ve her yere eşit olarak dağıtılır. çalışma alanıözel delikli plaka, KABARCIK TABAK.


Şekil 11 - Vibro-Akışkanlaştırıcı sıhhi tasarımı

Bu, aşağıdaki faydaları sağlar:

  • Hava, plakanın yüzeyine doğru aşağıya doğru yönlendirilir, böylece parçacıklar, seyrek fakat büyük deliklere sahip olan ve dolayısıyla temizlenmeden uzun süre çalışabilen plaka boyunca hareket eder. Ayrıca tozu çok iyi serbest bırakır.
  • Benzersiz üretim yöntemi çatlak oluşumunu engeller. Bu nedenle BUBBLE PLATE sıkı hijyen gerekliliklerini karşılar ve USDA onaylıdır.

Deliklerin boyutu ve şekli ile hava akış hızı, tozun akışkanlaştırılması için gereken hava hızıyla belirlenir; bu da, tozun nem içeriği ve termoplastiklik gibi özellikleriyle belirlenir.

Sıcaklık gerekli buharlaşma miktarına göre belirlenir. Deliklerin boyutu, hava hızının plaka üzerindeki tozun akışkanlaşmasını sağlayacak şekilde seçilir. Aglomeraların aşınma nedeniyle yok olmaması için hava hızı çok yüksek olmamalıdır. Ancak bazı (özellikle küçük) parçacıkların akışkan yataktan havayla sürüklenmesini önlemek mümkün değildir (ve bazen istenmez). Bu nedenle havanın, parçacıkların ayrıldığı ve prosese geri döndürüldüğü bir siklon veya torba filtreden geçmesi gerekir.

Bu yeni ekipman, tozdaki nemin son yüzdesini dikkatli bir şekilde buharlaştırmanıza olanak tanır. Ancak bu, sprey kurutucunun yukarıda açıklanandan farklı bir şekilde çalıştırılabileceği anlamına gelir; burada odadan çıkan toz, bitmiş ürünün nem içeriğine sahiptir.

İki aşamalı kurutmanın avantajları şu şekilde özetlenebilir:

  • kg kurutma havası başına daha yüksek verim
  • artan verimlilik
  • en iyi ürün kalitesi:
  1. iyi çözünürlük
  2. yüksek kütle yoğunluğu
  3. düşük serbest yağ içeriği
  4. düşük emilen hava içeriği
  • Daha az toz emisyonu

Akışkan yatak, piston tipi vibro-akışkan yatak (VibroFluidizer) veya sabit geri karışımlı akışkan yatak olabilir.

Vibro-Akışkanlaştırıcıda iki aşamalı kurutma(piston akışı)

Vibro-Akışkanlaştırıcıda akışkan yatağın tamamı titreşir. Plakadaki delikler, kurutma havasının toz akışıyla birlikte yönlendirileceği şekilde yapılmıştır. İçinDelikli plakanın kendi frekansında titrememesini sağlamak için özel destekler üzerine monte edilir. (bkz. Şekil 12).


Şekil 12 - İki aşamalı kurutma için Vibro-Fluidizer'lı sprey kurutucu

Püskürtmeli kurutucu daha düşük bir çıkış sıcaklığında çalışır, bu da daha yüksek nem içeriği ve daha düşük parçacık sıcaklığıyla sonuçlanır. Islak toz yerçekimi ile kurutma odasından Vibro-Akışkanlaştırıcıya boşaltılır.

Ancak sıcaklığı düşürmenin de bir sınırı vardır, çünkü artan nem nedeniyle toz daha düşük sıcaklıklarda bile yapışkan hale gelir ve haznede topaklar ve tortular oluşturur.

Tipik olarak bir Vibro-Akışkanlaştırıcının kullanılması çıkış sıcaklığını 10-15 °C kadar azaltabilir. Bu, özellikle prosesin kritik aşamasında (%30'dan %10'a kadar nem) çok daha yumuşak bir kurutmayla sonuçlanır, parçacıkların kuruması (bkz. Şekil 13) yüzey sertleşmesiyle kesintiye uğramaz, böylece kurutma koşulları optimale yakındır. . Düşük parçacık sıcaklığı kısmen düşük ortam sıcaklığına bağlıdır, fakat aynı zamanda daha yüksek nem içeriğine de bağlıdır, böylece parçacık sıcaklığı ıslak hazne sıcaklığına yakındır. Bunun doğal olarak bitmiş tozun çözünürlüğü üzerinde olumlu bir etkisi vardır.

