Сухое молоко технология изготовления. Как делают сухое молоко, его состав, польза и вред

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

Довольно заманчивой может стать идея производства сухого молока как бизнес. Расскажем о том, какое оборудование для этого потребуется и предложим отзывы опытных предпринимателей. Сегодня это направление считается довольно перспективным и выгодным даже при открытии небольшого завода.

Сферы деятельности по производству пищевых продуктов относятся к высокорентабельным формам бизнеса. Ведь в питании ежедневно нуждаются все люди без исключения. Для предприимчивого бизнесмена разница состоит лишь в выборе конечного товара для потребителей.

Актуальность вопроса

Сухое молоко используется в различных направлениях промышленности:

1. Для создания детских смесей.
2. В дорогой косметике.
3. С целью восстановления молока и его производных в регионах, где по объективным причинам невозможно разведение коров.
4. При кормлении детенышей в животноводстве.
5. В приготовлении кондитерских, хлебобулочных изделий и различных полуфабрикатов.
6. Для консервирования.
7. В качестве пищевой добавки.
8. При создании специальных смесей для спортивного питания и пр.

Удивительно то, что такой востребованный продукт становится все более дефицитным в нашей стране. Хотя именно Россия всего лишь несколько десятилетий назад занимала лидирующие позиции по его изготовлению и экспорту. Наладить такую линию достаточно просто и относительно недорого, зато прибыли обещают быть высокими. Конкуренции в данном направлении деятельности сегодня почти нет, а спрос значительно превышает предложение.

Чтобы понять, насколько выгодно заниматься сухим молоком как бизнесом, достаточно узнать средние показатели по стоимости продаж. Так, в нашей стране за тонну продукции готовы заплатить не меньше 7 000 рублей. Если же наладить производство с целью экспорта, то за такое же количество сухого молока можно выручить от 3 000 до 5 000 долларов.

Привлекательным моментом является и беспроигрышность такого бизнеса. Ведь даже если сухое молоко по какой-то причине не удастся реализовать, данное оборудование можно использовать под производство других не менее востребованных товаров – яичная масса, сыворотка крови, форменные элементы, бульоны, различные экстракты, гидролизаторы и пр.

Необходимые документы

Более удобной формой регистрации бизнеса считается ООО. Для этого обращаются в налоговую службу и создают юридическое лицо. Потребуется подать такой список бумаг:

• заявление;
• квитанцию об уплате госпошлины;
• устав компании;
• договор об учреждении фирмы;
• подтверждение прав собственности на помещение;
• или гарантийное письмо от арендодателя здания.

При этом выбирается подходящая система налогообложения, чаще ЕНВД и указывается код деятельности ОКВЭД 10.51 – и молочной продукции (кроме сырого). Также в Роспотребнадзоре придется получить лицензию на изготовление данного вида товара.

Поскольку промышленность в пищевой сфере очень строго контролируется санитарно-эпидемиологической службой, то желательно ознакомиться с их требованиями по обустройству помещения, гигиеническим нормам, а также по предъявляемым стандартам к качеству готового продукта. Все это будет регулярно проверяться. Каждая партия товара должна соответствовать прописанным нормам в ГОСТах.

Подготовка помещения

Сделать сухое молоко своими руками на кухне не получится. По крайней мере, для промышленных масштабов и соблюдения всех характеристик качества готовой продукции потребуется обустроить отдельный цех. Для этого подойдет помещение размером в 25-30 кв. м. Но если вы сразу решили заняться крупным производством и закупить оборудование, способное давать до 5 тонн сухого молока в день, то придется найти здание площадью не меньше 110 кв. м.

В любом случае нужно подготовить его определенным образом. Цех должен отвечать таким параметрам:

1. Плиточное покрытие пола и стен на высоте 2,5 метра.
2. Водопровод, обеспечивающий поступление теплой и холодной воды.
3. Проведенное отопление.
4. Установленная система принудительной вентиляции.
5. Электрическая сеть должна выдерживать промышленную нагрузку в 380 В.
6. Хорошее освещение, распределенное равномерно по территории.

Все поверхности ежедневно должны подвергаться тщательной влажной уборке и дезинфицирующей обработке. Контролируйте чистоту помещения, так как представители СЭС часто будут наведываться в цех и проверять такие параметры. Не забудьте и о пожарной безопасности, для чего придется соответствовать нормам ГПИ.

Закупка оборудования

Для предпринимателей в данном направлении существует достаточно широкий выбор подходящей техники. Вы можете приобрести целый моноблок с готовой системой для всего цикла производства или же составить автоматизированную линию на основе отдельных узлов. Обычно требуются такие элементы:

• насос высокого давления;
• сушильная камера;
• электрический или паровой калорифер;
• накопительный бункер;
• просеиватель;
• упаковочная линия;
• рекупатор;
• циклон;
• вентилятор;
• шнековый транспортер;
• кристаллизационная установка.

Также придется закупить достаточный комплект емкостей, дополнительные осветительные приборы, системы контроля различных параметров и пр. С целью экономии можно обратить внимание на отечественных производителей данного оборудования. Но многое зависит от ваших целей. Важно ориентироваться на качество техники и ее мощность. Стоимость готовой линии может колебаться от 1 млн рублей до нескольких десятков.

Технология производства

Весь процесс превращения обычного молока в сухой продукт можно описать следующим образом:

1. Подготовка и очистка – сырье немного прогревают, что облегчает доведение его до требуемых параметров жирности и плотности. В это же время его пропускают через множество фильтров, чтобы очистить от излишних примесей и клеток.
2. Нормализация – в данном случае добиваются желаемых параметров, а благодаря сепаратору отделяют сливки и обезжиривают молоко при необходимости.
3. Пастеризация – за счет чего сырье полностью обеззараживается, в нем уничтожаются все вредные бактерии. Происходить это может тремя разными способами – длительным (при 65 градусах), коротким (при 90°) или мгновенным (98°).
4. Охлаждение – этот процесс происходит в накопительном баке, где молоко остужается до низких температур.
5. Сгущение – для чего используется выпарная установка. В ней под воздействием вакуума сырье сгущается до показателей 40-45% доли сухого вещества.
6. Гомогенизация – добиваются однородности полученной массы.
7. Просушивание – за счет распыления в специальной камере достигают сухой концентрации.
8. Просеивание и упаковка – последний этап производства, на котором товар получает готовый вид.

В качестве основного вещества для создания сухого молока используют обычный сырой продукт. Заказать его можно на любых фермерских хозяйствах, где содержат коров или же у частных владельцев. Чтобы бизнес оказался выгодным желательно создать такой завод поблизости от животноводческих ферм и коровников. При этом не придется оплачивать доставку сырья из дальних регионов.

Персонал

Если производством сухого молока заняться на крупном предприятии, то понадобится около 10-15 сотрудников для поддержания технологического процесса. Но для небольшого цеха достаточно нескольких человек:

• технолога;
• простых работников;
• уборщицы;
• бухгалтера;
• водителя.

Сбыт продукции

Поскольку спрос на сухое молоко достаточно высок, а существующие заводы обеспечивают его лишь на 54%, то останется заявить о себе на рынке, чтобы покупатели выстроились в очередь. Для этого можно использовать любую доступную рекламу – в СМИ, интернет, объявления или наладить личные контакты с владельцами крупных предприятий, где требуется данный продукт.

Поставлять товар можно напрямую:

1. В кондитерский цех.
2. На хлебокомбинаты.
3. Молокозаводы, удаленные от ферм.
4. Северные регионы.
5. Розничные продуктовые сети и пр.

Финансовые расчеты

При открытии небольшого цеха по производству сухого молока можно обойтись 1-1,5 млн рублей вложений. При этом продажа готовой продукции по стоимости 7 000 рублей за тонну и уровне производительности в 300 кг в день за год работы принесет прибыли около 756 000. Поэтому уже за 2-3 года стартовые инвестиции окупятся полностью.

Если говорить о более масштабном бизнесе, то следует ориентироваться на такие цифры:

При мощности производства в 5 тонн товара в сутки можно добиться годовой прибыли в размере 12,6 млн рублей. Если же наладить экспорт продукции, то доходы значительно возрастут. Но даже при минимальных расценках можно рассчитывать на возвращение капитальных инвестиций уже через 5-6 лет.

Рентабельность данного производства не падает ниже 30-40%. А если в бизнес-план добавить и другие варианты создания товаров, тогда окупаемость проекта наступит намного раньше.

Видео: свой бизнес на производстве сухого молока.