Şekil 13 - İki aşamalı kurutma sonrasındaki tipik parçacık

Çıkış sıcaklığındaki bir azalma, sıcaklık artışı nedeniyle kurutma odasının daha yüksek verimliliği anlamına gelirΔ T. Çoğu zaman, kurutma daha yüksek sıcaklıkta ve ham maddedeki daha yüksek katı madde içeriğinde gerçekleştirilir, bu da kurutucunun verimliliğini daha da artırır. Bu durumda elbette çıkış sıcaklığı da artar, ancak artan nem içeriği parçacıkların sıcaklığını azaltır, böylece parçacıkların aşırı ısınması ve yüzey sertleşmesi meydana gelmez.

Deneyimler, yağsız süt kurutulurken kurutma sıcaklıklarının 250 °C'ye hatta 275 °C'ye ulaşabileceğini göstermektedir, bu da kurutma verimliliğini 0,75'e yükseltir.

Haznenin tabanına ulaşan parçacıklar, geleneksel kurutmaya göre daha yüksek neme ve daha düşük sıcaklığa sahiptir. Toz, bölmenin tabanından doğrudan Vibro-Akışkanlaştırıcının kurutma bölümüne akar ve hemen sıvılaştırılır. Herhangi bir tutma veya taşıma, sıcak, nemli termoplastik parçacıkların birbirine yapışmasına ve kırılması zor kümeler oluşturmasına neden olur. Bu, Vibro-Akışkanlaştırıcının kurutma verimliliğini azaltacaktır ve bitmiş tozun bir kısmı çok yüksek bir nem içeriğine sahip olacaktır; ürünün kalitesi düşecektir.

Yalnızca kurutma odasından gelen toz yerçekimi ile Vibro-Akışkanlaştırıcıya akar. Ana siklondan ve Vibro-Akışkanlaştırıcıya hizmet eden siklondan (veya yıkanabilir bir torba filtreden) gelen ince taneler, bir taşıma sistemi aracılığıyla Vibro-Akışkanlaştırıcıya beslenir.

Bu fraksiyon, kurutma odasındaki tozdan daha küçük bir partikül boyutuna sahip olduğundan, partiküllerin nem içeriği daha düşüktür ve aynı derecede ikincil kurutma gerektirmezler. Çoğu zaman oldukça kurudurlar, ancak ürünün gerekli nem içeriğini sağlamak için genellikle Vibro-Akışkanlaştırıcının kurutma bölümünün son üçte birlik kısmına beslenirler.

Siklon tozu boşaltma noktası her zaman doğrudan Vibro-Akışkanlaştırıcının üzerine yerleştirilemez, böylece toz yerçekimi ile kurutma bölümüne akar. Bu nedenle, tozu taşımak için sıklıkla basınçlı pnömatik taşıma sistemi kullanılır. Basınçlı pnömatik taşıma sistemi, taşıma hattı genellikle 3 veya 4 inçlik bir süt borusuyla temsil edildiğinden, tozun tesisin herhangi bir kısmına dağıtımını kolaylaştırır. Sistem düşük akışlı, yüksek basınçlı bir üfleyici ve bir boşaltma valfinden oluşur ve tozu toplayıp taşır, bkz. Şekil 14. Hava miktarı, taşınan toz miktarına göre küçüktür (yalnızca 1/5) .


Şekil 14 - Vibro-Akışkanlaştırıcı ile bunkerler arasındaki basınçlı pnömatik taşıma sistemi

Bu tozun küçük bir kısmı tekrar Vibro-Akışkanlaştırıcıdan havayla taşınır ve daha sonra siklondan tekrar Vibro-Akışkanlaştırıcıya taşınır. Bu nedenle özel cihazlar sağlanmadığı sürece kurutucu durdurulduğunda bu sirkülasyonun durması için belli bir süreye ihtiyaç duyulur.

Örneğin transfer hattına tozu Vibro-Fluidizer'ın en son kısmına yönlendirecek ve birkaç dakika içinde boşaltılacağı bir dağıtım vanası takılabilir.

Açık son aşama toz elenir ve torbalara paketlenir. Toz birincil aglomeratlar içerebileceğinden, toz miktarının arttırılması için başka bir basınçlı pnömatik taşıma sistemi aracılığıyla hazneye taşınması tavsiye edilir. toplu yoğunluk.

Sütten su buharlaştığında, kalan nem sıfıra yaklaştıkça buharlaşan suyun kg'ı başına enerji tüketiminin arttığı iyi bilinmektedir. (Şekil 15).


Şekil 15 - Kalan nemin bir fonksiyonu olarak buharlaşan suyun kg'ı başına enerji tüketimi

Kurutma verimliliği hava giriş ve çıkış sıcaklıklarına bağlıdır.

Evaporatördeki buhar tüketimi, kg buharlaştırılmış su başına 0,10-0,20 kg ise, geleneksel tek kademeli sprey kurutucuda, kg buharlaştırılmış su başına 2,0-2,5 kg'dır, yani. Evaporatördekinden 20 kat daha yüksek. Bu nedenle, buharlaştırılmış ürünün kuru madde içeriğini arttırmak için her zaman girişimlerde bulunulmuştur. Bu, evaporatörün daha büyük miktarda suyu uzaklaştıracağı ve enerji tüketiminin azalacağı anlamına gelir.

Elbette bu, sprey kurutucuda buharlaştırılan suyun kg'ı başına enerji tüketimini biraz artıracaktır, ancak toplam enerji tüketimi azalacaktır.

Yukarıdaki buhar tüketimi kg buharlaştırılmış su başına şu şekildedir: ortalamaçünkü prosesin başlangıcındaki buhar tüketimi, kurutmanın sonundaki buhar tüketiminden çok daha düşüktür. Hesaplamalar, %3,5 nem içeriğine sahip bir toz elde etmek için 1595 kcal/kg toz gerektiğini, %6 nem içeriğine sahip bir toz elde etmek için ise yalnızca 1250 kcal/kg toz gerektiğini göstermektedir. Başka bir deyişle, buharlaşmanın son aşamasında buharlaştırılan her kg su için yaklaşık 23 kg buhar gerekir.


Şekil 16 - Vibro-Fluidizer'ın takılı olduğu sprey kurutucunun konik kısmı

Tablo bu hesaplamaları göstermektedir. İlk sütun, kurutma odasından gelen tozun pnömatik taşıma ve soğutma sistemiyle siklonlara taşındığı geleneksel bir tesisteki çalışma koşullarını yansıtıyor. Bir sonraki sütun, %6 ila %3,5 nemin kurutulmasının bir Vibro-Akışkanlaştırıcıda gerçekleştirildiği iki aşamalı bir kurutucudaki çalışma koşullarını yansıtmaktadır. Üçüncü sütun, yüksek giriş sıcaklığında iki aşamalı kurutmayı temsil eder.

*) işaretli göstergelerden şunu buluyoruz: 1595 – 1250 = 345 kcal/kg toz

Tozun kg'ı başına buharlaşma: 0,025 kg (%6 - %3,5 + %2,5))

Bu, bir kg buharlaştırılmış su başına enerji tüketiminin şu şekilde olduğu anlamına gelir: 345/0,025 = 13,800 kcal/kg, bu da bir kg buharlaştırılmış su başına 23 kg ısıtma buharına karşılık gelir.

Vibro-Fluidizer'da ortalama buhar tüketimi, buharlaştırılmış suyun kg'ı başına 4 kg'dır; doğal olarak, kurutma havasının sıcaklığına ve akışına bağlıdır. Vibro-Akışkanlaştırıcının buhar tüketimi sprey kurutucunun iki katı kadar yüksek olsa bile, aynı miktarda suyu buharlaştırmak için gereken enerji tüketimi yine de çok daha düşüktür (çünkü ürün işleme süresi 0-25 dakika değil 8-10 dakikadır). saniye, sprey kurutucuda olduğu gibi). Aynı zamanda böyle bir kurulumun verimliliği daha fazla, ürünün kalitesi daha yüksek, toz emisyonları daha düşük ve işlevsellik daha geniş.

İki aşamalı sabit akışkan yataklı kurutma (geri karıştırma)

Kurutma verimliliğini artırmak için, iki aşamalı kurutma sırasında çıkıştaki To hava sıcaklığı, nem içeriği %5-7 olan tozun yapışkan hale geleceği ve odanın duvarlarına yerleşmeye başlayacağı seviyeye düşürülür.

Ancak haznenin konik kısmında akışkan yatağın oluşturulması prosesin daha da iyileştirilmesini sağlar. İkincil kurutma için hava, toz tabakası üzerine dağıtıldığı delikli bir plakanın altındaki bir odaya beslenir. Bu tip kurutucu, birincil parçacıkların, 65-70 °C'lik bir çıkış hava sıcaklığına karşılık gelen %8-12'lik bir neme kadar kuruduğu bir modda çalışabilir. Kurutma havasının bu şekilde kullanılması, aynı kurutucu performansıyla tesisin boyutunun önemli ölçüde azaltılmasını mümkün kılar.

Süt tozunun akışkanlaştırılmasının her zaman zor olduğu düşünülmüştür. Ancak özel patentli plaka tasarımı (bkz. Şekil 17), havanın ve tozun birincil kurutma havasıyla aynı yönde hareket etmesini sağlar. Sağlanan bu plaka doğru seçim katman yüksekliği ve akışkanlaştırma başlangıç ​​hızı, sütten yapılan herhangi bir ürün için statik akışkan yatak oluşturmanıza olanak tanır.


Şekil 17 - Yönlendirilmiş hava beslemesi için delikli plaka (KABARCIK PLAKASI)

Statik akışkan yataklı (SFB) cihazlar üç konfigürasyonda mevcuttur:

  • halka şeklinde akışkan yataklı (Kompakt kurutucular)
  • dolaşan akışkan yataklı (MSD kurutucular)
  • bu tür katmanların bir kombinasyonu ile (IFD kurutucular)
Şekil 18 - Kompakt sprey kurutucu (CDI) Şekil 19 - Çok kademeli sprey kurutucu (MSD)

Halka şeklinde akışkan yatak (Kompakt kurutucular)

Halka şeklinde bir ters karışımlı akışkan yatak, geleneksel bir kurutma odasının konisinin alt kısmında, merkezi bir egzoz havası egzoz borusunun etrafına yerleştirilmiştir. Böylece haznenin konik kısmında hava akışını engelleyen hiçbir parça bulunmamakta ve bu durum akışkan yataktan çıkan jetlerle birlikte yapışkan tozların işlenmesi sırasında dahi koninin duvarlarında tortu oluşumunu engellemektedir. yüksek nem içeriğine sahip. Haznenin silindirik kısmı, bir duvar üfleme sistemi ile birikintilerden korunur: az miktarda hava, birincil kurutma havasının döndürüldüğü yönde özel olarak tasarlanmış nozullar aracılığıyla yüksek hızda teğetsel olarak beslenir.

Hava-toz karışımının dönmesi ve hazne içerisinde oluşan siklon etkisi nedeniyle egzoz havası tarafından sadece az miktarda toz taşınır. Bu nedenle, bu tip kurutucularda siklon veya yıkanabilir torba filtreye giren toz oranı ve atmosfere toz emisyonu azalır.

Toz, yüksekliği ayarlanabilir bir saptırma plakasından akarak akışkan yataktan sürekli olarak boşaltılır, böylece akışkan yatağın belirli bir seviyesi korunur.

Düşük çıkış havası sıcaklığı nedeniyle kurutma verimliliği, geleneksel iki aşamalı kurutmaya kıyasla önemli ölçüde artar, bkz. tablo.

Kurutma odasından çıktıktan sonra toz, pnömatik bir taşıma sisteminde soğutulabilir, bkz. Şekil 20. Ortaya çıkan toz, tek tek parçacıklardan oluşur ve iki aşamalı kurutmayla elde edilenle aynı veya daha iyi kütle yoğunluğuna sahiptir.


Şekil 20 - Pnömatik taşıma sistemine (CDP) sahip kompakt sprey kurutucu

P Yağ içeren ürünler, tozun aynı anda aglomere edildiği titreşimli akışkan yatakta soğutulmalıdır. Bu durumda ince taneli kısım, topaklanma için siklondan atomizöre geri gönderilir. (bkz. Şekil 21).

Şekil 21 - Toplayıcı-hazırlaştırıcı (CDI) olarak Vibro-Akışkanlaştırıcıya sahip kompakt sprey kurutucu

Sirkülasyonlu akışkan yatak (MSD kurutucular)

Tortu birikmesiyle sorun yaratmadan kurutma verimliliğini daha da artırmak için tamamen yeni bir sprey kurutucu konsepti geliştirildi: Çok Kademeli Kurutucu, MSD.

Bu aparatta kurutma, her biri ürünün karakteristik nem içeriğine göre uyarlanan üç aşamada gerçekleştirilir. Ön kurutma aşamasında konsantre, sıcak hava kanalında bulunan direkt akışlı nozullar ile püskürtülür.

Hava, damlacıkların kurutma havasıyla optimum şekilde karışmasını sağlayan bir hava dağıtıcısı aracılığıyla kurutucuya yüksek hızda dikey olarak beslenir. Daha önce belirtildiği gibi, bu durumda damlacıklar özel olarak tasarlanmış bir kurutma odasından dikey olarak aşağı doğru hareket ederken buharlaşma anında meydana gelir. Parçacıkların nem içeriği ürünün türüne bağlı olarak %6-15'e düşürülür. Böyle yüksek nem Toz yüksek termoplastisiteye ve yapışkanlığa sahiptir. Yüksek hızda giren hava Venturi etkisini yaratır, yani. berbat ortam havası ve küçük parçacıkları püskürtücünün yakınındaki nemli bir bulutun içine taşır. Bu, “kendiliğinden ikincil yığılmaya” yol açar. Alttan gelen hava, çöken parçacık katmanını akışkanlaştırmaya yetecek hıza sahiptir ve sıcaklığı, kurumanın ikinci aşamasını sağlar. Bu akışkanlaştırılmış geri karıştırma yatağını terk eden hava, birinci kurutma aşamasının egzoz havasıyla birlikte odadan yukarıdan çıkar ve birincil siklona beslenir. Bu siklondan toz, geri karışım akışkan yatağına geri döndürülür ve son temizlik için ikincil siklona hava sağlanır.

Tozun nem içeriği belirli bir seviyeye düştüğünde, son kurutma ve ardından soğutma için döner valf aracılığıyla Vibro-Akışkanlaştırıcıya boşaltılır.

Vibro-Akışkanlaştırıcıdan gelen kurutma ve soğutma havası, tozun ayrıldığı bir siklondan geçer. Bu ince toz atomizöre, hazne konisine (statik akışkan yatak) veya Vibro-Akışkanlaştırıcıya geri gönderilir. Modern kurutucularda siklonların yerini SIP'li torba filtreler almaktadır.

Tesis, atomizer bulutundaki "kendiliğinden ikincil topaklanma" nedeniyle kaba bir toz üretiyor; burada sürekli olarak alttan yükselen kuru ince parçacıklar, yarı kuru parçacıklara yapışarak topaklanmalar oluşturuyor. Aglomerasyon işlemi, atomize parçacıklar akışkan yataklı parçacıklarla temasa geçtiğinde devam eder. (bkz. Şekil 22).

Böyle bir tesis, çok yüksek hava giriş sıcaklıklarında (220-275 °C) ve son derece kısa temas sürelerinde çalıştırılabilirken, yine de iyi toz çözünürlüğü elde edilebilir. Bu kurulum çok kompakttır ve bu da oda boyutuna ilişkin gereksinimleri azaltır. Bunun yanı sıra daha yüksek giriş sıcaklığına bağlı olarak işletme maliyetinin azalması (geleneksel iki aşamalı kurutmaya kıyasla %10-15 daha az), bu çözümü özellikle aglomere edilmiş ürünler için çok çekici kılmaktadır.


Şekil 22 - Çok kademeli sprey kurutucu (MSD)

Entegre filtreler ve akışkan yataklı (IFD) sprey kurutma

Dahili filtreli patentli kurutucu tasarımı (Şekil 23), aşağıdakiler gibi kanıtlanmış sprey kurutma sistemlerini kullanır:

  • Yüksek basınçlı pompalarla donatılmış, ısıtmalı, filtrelemeli ve konsantre homojenizasyonlu besleme sistemi. Ekipman geleneksel sprey kurutuculardakiyle aynıdır.
  • Püskürtme jet nozullar veya atomizer ile yapılır. Jet nozullar çoğunlukla yağlı veya yüksek proteinli ürünler için kullanılırken döner atomizörler, özellikle kristal içeren ürünler için kullanılır.
  • Kurutucu hava, döner veya dikey akış oluşturan bir cihaz tarafından filtrelenir, ısıtılır ve dağıtılır.
  • Kurutma odası, örneğin çıkarılabilir bir başlık kullanılarak maksimum hijyen sağlayacak ve ısı kaybını en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.
    içi boş paneller.
  • Entegre akışkan yatak, kurutma için bir geri karışım yatağı ile soğutma için bir piston tipi yatağın birleşimidir. Akışkan yatak aparatı tamamen kaynaklıdır ve boşlukları yoktur. Isı transferini önlemek için geri karışım katmanı ile onu çevreleyen piston tipi katman arasında hava boşluğu bulunur. Yeni patentli Niro BUBBLE PLATE'ı kullanıyor.

Şekil 23 - Dahili filtreli kurutucu

Hava tahliye sistemi, devrim niteliğinde olsa da, Niro SANICIP torba filtreyle aynı prensiplere dayanmaktadır. İnce taneler, kurutma haznesine yerleştirilmiş filtrelerde toplanır. Filtre torbaları, kurutma odasının çevresi etrafında tavana tutturulmuş paslanmaz çelik ağ ile desteklenmektedir. Bu filtre elemanları tıpkı SANICIP™ filtresi gibi geri yıkanarak temizlenir.

Hortumlar, bir nozül aracılığıyla hortumun içine beslenen basınçlı hava akımıyla bir defada bir veya dört adet olarak üflenir. Bu, akışkan yatak içerisine düşen tozun düzenli ve sık bir şekilde uzaklaştırılmasını sağlar.

SANICIP™ torba filtreyle aynı filtre malzemesini kullanır ve malzemenin birim alanı başına aynı hava akışını sağlar.

Geri yıkama nozulları iki işleve hizmet eder. Çalışma sırasında nozul temizleme görevi görür ve CIP sırasında hortumları içeriden kirli yüzeye doğru yıkayarak sıvı içinden beslenir. Temiz su geri akış nozulundan enjekte edilir, püskürtülür basınçlı hava manşonun iç yüzeyi boyunca sıkıştırılır. Bu patentli tasarım çok önemlidir çünkü filtre ortamının harici yıkama ile temizlenmesi çok zor veya imkansızdır.

Manşonların etrafındaki hazne tavanının alt tarafını temizlemek için, aynı zamanda ikili bir rol oynayan özel olarak tasarlanmış nozullar kullanılır. Kurutma sırasında tavanda toz birikmesini önleyen nozuldan hava verilir ve yıkama sırasında normal CIP nozulu olarak kullanılır. Temiz hava odası standart bir CIP nozulu kullanılarak temizlenir.

IFD™ kurmanın faydaları

Ürün

  • Daha yüksek birinci sınıf toz verimi. Siklonlu ve torba filtreli geleneksel kurutucularda filtrelerden payı yaklaşık %1 olan ikinci sınıf ürün toplanır.
  • Ürün, kanallarda, siklonlarda ve torbalı filtrelerde mekanik gerilime maruz kalmaz, bu da ince tanelerin harici ayırıcılardan geri gönderilmesi ihtiyacını ortadan kaldırır, çünkü kurutucu içindeki akış dağıtımı, optimum birincil ve ikincil topaklanmayı sağlar.
  • IFD™ geleneksel sprey kurutucuya göre daha düşük çıkış havası sıcaklığında çalışabildiği için ürün kalitesi iyileştirilmiştir. Bu, kg hava başına daha yüksek kurutma performansına ulaşılabileceği anlamına gelir.

Emniyet

  • Tüm kurutma işlemi tek bir aparatta gerçekleştiği için koruma sistemi daha basittir.
  • Daha az bileşen koruma gerektirir.
  • Daha düşük bakım maliyetleri

Tasarım

  • Daha kolay kurulum
  • Daha küçük bina boyutları
  • Daha basit destek yapısı

Koruma çevre

  • Çalışma alanına toz sızıntısı olasılığı daha azdır
  • Daha kolay temizlik Ekipmanın ürünle temas alanı azaldığı için.
  • CIP ile daha az atık hacmi
  • 10-20 mg/Nm3'e kadar daha az toz emisyonu.
  • %15'e varan enerji tasarrufu
  • Egzoz sistemindeki daha düşük basınç düşüşü nedeniyle daha düşük gürültü seviyesi