Сухое молоко получают при сушке пастеризованного коровьего молока. Сухое молоко разводят в теплой воде употребляют в качестве напитка, а также делают из него различные блюда и детское питание, при этом сухое молоко не теряет свои полезные свойства. Для , коровье молоко подвергается нормализации. Пастеризации и сгущению. После чего его гомогенизируют и сушат на вальцовых или распылительных сушилках. На распылительных сушилках молоко сушится при температуре 150-180 °C.

По завершению процесса сушки молоко просеивается и охлаждается.

Это довольно сложный процесс. Сухое молоко в домашних условиях приготовить нелегко, и вот почему.

Предположим, что Вы решили получить соль из соленой воды. Вы можете кипятить воду до тех пор, пока она вся не выпарится и на дне не останется соль.

А теперь предположим, что Вы захотели таким же способом получить сахар из сладкой воды. Вы можете кипятить воду и таким образом довести ее до консистенции сиропа. Но чтобы превратить сироп в сахар Вы должны быть более осторожны – если температура будет чуть больше, чем надо, сахар карамелизуется или сгорит.

Молоко же еще более сложный продукт. Чтобы превратить молоко в порошок нельзя превысить определенную температуру – иначе молоко утратит вкус. В фабричных условиях из молока сначала выпарили бы половину воды в вакуум-выпарном аппарате. Этот процесс схож с идеей, используемой при сублимационной сушке. Молоко должно быть нагрето до определенной температуры и при этом не повреждено или сожжено.

В древние времена кочевники сушили молоко следующим способом : коровье молоко наливалось в казанок и очень долго кипело на огне до густой консистенции в несколько этапов. На дно опускался заранее обработанный бараний сычуг, на который в процессе сушки молоко оседало и впитывалось. Затем его сушили полосками. Эти полоски после можно было опустить в кипяченую воду и получить молоко.

Основное преимущество сухого молока и причина, по которой оно изготавливается – это более длительный срок хранения этого продукта по сравнению со свежим молоком. И чтобы молоко долго хранилось, народ изобрел много разных способов на юге молоко сквашивали и топили, в Сибири молоко морозилось кругами в мисках и тазах. Сейчас, конечно же, никто дома не станет прибегать к таким хитростям, да и условия не позволят. Поэтому, самым эффективным способом получения сухого молока в домашних условиях является изготовление своими руками простого устройства, предназначенного для сушки этого продукта.

Сушилку для молока легко изготовить своими руками, она работает с небольшими энергозатратами и не нуждается в особом присмотре.

Сушилка представляет собой ванну для молока (объемом до 20 л) и барабан, диаметр которого 20 – 50 см, сделанный из нержавеющей стали. Диаметр барабана зависит от Ваших потребностей и возможностей. Внутри барабана устанавливается элемент для нагревания барабана до 90-100 °С. Вплотную к поверхности барабана устанавливается нож. Барабан, сход и бункер для сухого молока лучше всего делать из алюминия, дюраля или стали, предназначенной для пищевых продуктов (марка Х19Н9Т). Нагреватель - ТЭН любой конструкции (мощностью до 200 Вт) или спиральный нагреватель с коническим фарфоровым держателем, его легко найти в специальных магазинах.

Еще понадобится двигатель мощностью примерно 50 Вт, используемый для вращения новогодних ёлок. Главное преимущество такого двигателя - встроенный редуктор, который обеспечивает скорость в 1 обмин.

Хлопчатобумажные фильтры подают молоко на поверхность барабана ровным слоем. Если молоко очень жирное, жир оседает в ванне и его можно использовать для получения масла и сметаны. Барабан вращается и сушит молочный след, а тонкая корочка сухого молока соскребается ножом с поверхности, после чего молочный порошок ссыпается в бункер по сходу.

После всего сушилку нужно тщательно промыть и ошпарить кипятком. Сухое молоко необходимо хранить в прохладном месте.

В сухом молоке, выходящего после сушки должно содержаться: воды 2-2,5 %, жира 26-26,5 %; молочного сахара 47-54 % для обезжиренного и 36-40 % для цельного молока, белка 34 %; минеральных веществ 5,8-6,2 %. В продукте, расфасованном в потребительскую тару, допускается увеличение влажности до 4 %, а для обезжиренного молока расфасованного в транспортную тару - до 5 %. Растворимость сухого молока пленочной сушки около 80-85%, а сухого молока распылительной сушки 97-98 %. При этом индекс растворимости для молока, фасуемого в потребительскую тару, не более 0,2 (для обезжиренного) и 0,1 (для цельного) мл сырого осадка, фасуемого в транспортную тару, не более 0,2 мл сырого осадка.

Калорийность 1кг сухого цельного молока составляет 5300-5500 ккал/кг.

Восстановленное сухое молоко почти не уступает натуральному. Усвояемость белков сухого молока пленочной сушки составляет 94,6 %; жира - 96 %, углеводов - 99-99,5 %.

Технологический процесс производства сухого молока включает следующие операции:приемку, очистку, стандартизацию, пастеризацию, гомогенизацию, предварительное сгущение и сушку.

Приемка, оценка качества молока и очистка ничем по существу не отличаются от ранее рассмотренного процесса выработки сгущенного молока.

Стандартизацию проводят с расчетом, чтобы готовый продукт удовлетворял требованиям стандарта, по которому допускается 4-5 % влаги, 25-26,5 % жира, кис­лотность восстановленного молока не выше 21 °Т.

Предварительная тепловая обработка молока обусловливается не только необходимостью уничтожить микроорганизмы, но и целью: исключить пригорание молока к горячей поверхности, с которой оно соприкасается при выпаривании в вакуум-аппарате. Исходя из этого, следовало бы стремиться к высоким температурам пастеризации. Однако при высоких температурах обработки молока белки теряют обратимость. Кроме того, частично выпадают соли и образуются плохо растворимые аминосахара, что ведет к снижению растворимости молочного порошка.

При пленочной сушке температура горячей металлической поверхности, с которой соприкасается пастеризованное молока в течение 2-10 сек, составляет 90-112 °С. Следовательно, молоко вторично нагревается, при этом погибает остаточная и вторичная микрофлора. При распылительной сушке температура молока снижается до75-80 °С. Поэтому при распылительной сушке молоко можно пастеризовать при 90-95 °С или 110-149 °С (без выдержки) для разрушения липазы, а для пленочной сушки - при 75 °С.

Перед сушкой обычно проводят сгущение, что обусловливается соображениямиэкономического и технологического характера:

Поскольку коэффициент теплопередачи у воздуха ниже, чем у металлической поверхности вакуум-аппарата, выгодно применять последние (вакуум аппараты) для начального высушивания.

Удельный расход энергии (в квт на 1 кг выпаренной влаги) в распылительных сушилках выше, чем в вакуум-аппаратах. В распылительных сушилках - 0,08-0,15 квт/кг. В вакуум-аппаратах с использованием вторичного пара - 0,006-0,004 квт/кг.

Удельный расход пара (в кг на 1кг выпаренной влаги). В распылительных сушилках - 3-3,5 кг/кг. В вакуум установках однокорпусных с термокомпрессией - 0,55- 0,65 кг/кг; В двухкорпусных с термокомпрессией- 0,45-0,55 кг/кг.

Кроме того,при высушивании предварительно сгущенного сырья сокращается расход топлива, увеличивается пропускная способность сушилки. В результате сушки распылительным способомбез предварительного сгущения получается тонкий, пористый хлопьевидный порошок, который быстро увлажняется, занимает относительно больший объём, что увеличивает расход на тару, хуже улавливается фильтрами, вследствие чего возникают потери, а, следовательно, и увеличиваются затраты сырья на единицу готового продукта.

В результате сушки без предварительного сгущения на барабанной сушилке используется не вся поверхность вальцев, получается пористый гигроскопический порошок, нестойкий при хранении. Высушивание на барабанных сушилках без предварительного сгущения оправдывается лишь в том случае, если используется сбросное тепло. Таким образом, предварительное сгущение способствует увеличению производительности сушилки. От степени сгущения молока зависят скорость сушки и качество готового продукта. Однако при значительном повышении степени сгущения снижается растворимость продукта, т.к. повышается вероятность столкновения и агрегирования частиц белка.

Перед сгущением в вакуум-аппарате, пастеризованное молоко фильтруют. Оптимальная степень сгущения молока в циркуляционном вакуум-аппарате 43-48 %, в аппаратах работающих по принципу падающей пленки 52-54 % сухих веществ. Продолжительность сгущения 50 мин в аппарате циркуляционного типа и 3-4 мин в аппарате с падающей пленкой.

Температура сгущения молока в зависимости от типа аппарата:

Циркуляционный двухкорпусной аппарат:

I корпус - 68-70 °С, II корпус - 50-52 °С;

Трехкорпусной аппарат, с падающей пленкой:

I корпус - 72-75 °С, II корпус - 60-65 °С, III корпус - 44-48°С.

Четырехкорпусной аппарат с падающей пленкой:

I корпус 74-80 °С, II корпус 68-73 °С, III корпус 56-62°С, 1У-корпус 42-46 °С.

При выработке обезжиренного сухого молока или пахты на вальцевых сушилках сгущение заканчивают при массовой доле сухих веществ 30-32 %.

При выработке цельного сухого молока распылительным способом концентрация сухих веществ сгущенного молока составляет 50-55 %.

С целью уменьшения массовой доли "свободного жира" в сухом продукте в 2-3 раза, сгущенное молоко или сливки гомогенизируют при температуре выпуска из вакуум- выпарного аппарата. Оптимальная температура гомогенизации 55-60 °С. Давление гомогенизации на одноступенчатом гомогенизаторе 10-15 МПа, на двухступенчатом гомогенизаторе в I ступени 11,5-12,5 МПа, на П ступени 2,5-3 МПа.

Основной сферой применения сухого цельного и обезжиренного молока является производство различных хлебопродуктов, мясных изделий, в качестве связующей добавки в фарш колбас и сосисок, а также при изготовлении кондитерских изделий. Помимо этого, сухое молоко с содержанием сухих веществ не менее 96% используется для получения восстановленного молока.

Производство сухого молока

В настоящее время основной и самой широко используемой высокого качества является распылительный метод. Также быстрорастворимое сухое молоко изготавливают из смеси обезжиренного и цельного молока посредством следующего метода: сухая смесь увлажняется посредством пара до образования гранул, после чего снова сушится. В силу высокого и стабильного спроса на данную продукцию, несмотря на высокий уровень энергозатрат, производство сухого молока является более чем прибыльным и перспективным бизнесом.

Технология производства включает в себя несколько этапов для реализации, которых используется соответствующее оборудование:

• Нормализация – данная процедура необходима для обеспечения массовой доли жира в готовой продукции не более 21,6% процентов, для чего выполняется соответствующая подготовка сырья;
• Пастеризация заключается в термической обработке молока при температуре от +80 0 С до +850 0 С.
• Предварительное сгущение или выпаривание молока необходимо для доведения содержания сухих веществ в молоке до уровня 48–50%, что значительно улучшает качества готового продукта и снижает эксплуатационные затраты.

Линия по производству сухого молока имеет в своем устройстве сушильные камеры для сушки молока, посредством горячего воздуха сырье подается в сушильную камеру специальным насосом. После чего распыленное молоко выводится из сушильной камеры и поступает на фасовку.

Обезжиренное молоко

Сухое обезжиренное изготавливается по более упрощенной технологии, так как процедура выпаривания сырья выполняется до уровня содержания сухих веществ в 30–34%, что исключает необходимость в нормализации и гомогенизации сырья. Кроме этого, процедуры приемки, очистки и пастеризации обезжиренного сырья идентичны тем, что применяются на других молочных производствах.

Предварительное сгущение

Для выполнения данной процедуры, являющейся одной из основных в технологии производства сухого молока, линия по производству сухого молока оснащается специальными вакуумно-выпарными установками. Наиболее эффективными из которых являются многоступенчатые установки для выпаривания молока, выполняющие процедуру удаления влаги путем нагрева сырья в условиях вакуума.

Например, по данному принципу функционирует линия по производству сухого молока «Виганд», производительность которой составляет от 2000 до 8000кг испаренной влаги в час. Линия по производству сухого молока индийской компании SSP Pvt. Ltd. отличается инновационными техническими решениями и высокой производительностью, так как процедура выпаривания сырья выполняется с помощью низкотемпературного вакуумного метода, что в свою очередь позволяет значительно сократить затраты электроэнергии. Однако подобная линия по производству сухого молока, имеющая в своем устройстве термокомпрессоры, значительно сложнее обычных вакуумных аналогов.

Сушка предварительно сгущенного молока

Данная операция выполняется посредством таких методов как: вихревой и прямоточный. В случае с первым сушка распыленного продукта выполняется в вихревом потоке горячего воздуха, который используется в агрегатах с горизонтальной сушкой. Единственный недостаток данного оборудования – это необходимость в сложной процедуре очистки воздуха и смеси.

Линия для производства сухого молока, видео-обзор: