Технология производства сухого молока: Технология и оборудование для производства сухого или обезжиренного молока

Содержание

Технология и оборудование для производства сухого или обезжиренного молока

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

Технология и производство

Технология производства сухого молока состоит из нескольких последовательных этапов:

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

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

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

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

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

Когда сгущенный продукт соприкасается с раскаленным барабаном сушильной установки, начинается процесс карамелизации. Сухое обезжиренное молоко, которое изготовлено при помощи вальцевой сушилки, обладает большей жирностью.

  Единственный минус этого способа — довольно низкая производительность.

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

Необходимое оборудование

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

Необходимое оборудование для производства сухого молока:

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

Установка выпарная вакуумная

Данное оборудование позволяет получить концентрированную молочную сыворотку и само молоко. Особенность установки —  в оснащенности специальными приспособлениями, напоминающими по форме трубы. Они отделяют молочные фракции от конденсата.

Стандартные установки имеют также блоки для большей вместимости молока, и охлаждающие готовый продукт детали. Так готовый продукт не требует дополнительного охлаждения, что очень удобно для производителей. Вакуумная выпарная установка довольно проста в использовании, поскольку имеет встроенный автоматический пульт управления.

Оборудование для кристаллизации

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

Установка для распылительной сушки

В данном аппарате проходит заключительный этап производства. В камере сушильной установки происходит испарение остатков жидкости, что положительно влияет на продолжительность хранения уже готового продукта.

Результат работы сушилки — хорошо сыпучие и быстро растворимые гранулы белого или светло-бежевого цвета.

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

Разновидности сухого молока

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

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

Процесс изготовления и технология изготовления никак не зависят от разновидности продукта.

Состав

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

Польза и вред

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

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

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

  Нарушение условий хранения и герметичности упаковки может спровоцировать рост вредных бактерий и плесени, что вызовет серьезного отравление.

Использование сухого молока

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

Продукт широко применяется:

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

Предприятия, изготавливающие сухое молоко

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

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

Технологии и оборудование для переработки молока

Молочная промышленность — одно из важнейших направлений разведения крупного рогатого скота. Чтобы молочный продукт сохранил полезные качества, необходимо знать о правильной обработке и переработке. Сюда входит не только охлаждение и транспортировка на молочный завод, но и определение кислотности и жирности, контроль качества, санитарные пробы.

Технология переработки продукта

Парное цельное молоко чаще всего выступает в качестве сырья для получения молочных продуктов. Цельное молоко обладает рядом полезных для человека компонентов, но работа с таким сырьем очень сложна: оно поликомпонентно, имеет неадекватные технологично-функциональные свойства, повышенную  активность биологических компонентов. Технология переработки молока призвана сохранить все полезные свойства, а также повысить срок хранения готового продукта и обогатить его витаминами. Технология переработки молока включает в себя целый комплекс самых разных биохимических и микробиологических, теплофизических и химических, а также биотехнологических мер.

Полный цикл переработки молока — схема

Технология переработки молока позволяет получить не только цельное молоко или пастеризованное, но и всевозможные молочные и кисломолочные продукты.

Современная технология переработки молока подразумевает обязательное очищение цельного продукта от избытков жира, поскольку повышенная жирность подходит не для всех людей, и может нанести вред здоровью. Базовое очищение включает в себя устранение любых непищевых включений.

Этапы переработки

Переработка молока сегодня — это результат многолетних российских и зарубежных исследований. Доение коров и первичная обработка молока (очистка и охлаждение) — важный момент для последующей переработки продукта. Чаще всего на крупных фермах доение коров осуществляется при помощи доильных аппаратов. Это облегчает доение, повышает надои и обеспечивает автоматическое попадание продукта в специальный герметичный резервуар.

От правильности хранения и своевременной перевозки на молокоперерабатывающий комбинат во многом зависят вкусовые качества продукта в дальнейшем.

Узел приемки молока

Перевозка

Технология производства молока и молочных продуктов включает в себя несколько этапов. И перевозка- первый из них. Успешность перевозки зависит от выполнения нескольких обязательных требований:

  • Быть быстрой,
  • Цистерны автомобиля должны поддерживать определенный микроклимат,
  • Автомобиль должен соответствовать санитарным нормам,
  • Приемка молока должна происходить быстро,
  • Цистерны для перевозки должны иметь специальную аппаратуру, следящую за температурой перевозимого продукта,
  • Перевозка должна осуществляться только в цистернах, изготовленных из материалов, разрешенных для транспортировки пищевого продукта,
  • Перевозка должна осуществляться в первые 20 часов после получения и охлаждения сырья.

Молоковоз для перевозки молока с фермы

Подготовка продукта к свертыванию

Второй этап в переработке — подготовка продукта к свертыванию. После того, как молочко было очищено — его пастеризуют. Одновременно с процессом пастеризации проводят процедуру вакуумного кондиционирования, чтобы удалить из продукта возможные примеси воздуха и газов, а также различных соединений. Вакуумное кондиционирование также улучшает свертываемость примерно на 20%.

Когда процесс закончен, продукт охлаждают, и отправляют либо в специальную ванну, либо в сыроизготовитель.

Танк для свертывания молока

Бактофигурирование

Для того, чтобы избежать роста численности газообразующих бактерий, в молочко вводят немного раствора калия и азотнокислого натрия. Данный процесс очень важен. Цельное молоко содержит очень много  маслянокислых и молочнокислых ферментов, которые могут оказать негативное влияние на конечный молочный продукт. На сто грамм исходного молочного сырья добавляется около двадцати грамм химического соединения, а сам процесс бактофигурирования продолжается в среднем 12 часов.

Пастеризация

Пастеризация — вид термической обработки продукта, при которой молочко прогревается до нужной температуры (минимум 63 градуса). Это один из самых простых и доступных способов обеззараживания, при котором уничтожаются возбудители таких болезней, как бруцеллез, туберкулез, сальмонеллез.

Молочная продукция сегодня невозможна без пастеризации.

Существует три вида пастеризации:

  • Длительная (минимальное время — 30 минут при температуре +63 + 66 градусов),
  • Кратковременная (время обработки — 20 минут, температура нагревания + 73 +76 градусов),
  • Моментальная (время обработки — несколько секунд, температура + 92 градуса).

Процесс стерилизации

Стерилизованное молоко не следует путать с пастеризованным. Стерилизация молока — процесс нагревания в особенных условиях, которые обеспечивают полное истребление и самих бактерий, и их спор. Стерилизация происходит при температуре свыше +130 градусов и при более высоком давлении. После завершения стерилизации, продукт проходит процесс охлаждения и расфасовки. Стерилизованное молоко отличается большим сроком хранения, но оно не пригодно для изготовления каких-либо молочных продуктов, а также отличается пониженным содержанием полезных бактерий и витаминов.

Гомогенизация

При стерилизации очень важным процессом является гомогенизация. Гомогенизация молока направлена на улучшение усвояемости продукта, а также предотвращение отстаивания сливок. Гомогенизация молока заключается в размельчение молочных жировых шариков.

Оборудование, необходимое для переработки

Любой молочный комбинат должен иметь необходимое оборудование для переработки молока. Минимальный список оборудования для молочного предприятия:

  • Устройства по приему и последующему хранению переработанного молочка,
  • Пластинчатые, порционные и трубчатые пастеризаторы,
  • Сепараторы,
  • Поршневые гомогенизаторы,
  • Различные емкости,
  • Оборудование для разлива и упаковки,
  • Мощные компрессоры,
  • Система трубопровода,
  • Бойлеры,
  • Система насосов,
  • Специальный молочный фильтр.

Цех по переработке молока должен быть оснащен также надежной системой водоснабжения и электричества, иметь хорошую вентиляцию и пожарную безопасность, зону санитарного контроля.

Ванна для перемешивания молока

Любой завод по переработке молочного сырья должен иметь и анализатор качества.

Одна из самых популярных моделей на рынке — Лактан 1-4. Он показывает довольно точные данные, легкий и практичный, имеет автономное питание, и занесен в государственный реестр не только России, но и многих стран Азии и Европы.

Молочные продукты

Дальнейшая обработка и переработка зависит от того, какой вид продукта намерен получить молочный комбинат. Продукты переработки молока:

  • Йогурты,
  • Сливки,
  • Масло,
  • Айран,
  • Сыр,
  • Творог,
  • Кисломолочные напитки,
  • Ацидофилин,
  • Сметана,
  • Мацони,
  • Топленое масло.

Получение и польза обезжиренного молочка

Очень важным продуктом переработки является обезжиренное молоко, которое используется и для питья, и для приготовления прочих обезжиренных продуктов. Обрат или обезжиренное молоко получается при сепарировании цельного продукта на сливки. Если сливки стандартной жирности, то в обрат попадает от 0,03 до 0,06% жира. В обезжиренное молоко чаще всего попадают жировые шарики, имеющие диаметр менее 2 мкм. Отличается обезжиренное молоко и тем, что почти не содержит в себе белков молочных шариков, а также тем, что имеет большую биологическую ценность, чем цельное молоко. Также обезжиренное молоко намного богаче незаменимыми для организма человека аминокислотами: валином, лизином, лейцином, треонином, изолейцином, фенилаланином.

Определение жирности

Определение жира в молоке очень важно и для последующего использования, и для назначения стоимость продукта. Есть несколько способов, как определить жирность молока. Обычно на комбинатах и молочных фермах используют высокоточные жиромеры. Прибор способен определить жирность молока с погрешностью до тысячной доли процента. Минус устройства — цена и невозможность использования его дома. Для того, чтобы определить жирность молока в условиях домашней фермы, нужен обычный прозрачный стакан, высотой не менее 15 см, и мерная линейка. В десяти сантиметрах от дна стакана рисуется черта, до которой и наливается молочко. Стакан оставляется на семь-восемь часов при комнатной температуре — обычно этого времени достаточно для того, чтобы сливки отделились и поднялись. Толщина сливок измеряется линейкой. Чтобы определить жирность молока, необходимо толщину сливок поделить на десять, а полученный результат умножить на сто процентов.

Бутирометр

Прибор для измерения жирности молока (жиромер)  — бутирометр. Бутирометры широко используются в молочной промышленности, но применение их дома может быть даже опасным. Работает прибор для определения жирности молока так: сначала в него наливается 10 мл серной кислоты. Далее к кислоте добавляют около 11 мл молока. Очень важно постараться не допустить смешения жидкостей. Следующий шаг — добавление одного миллилитра изоамилового спирта. Обязательно все делать в указанной последовательности, иначе полученные результаты не будут точны. Бутирометр следует закрыть плотной, лучше резиновой, пробкой и перемешать все содержимое. Прибор помещается на пять минут в водяную баню с температурой около 64 — 66 градусов. Далее бутирометр вставляется в центрифугу и центрифугируют не более пяти — семи минут. Последний этап — помещение устройства на три минуты в водяную баню. Процент жира отобразиться на шкале устройства.

Какое молочко более жирное

Есть ли разница в жирности молока, какое молоко жирнее — утреннее или вечернее? Молочко утреннее богаче жирами. Объяснение этому простое — между доением вечерним и утренним проходит больше времени. Усваивается молочко утреннее гораздо легче, а вот вечернее — жирнее, и содержит больший процент сливок. Именно поэтому вечернее молочко лучше подходит для приготовления самых разных молочных продуктов.

Но жирность надоя зависит не только от того, во сколько доят буренку, но и от того, что она ела, а также от периода лактации.

Кислотность

Определение кислотности молока также немаловажный момент в процессе переработки. Кислотность учитывают и при оценке сырья, и при последующем использовании. Разные виды молока могут иметь разную кислотность, и значительно отличаться друг от друга. Зависит это и от породы буренки, и от сезона, и от возраста, и от того, утром был надой или вечером.

Питьевое молоко и молочные продукты должны производиться только из свежего сырья с кислотностью около 17-18 %. Если кислотность сырья выше на несколько процентов — это допустимо. Если она составляет 22-23%, то сырье относится к несвежему, и не допускается для переработки на заводе.

Определить кислотность продукта можно так: в стакан пипеткой наливают около 10 мл продукта, потом добавляют дистиллированную воду — 20 мл, несколько капель фенолфталеина. Смесь титруют раствором едкого натрия до образования бледно — розового оттенка. Объем щелочи, которая потребовалась на титрование смеси, умножают на десять. А результат и есть кислотность.

Микробология

Микробиология молока и молочных продуктов — важная научная составляющая любого этапа переработки. Разные виды молока от разных коров обладают разной микрофлорой. Опасные болезнетворные бактерии могут проживать в сосках вымени, а также в молочных каналах, и с доением попасть в парное молочко.  Правильное и быстрое охлаждение и последующее хранение молока позволит избежать быстрого развития негативной микрофлоры. Если оставить парное молочко при комнатной температуре, то за сутки число болезнетворных бактерий в нем может возрасти в три раза. А в охлажденном до +8 градусов молочке количество микробов в разы меньше.

При охлаждении очень важно не допустить замерзания. Такое сырье будет непригодным для последующего использования. Точка замерзания молока  — 0,525 — 0,565 градусов.

Средний инкубационный период микробов — около двух суток. Через 40-48 бактерии начинают стадию активного размножения и продукт прокисает, становится непригодным для употребления. Именно поэтому важно вовремя охладить молочко перед его транспортировкой на молочный завод, и исключить любой контакт с воздухом.

Современная технология молока и молочных продуктов имеет целый ряд процессов, направленных на снижение патогенных микробов и бактерий в конечном молочном продукте.

Любой молочный продукт также обладает своей микробиологией. Самым безопасным продуктом с точки зрения микробиологии является сгущенка. В ней может сохраниться только незначительное количество споровых бактерий. Объясняется это тем, что сгущенное молоко подвергается и пастеризации, и стерилизации. Сухое молоко менее безопасно. При производстве сухого молока происходит кратковременный нагрев продукта, а сушка выполняется при недостаточно высокой температуре. Результат — готовый продукт может содержать споры многих бактерий и даже плесневых грибков. Микрофлора сыров и любых кисломолочных продуктов очень зависит от качества изначального сырья, но чаще всего представлена бактериями и организмами, которые отвечают за процесс скисания и квашения.

Ветеринарно-санитарная экспертиза

Производство молока и молочных продуктов — это еще не конечный этап переработки. Перерабатывающий завод отправляет не только готовое молоко и молочные продукты на экспертизу. Поступившее на завод для переработки сырье также проходит специальную экспертизу. Цель ветсанэкспертизы — контроль качества и безопасности на всех этапах переработки — от приемки и до реализации.

ВСЭ молока состоит из:

  • Изучение сопроводительных документов (ветеринарные свидетельства, техническая документация на транспортное средство, сертификаты соответствия),
  • Осмотра цистерны,
  • Отбор проб сырья,
  • Органолептического исследования сырья,
  • Определения физико-химических свойств сырья,
  • Определения температуры,
  • Определения кислотности и жирности,
  • Определения плотности сырья,
  • Определения чистоты сырья,
  • Определения остатка сухого обезжиренного и сухого в сырье (сомо),
  • Определения коли-титра сырья,
  • Определения соматических клеток,
  • Выявления качества пастеризации продукта,
  • Выявления наличия фосфотазы щелочной,
  • Определения фалисификации сырья,
  • Определения присутствия ингибирующих компонентов.

Иметь необходимую документацию от санитарно-ветеринарной службы должен и сам молокозавод, а также ферма по разведению и содержанию крс.

Технология производства сухого молока

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

Принцип действия всех распылительных сушилок состоит в превращении концентрата в мелкие капли, которые подаются в быстрый поток горячего воздуха. В силу очень большой поверхности капель (1 л концентрата распыляется на 1,5×1010 капель диаметром 50мкм с общей поверхностью 120 м2) 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 сушкиРисунок 8 – Частица после распылительной сушки. Одноступенчатая сушкаРисунок 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: Ti – температура воздуха на входе; To – температура воздуха на выходе; Ta – 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 (Ti = 200°C, To = 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 (Δt, 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 Δt. 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.

Таблица 1- Системы сушки

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/нм3.
  • Экономия энергии до 15 %
  • Меньший уровень шума в связи с меньшим падением давления в вытяжной системе

МОЛОКО И СЫВОРОЧНЫЙ ПОРОШОК | Справочник по переработке молочных продуктов

Сушка — это метод консервирования пищевых продуктов, который подавляет рост микроорганизмов, например дрожжей и плесени, путем удаления воды. Сушка — один из старейших процессов сохранения, доступных человечеству, который можно проследить с древних времен. Согласно рассказам Марко Поло о его путешествиях по Азии, монголы производили сухое молоко путем сушки молока на солнце.
В настоящее время путем обезвоживания готовят множество различных продуктов с использованием сушилок, которые используются в различных отраслях промышленности, таких как химическая, фармацевтическая, перерабатывающая и молочная.Сушеные продукты питания варьируются от фруктов и мяса до молочных продуктов, таких как молоко и сыворотка, а также различных видов детского питания.
Снижения содержания воды можно добиться разными способами и средствами. При рассмотрении вопроса об удалении воды из твердой пищи можно рассмотреть вопрос о переводе воды из твердого вещества в жидкость или в газ. Для этого промышленность предлагает большое количество различных типов сушилок, выбор которых зависит от желаемых характеристик конечного продукта.

Сушка пищевых продуктов

Введение

Есть две основные причины сушки пищевых продуктов:

  • для предотвращения (или подавления) роста и активности микроорганизмов и, следовательно, для сохранения пищи,
  • для уменьшения веса и объема еды для более дешевой транспортировки и хранения.


При правильном применении питательные качества, цвет, вкус и текстура регидратированных сушеных продуктов лишь немного ниже, чем у свежих продуктов. Однако, если сушка проведена неправильно, это приведет к большей потере питательных и пищевых качеств и, что более серьезно, к риску микробной порчи и, возможно, даже пищевого отравления.

Принципы сушки

Сушка — это массообменный процесс, состоящий из удаления воды или другого растворителя путем испарения из твердого вещества, взвеси или жидкости. Этот процесс часто используется как заключительный этап производства перед продажей или упаковкой продукции. Часто используются источник тепла и среда для удаления пара, образующегося в процессе. В биопродуктах, таких как продукты питания, зерно и фармацевтические препараты, удаляемым растворителем почти всегда является вода.
Обычно продукты сушат горячим воздухом для удаления воды.Для эффективной сушки воздух должен быть горячим, сухим и подвижным. Эти факторы взаимосвязаны, и важно, чтобы каждый фактор был правильным (например, оба фактора — холодный движущийся воздух или горячий влажный воздух — неудовлетворительны). Сухость воздуха называется влажностью — чем ниже влажность, тем суше воздух. Есть два способа выразить влажность; наиболее полезным является соотношение водяного пара в воздухе к воздуху, полностью насыщенному водой. Это известно как относительная влажность (RH).Полностью сухой воздух имеет относительную влажность 0%, а воздух, полностью насыщенный водяным паром, имеет относительную влажность 100%.

Основы сушки
Сушка включает удаление воды из пищевого продукта в окружающий воздух.
Для эффективной сушки воздух должен быть горячим, сухим и подвижным. Эти факторы взаимосвязаны, и важно, чтобы каждый фактор был правильным:
  • Воздух должен быть сухим, чтобы он мог поглощать влагу из продукта
  • Нагрев воздуха вокруг продукта вызывает его более быстрое высыхание
  • Если воздух не движется через пищу, он не может избавиться от водяного пара, который он собрал.Для циркуляции воздуха необходим вентилятор или воздуходувка.

    Вкратце — когда пища сушится, горячий сухой воздух контактирует с пищей. Горячий воздух поглощает воду из продуктов и отводится от них. Его место занимает новый сухой воздух, и процесс продолжается до тех пор, пока еда не потеряет всю воду.

Воздух, не насыщенный водой (воздух с низкой относительной влажностью), может собирать и удерживать больше воды, пока не станет насыщенным. Принцип сушки заключается в том, что сухой воздух контактирует с пищей и поглощает часть влаги из пищи.Затем этот воздух нужно сдувать и заменять сухим воздухом, чтобы процесс удаления влаги из пищи мог продолжаться, пока пища не высохла. Если используется влажный воздух (с высокой относительной влажностью), то есть в тропическом климате, где он довольно влажный, он быстро становится насыщенным и не может собирать водяной пар из пищи. Поэтому процесс сушки во влажных тропиках занимает больше времени, чем в полузасушливых тропиках.
Температура воздуха влияет на влажность — более высокие температуры уменьшают влажность и позволяют воздуху переносить больше водяного пара.Взаимосвязь между температурой и относительной влажностью показана на психрометрической диаграмме (см. Рисунок 17.1).
Обратите внимание, что существует два типа температуры воздуха: сухой термометр и влажный термометр. Обе эти температуры используются для оценки влажности воздуха при заданной температуре.
Точка росы — это температура, при которой воздух насыщается влагой (относительная влажность 100%). Любое дальнейшее охлаждение с этого момента приводит к конденсации воды из воздуха. Это видно ночью, когда воздух охлаждается и на земле образуется водяной пар в виде росы.Линии адиабатического охлаждения — это параллельные прямые линии, идущие поперек диаграммы, которые показывают, как абсолютная влажность уменьшается при повышении температуры воздуха.
Когда пища помещается в сушилку, есть короткий период, в течение которого поверхность нагревается. За этим следуют две отдельные фазы: постоянная скорость и скорость падения. В период постоянной скорости вода удаляется с поверхности корма путем испарения. Если состояние воздуха (температура и относительная влажность) в сушилке постоянное, вода испаряется с постоянной скоростью.Это показано на графике крутой прямой линией (рисунок 17.2). По мере сушки необходимо удалить воду из продукта. Это становится все труднее и труднее, поскольку вода должна проходить дальше через пищу от центра к внешней стороне, где она испаряется. Скорость сушки замедляется, что называется периодом снижения скорости. На графике это видно как более мелкая часть кривой. В конце концов, влага больше не удаляется из пищи, и говорят, что она находится в равновесии с сушильным воздухом (последняя часть кривой, где она выравнивается).
В период снижения скорости сушки скорость сушки в основном определяется химическим составом и физической структурой пищи. Температура воздуха для сушки также важна на этом этапе, так как горячий воздух помогает влаге внутри продукта перемещаться к поверхности.

Рис.17.1

Упрощенная психрометрическая таблица

Использование психрометрической диаграммы

Психрометрическая диаграмма — это графическое представление различных характеристик воздуха, важных с точки зрения сушки.На диаграмме представлены следующие характеристики: температура, абсолютная влажность, относительная влажность (%) и плотность воздуха. Таблица была разработана для помощи в расчетах сушки и проектировании сушилок. В настоящее время доступны программные приложения для расчета характеристик воздуха. На рис. 17.2 показана простая версия психрометрической диаграммы.

Важность размера частиц

Основным фактором, регулирующим скорость сушки, является скорость, с которой влага может перемещаться из внутренней части частицы или куска пищи на поверхность.Следовательно, чем короче расстояние, которое должна пройти влага, тем выше скорость высыхания. По этой причине, по возможности, продукты перед сушкой следует нарезать на мелкие кусочки. Уменьшение размера также увеличивает площадь поверхности продукта по отношению к объему кусков. Это, в свою очередь, увеличивает скорость испарения воды из пищи.

Цементационная закалка
Цементационная закалка — это процесс, который происходит с некоторыми продуктами во время сушки. Он характеризуется образованием твердой корки на поверхности частиц, таких как молочные продукты, что замедляет скорость высыхания.Во время сушки влага из продукта перемещается из центра продукта наружу, где она испаряется. Если снаружи образуется плотная корка, влага из центра продукта не сможет уйти. Поверхностное упрочнение вызывается слишком быстрой сушкой в ​​начальный период (с постоянной скоростью), и его можно предотвратить, используя более холодный сушильный воздух в начале процесса сушки.

Стабильность и хранение сушеных пищевых продуктов

Для обеспечения безопасного хранения конечное содержание влаги в пищевых продуктах должно быть менее 20% для фруктов и мяса, менее 10% для овощей и 2.5-5% на молочные продукты. Стабильность высушенных пищевых продуктов при хранении зависит от содержания в них влаги и от того, насколько легко пищевые продукты могут впитывать влагу из воздуха. Очевидно, что риск поглощения влаги выше в регионах с высокой влажностью. Однако разные продукты в разной степени поглощают влагу. Продукты, которые легко впитывают влагу, необходимо упаковывать во влагостойкий материал.
Низкое содержание влаги является показателем стабильности пищевых продуктов, но не гарантией.Более важным является наличие влаги для роста микробов, и для описания этого используется термин «активность воды» (a w ). Активность воды варьируется от 0 до 1. Чем ниже значение, тем труднее микроорганизмам расти на пище.

Примеры содержания влаги и значений w для выбранных пищевых продуктов и требований к их упаковке показаны в таблице 17.1.

Таблица 17.1.

Значения активности воды (a w ) продуктов питания

Вещество a w
Дистиллированная вода 1.00
Водопроводная вода 0,99
Сырое мясо 0,99
Молоко 0,97
Сок 0,97
Салями 0,87
Бекон вареный <0,85
Насыщенный раствор NaCl 0,75
Точка, при которой зерно теряет хруст 0,65
Сушеные фрукты 0.60
Стандартный воздух в помещении 0,5 — 0,7
Мед 0,5 — 0,7

Способы сушки

Существует множество различных методов сушки пищевых продуктов, каждый из которых имеет свои преимущества для конкретных применений; К ним относятся:

  • Сублимационная сушка
  • Барабанная / роликовая сушка
  • Полочные сушилки
  • Распылительная сушка
  • Сушилки для слоя
  • Сверхкритическая сушка
  • Диэлектрическая сушка
  • И т. д.

Некоторые методы сушки описаны в следующие параграфы.

Сублимационная сушка

Сублимационная сушка или лиофилизация — это метод сушки, при котором растворитель замораживается перед сушкой, а затем сублимируется, т. Е. Превращается в газовую фазу непосредственно из твердой фазы, ниже точки плавления растворителя. Он сохраняет биологические свойства белков, а также витамины и биологически активные соединения. Давление можно снизить с помощью высоковакуумного насоса (хотя возможна сублимационная сушка при атмосферном давлении в сухом воздухе).
При использовании вакуумного насоса пар, образующийся при сублимации, удаляется из системы путем преобразования его в лед в конденсаторе, работающем при очень низких температурах, вне камеры сублимационной сушки.
После завершения процесса сублимационной сушки вакуум обычно снимается с помощью инертного газа, такого как азот, перед упаковкой и герметизацией материала. Сублимационная сушка не получила широкого распространения для производства сухого молока из-за высоких энергозатрат.

Барабанная / роликовая сушка

Рис.17.3

Принцип роликовой сушилки с лотковой подачей

Барабанная или роликовая сушка — это метод сушки жидких продуктов. В процессе сушки в барабане материал сушится при относительно низких температурах над вращающимися, мощными, нагреваемыми паром барабанами, которые производят листы высушенного в барабане продукта.Вода в концентрате испаряется, и пар удаляется. Этот продукт измельчается до готовых хлопьев или порошка.
В зависимости от желаемой производительности валковая сушилка имеет длину 1-6 м и диаметр валков 0,6 — 3 м. Его производительность зависит от толщины пленки, температуры поверхности ролика, скорости ролика и содержания сухого вещества в поставляемом продукте.
Современные технологии барабанной сушки позволяют получать высушенные ингредиенты, которые немедленно восстанавливаются и сохраняют большую часть своего первоначального вкуса, цвета и пищевой ценности.Относительно высокая температура поверхностей нагрева может денатурировать белки в молоке, что приведет к ухудшению растворимости и может появиться коричневое изменение цвета. С другой стороны, такая интенсивная термообработка увеличивает водосвязывающие свойства порошка.
Некоторые преимущества барабанной сушки включают возможность сушить вязкие продукты, которые нельзя легко высушить другими методами. Другие продукты, для которых можно использовать барабанную сушку, — это, например, крахмалы, сухие завтраки и картофельное пюре быстрого приготовления, чтобы сделать их растворимыми в холодной воде.

Распылительная сушка

Распылительная сушка Распылительная сушка — это наиболее часто используемый промышленный процесс для образования частиц и сушки, который оказался наиболее подходящим процессом для сушки молочных продуктов, таких как молоко, сыворотка и продукты детского питания. Распылительная сушка очень подходит для непрерывного производства термочувствительных продуктов из жидкого сырья, такого как продукты питания и фармацевтика. Сырье может включать растворы, эмульсии и суспензии, которые можно перекачивать. Технология идеальна, когда конечный продукт должен соответствовать определенным стандартам качества.Это касается гранулометрического состава, остаточной влажности, объемной плотности и многих других физических и функциональных свойств.

Распылительная сушка начинается с распыления жидкости на распыление капель. Эти капли контактируют с горячим воздухом в сушильной камере. Распылители выпускаются роторными (колесными) или форсунками разных типов. В качестве альтернативы, для некоторых применений используются двухжидкостные или ультразвуковые сопла. В зависимости от требований процесса при соответствующем выборе можно достичь размера капли от 10 до 500 мкм.Чаще всего применяется диапазон диаметров от 100 до 200 мкм. Испарение влаги из капель и образование сухих частиц продолжаются в условиях контролируемой температуры и воздушного потока. Порошок непрерывно выгружается из сушильной камеры и извлекается из отработавших газов с помощью циклонов, рукавных фильтров или их комбинации. В некоторых случаях используются мокрые скрубберы.

В распылительной сушилке вода из концентрата, подлежащего распылительной сушке, испаряется с поверхности в виде множества мелких капель (1 литр концентрата распыляется до 1.2 x 10 11 капель диаметром 50 мкм с общей поверхностью
120 м ( 2 .). Маленькие капли образуются распылителем, либо вращающимся колесом, либо соплом высокого давления. Капли попадают в поток горячего воздуха, который за счет испарения воды из концентрата охлаждается. Этот более холодный выхлопной и влажный воздух выбрасывается из сушилки в атмосферу после отделения сухих частиц. Сухие частицы после отделения от технологического воздуха дополнительно сушатся и охлаждаются.

Применение сухого молока

Сухое молоко можно использовать для различных целей, например:

  • Рекомбинация молока и молочных продуктов
  • В хлебопекарной промышленности для увеличения объема хлеба и улучшения его способности связывать воду. Таким образом, хлеб будет оставаться свежим в течение более длительного периода времени
  • Заменитель яиц в хлебе и выпечке
  • Производство молочного шоколада в шоколадной промышленности
  • Производство колбас и различных видов готовых блюд в пищевой промышленности и общепите
  • В детском питании
  • Производство мороженого
  • Корм ​​для животных, ускоритель роста телят

Сухое молоко — это промышленный молочный продукт, полученный путем выпаривания молока до сухого материала.Одна из целей сушки молока — сохранить его; Сухое молоко имеет гораздо более длительный срок хранения, чем жидкое молоко, и его не нужно охлаждать из-за низкого содержания влаги. Другая цель — уменьшить его габариты для экономии транспортировки. Сухое молоко и молочные продукты включают такие продукты, как сухое цельное молоко, обезжиренное сухое молоко, сухая пахта, сухие продукты из сыворотки и сухие молочные смеси. Многие экспортируемые молочные продукты соответствуют стандартам, изложенным в Codex Alimentarius.
Каждая область применения предъявляет свои специфические требования к сухому молоку.Если порошок должен быть смешан с водой для непосредственного употребления (рекомбинация), он должен быть легко растворимым, иметь правильный вкус и питательную ценность. Для этого необходимо очень осторожно высушить продукт в распылительной сушилке. Некоторая степень карамелизации лактозы полезна при производстве шоколада. Здесь порошок можно подвергнуть интенсивной термообработке в валковой сушилке.

Таблица 17.2

Типичные свойства сухого молока распылительной сушки

Продукт Цельное сухое молоко Сухое обезжиренное молоко
Растворимость мл 0.1 — 0,5 0,1 — 0,5
Обугленные частицы. ADPI Dics A A
Остаточная влажность, макс.% 3,3 4,0
Насыпная плотность после утряски г / мл 0,55 — 0,60 0,65 — 0,75
Обезжиренное сухое молоко и сухое обезжиренное молоко

Обезжиренное сухое молоко и сухое обезжиренное молоко очень похожи. И то, и другое получают путем удаления воды из пастеризованного обезжиренного молока.Оба содержат 5% или меньше влаги (по весу) и 1,5% или меньше молочного жира (по весу). Разница в том, что сухое обезжиренное молоко имеет минимальное содержание молочного белка 34%, тогда как обезжиренное сухое молоко не имеет стандартизованного уровня белка.
Обезжиренное сухое молоко и сухое обезжиренное молоко классифицируются для использования в качестве ингредиентов в соответствии с термической обработкой, использованной при их производстве. Существует три основных классификации: высокотемпературные (наименее растворимые), среднетоннажные и низкотемпературные (наиболее растворимые). Обезжиренное сухое молоко и сухое обезжиренное молоко доступны в виде высушенных валиком и распылительной сушки, причем последняя является наиболее распространенной.
Сухое обезжиренное обезжиренное молоко распылительной сушки и сухое обезжиренное молоко доступны в двух формах: обычное или неагломерированное (нерастворимое) и агломерированное (растворимое).
В зависимости от интенсивности термообработки сухое молоко классифицируется по категориям, связанным с комбинациями температуры / времени, которым подвергалось обезжиренное молоко до и во время выпаривания и сушки. Тепловая обработка денатурирует сывороточные белки, причем процент денатурированных белков увеличивается с интенсивностью тепловой обработки.Степень денатурации обычно выражается индексом азота сывороточного протеина (WPNI), то есть в миллиграммах азота неденатурированного сывороточного протеина на грамм порошка. Информация о различных категориях сухого обезжиренного молока, высушенного распылением, сведена в Таблицу 17.3.

Таблица 17.3

Категории сухого обезжиренного молока распылительной сушки.

Категория Температура / время мг / г WPNI
Очень низкотемпературный <70 ° C *)
Низкотемпературный (LH) порошок 70 ° C / 15 с> 6,0
Среднетемпературный порошок (MH) 85 ° C / 20 с 5-6,0
90 ° C / 30 с 4 — 5,0
95 ° C / 30 с 3 — 4,0
Средне-высокотемпературный (HH) 124 ° C / 30 с 1, 5 — 2,0
Высокотемпературный (HH) ок.135 ° C / 30 с <1,4
Высокотемпературный высокостабильный (HHHS) (из отборного молока) ок. 135 ° C / 30 с <1,4
*) Не измеряется
Стол Sanderson NZ, J. Dairy Technology, 2, 35 (1967)
Сухое цельное молоко

Сухое цельное молоко обычно получают путем удаления воды из пастеризованного гомогенизированного цельного молока.Его также можно получить путем смешивания жидкого, сгущенного или обезжиренного сухого молока с жидкими или сухими сливками или с жидким, сгущенным или сухим молоком. После стандартизации содержания жира молоко не нужно гомогенизировать при условии, что оно тщательно взбалтывается без попадания воздуха. Гомогенизацию обычно проводят между испарением и распылительной сушкой.
Цельное сухое молоко должно содержать от 26% до 40% молочного жира (по весу) на основе «как есть» и не более 5,0% влаги (по весу) в отношении обезжиренного сухого молока (MSNF). основание.Максимально возможное удаление влаги предотвращает рост микробов.
Молоко, предназначенное для сухого цельного молока, пастеризуется при температуре 80–85 ° C, чтобы инактивировать большинство липолитических ферментов, которые в противном случае разрушили бы молочный жир во время хранения.
Сухое цельное молоко выпускается в виде сушеного валиком и распылительной сушки, причем последняя является наиболее распространенной. Также возможен вариант обогащения витаминами и минералами.

Типичные области применения: Для хлебобулочных, кондитерских, молочных продуктов, готовых смесей, соусов и супов, таких как:

  • Экономичный источник сухих молочных продуктов, в том числе молочного жира.
  • Удобная форма питательного молока, не требующего охлаждения, и легко восстанавливается
  • Легко транспортируется и хранится молочный ингредиент

Также доступны специальные методы производства как обезжиренного молока, так и цельного сухого молока с чрезвычайно хорошей смачиваемостью и растворимостью — известные как быстрорастворимый порошок.Этот порошок агломерирован в более крупные частицы. Несколько частиц объединяются в более крупное зерно (агломерат). Увеличивается средний размер зерна продукта. Этот быстрорастворимый порошок, как известно, мгновенно растворяется даже в холодной воде.

Сухая сыворотка

Сывороточные ингредиенты имеют относительно короткую историю. Всего поколение назад сыворотка, полученная в процессе производства сыра, считалась отходами. Сегодня он считается ценным побочным продуктом сыроварения.
Сыворотка перерабатывается на заводе в ценный ингредиент, который широко используется в пищевых продуктах, напитках и кормах для животных. Достижения в области технологий и инвестиции в исследования и разработки позволили отрасли производства сыворотки расширить свою продуктовую линейку от основных товаров до различных более ценных продуктов, включая концентраты, изоляты и фракции сывороточного белка. Отрасль продолжает вводить новшества, в то же время концентрируясь на поиске новых применений и новых рынков для этих ингредиентов с добавленной стоимостью.
Сывороточные продукты улучшают текстуру, улучшают вкус и цвет, эмульгируют и стабилизируют, улучшают текучесть и диспергируемость в сухих смесях, помогают продлить срок хранения и проявляют ряд других свойств, повышающих качество пищевых продуктов.

Сыворотка может быть переработана в различные продукты, такие как:

  • Сухая сладкая сыворотка
  • Сыворотка с пониженным содержанием лактозы
  • Деминерализованная сыворотка
  • WPC 34
  • WPC 80
  • WPI
  • Пермеат
  • Минералы молока
  • Другие производные сывороточного протеина

Сухая сладкая сыворотка получается путем сушки свежей сыворотки (полученной при производстве сыров, таких как твердый сыр, чеддер, моцарелла и швейцарский сыр), пастеризованной и не содержащей никаких добавок в качестве консерванта. .Сухая сладкая сыворотка содержит все компоненты свежей сыворотки, за исключением влаги, в той же относительной пропорции.

Таблица 17.4

Типичный состав сухого молока

SMP / NFDM WMP WP
Белок 34,0% — 37,0% 24,5% — 27,0% 11,0% — 14,5%
Лактоза 49,5 % — 52,0% 36,0% — 38.5% 63,0% — 75,0%
Жир 0,6% — 1,5% 26,0% — 40,0% 1,0% — 1,5%
Зола 8,2% — 8,6% 5,5 % — 6,5% 8,2% — 8,8%
Влажность 3,0% — 4,0% 2,0% — 4,5% 3,5% — 5,0%

Распылительная сушка

Введение

Распылительная сушка — привлекательный способ сохранить ценные питательные ингредиенты, хотя распылительная сушка стоит дорого из-за высокого энергопотребления и больших размеров распылительной сушилки и здания сушилки.Чтобы сохранить минимальные затраты на электроэнергию, содержание твердых частиц в жидкостях, подлежащих сушке, сначала максимизируется за счет удаления воды путем обратной фильтрации и / или испарения. Эти способы удаления воды требуют от 10 до 15% энергии, используемой для сушки распылением.
Продукты, высушенные распылением, имеют разный состав, разное применение и, следовательно, обладают разными свойствами и функциями. Для этого требуются гибкие распылительные сушилки, отвечающие самым разнообразным требованиям. Сушка распылением обычно является последним этапом производственного процесса, и конечные продукты служат рынку во многих отношениях.Неудивительно, что распылительная сушилка является ключевой технологической операцией на производственных предприятиях, где практикуется распылительная сушка.

Принцип работы распылительной сушки

Производство порошка осуществляется в два этапа. На первом этапе предварительно обработанное молоко выпаривается до содержания сухого вещества обычно 48-52%. Сыворотка концентрируется до содержания сухого вещества 58 — 62%. На втором этапе концентрат превращается в порошок в распылительной сушилке. Точно так же сушка также является многоступенчатым процессом:

  • Распыление концентрата на очень мелкие капли в потоке горячего воздуха
  • Испарение / сушка воды
  • Отделение порошка от сушильного воздуха


Требуется испарение производить высококачественный порошок.Без предварительного концентрирования частицы порошка будут очень маленькими, иметь высокое содержание воздуха, плохую смачиваемость и короткий срок хранения. В этом случае процесс также был бы крайне неэкономичным. Трубчатые испарители с падающей пленкой обычно используются для концентрирования, которое осуществляется за один или несколько эффектов. См. Главу 6.5.
В зависимости от типа высушиваемого продукта может применяться одноступенчатая или многоступенчатая сушка. В случае одноступенчатой ​​сушки конечная влажность продукта достигается в сушильной камере.При многоступенчатой ​​сушке дальнейшее удаление воды происходит в псевдоожиженных слоях ниже по потоку.

Причины, оправдывающие распылительную сушку
  • Удаление воды в большинстве случаев приводит к значительному снижению объема и веса. Распылительная сушка является важным шагом в этом сокращении и, кроме того, экономит упаковочный материал. Все эти факторы приводят к значительной экономии энергии, которую можно оправданно вычесть из энергозатрат, необходимых для распылительной сушки.
  • Распылительная сушка сохраняет продукты и другие скоропортящиеся ингредиенты, поскольку активность воды в высушенном материале намного ниже уровня, при котором бактерии, плесень и дрожжи могут размножаться.Поэтому сушка позволяет хранить скоропортящиеся материалы в течение длительного времени.
  • Распылительная сушка — это относительно мягкий процесс. Это означает, что повреждение чувствительных к нагреванию компонентов минимально.
  • В жидком состоянии, перед сушкой, продукты могут быть подвергнуты четко определенной термической обработке для создания специальных функций и уничтожения микроорганизмов.
  • Распылительные сушилки во многих случаях не только испаряют воду. Во время распылительной сушки продуктам могут быть приданы специальные функциональные возможности за счет агломерации, включения сухих ингредиентов, а продукт может быть покрыт гидрофильными агентами для создания мгновенных свойств конечного продукта.
  • Многие продукты, высушенные распылением, служат компонентами сухих смесей или наполнителями в таблетках (лактоза, крахмалы, мальтодекстрины)
Распыление

Основная цель распыления концентрата — обеспечить очень большую поверхность, с которой происходит испарение вода может иметь место. Чем тоньше распыляется продукт, тем больше будет его удельная площадь и тем эффективнее и эффективнее процесс сушки. Один литр молока сферической формы имеет площадь поверхности около 0.05 м 2 . Если это количество молока распыляется в распылительной сушилке, каждая из маленьких капель будет иметь площадь поверхности 0,05–0,15 мм 2 , то есть распыление увеличивает удельную площадь примерно в 700 раз.
Тип распыления зависит от на продукте, желаемый размер частиц и требуемые свойства высушенного продукта. Они могут включать текстуру, размер частиц, насыпную плотность, растворимость, смачиваемость и плотность.

Двумя наиболее распространенными системами распыления являются:

  • Распыление под высоким давлением
  • Распыление с вращающимся диском

Существует важное функциональное различие между форсункой и центробежным распылением.Стационарная форсунка, которая распыляет молоко в том же направлении, что и поток воздуха, и центробежный диск для распыления показаны на рисунке 17.4.
Давление на сопле определяет размер частиц. При высоких давлениях, до 30 МПа (300 бар), порошок будет очень мелким и имеет высокую плотность. При низком давлении, 5–20 МПа (50–200 бар), будут образовываться более крупные частицы, а содержание мелких частиц будет ниже. Давление создается с помощью многоплунжерных насосов высокого давления. В основном это гомогенизаторы, которые необходимы для многих продуктов, а также могут работать как насосы высокого давления с «обходными» устройствами гомогенизации.Центробежный распылитель состоит из электропривода, который вращает диск с рядом горизонтальных каналов. Продукт подается в середину диска и продвигается через каналы с высокой скоростью под действием центробежной силы.
Диски вращаются со скоростью от 5 000 до 25 000 об / мин в зависимости от их диаметра. Достигнуты периферийные скорости от 100 до 200 м / с.
Поток продукта распыляется на очень мелкие капли на выходе из канала из-за высокой скорости. На размер капель и, следовательно, на размер частиц порошка можно напрямую влиять, изменяя скорость распылителя.Центробежного насоса обычно достаточно для подпитки этого типа распылителя. По сути, можно добиться большего размера частиц с помощью распыления из форсунки, 150–300 мкм по сравнению с 40–150 мкм при центробежном распылении. Однако центробежное распыление прост в эксплуатации и не чувствительно к изменениям вязкости и количества подаваемого продукта.

Рис.17.4

Распыление под высоким давлением и центробежным диском

Сушка

Как только распыленный концентрат вступает в контакт с горячим воздухом, вода мгновенно испаряется и образуются частицы порошка.При размещении распылителя или форсунок высокого давления в выпускном отверстии воздушного диспергатора или так называемого устройства Вентури создается тесный контакт между распыляемым продуктом и сушильным воздухом (начальная сушка).
Мелкие распыленные капли из-за тесного контакта с сушильным воздухом немедленно испаряются, что приводит к падению температуры до температуры на выходе примерно 70-75 ° C для цельного молока и примерно 80-85 ° C для обезжиренного молока. Температура на выходе зависит от типа высушенного продукта. Поскольку существует взаимосвязь между содержанием влаги в порошке и относительной влажностью осушающего воздуха, подача концентрата в систему распыления регулируется посредством температуры воздуха, выходящего из сушильной камеры.
В процессе сушки порошок оседает в сушильной камере, а более крупные частицы самотеком выгружаются на дно. Более мелкие частицы порошка, так называемая мелочь, покидают сушильную камеру вместе с сушильным воздухом на выпускных отверстиях. Эти более мелкие частицы отделяются от осушающего воздуха в циклоне, рукавном фильтре или их комбинации.
В зависимости от типа высушиваемого продукта может применяться одноступенчатая или многоступенчатая сушка. В случае одноступенчатой ​​сушки конечная влажность продукта достигается в сушильной камере.При многоступенчатой ​​сушке дальнейшее удаление воды и охлаждение происходит в псевдоожиженном слое.

Отделение порошка

Отработанный воздух из сушильной камеры выпускается через выпускные отверстия камеры, а порошок, присутствующий в отработанном воздухе, отделяется в циклонах или рукавном фильтре (ах) или их комбинации. Отделенный порошок будет выпущен из воздушного потока внутри циклона или рукавного фильтра, а осевшая мелочь будет возвращена в конвейерную линию системы через поворотный клапан под циклонным или рукавным фильтром.Затем порошок будет возвращен в псевдоожиженный слой или камеру в зависимости от требуемых функциональных свойств продукта.

Одноступенчатая сушка

Простейшая установка для производства порошка состоит из сушильной камеры с системой распыления, воздухонагревателя, системы сбора готового порошка из сухого воздуха и вентилятора, транспортирующего необходимое количество воздуха. через всю систему.
Установка этого типа известна как одноступенчатая сушилка, так как весь процесс сушки происходит в одном устройстве — сушильной камере.В результате получается порошок с мелким размером частиц и высоким содержанием мелких частиц.
На рисунке 17.5 показано устройство одноступенчатой ​​распылительной сушилки.

Рис.17.5

Одноступенчатая сушилка

  1. Входной фильтр
  2. Приточный вентилятор
  3. Воздушный отопитель
  4. Распределитель воздуха
  5. Сушильная камера
  6. Карманный фильтр
  7. Вытяжной вентилятор
  8. Насос высокого давления
  9. Кипящий слой
  10. Приточно-вытяжные установки
  11. Циклон
  12. Просеиватель порошка

Инжир.17,6

Уменьшение веса, объема и диаметра капли при идеальных условиях сушки до 4% H 2 O.

Концентрат через насос высокого давления (4) подается в систему распыления (5), расположенную по центру в своде камеры. Эта система производит очень маленькие капли диаметром 40–125 мкм. Осушающий воздух обычно проходит через предварительный фильтр и фильтр тонкой очистки, а затем проходит через воздухонагреватель, нагретый паром или газом. Новые установки в основном снабжены воздухонагревателем косвенного действия, который может работать от комбинированной топливной горелки для природного газа.Для повышения экономии энергии может быть предусмотрена система косвенной рекуперации тепла. Остаточное тепло выходящего воздуха и дымовых газов от нагревателя можно использовать для предварительного нагрева входящего воздуха. В зависимости от продукта входящий воздух нагревается до температуры 160 — 230 ° C. Горячий воздух проходит через распределитель, который обеспечивает равномерную скорость движения воздуха в сушильную камеру, где он смешивается с распыляемым продуктом в прямом потоке.
Свободная вода сразу испаряется, когда распыленный продукт попадает в сушильную камеру.Поверхностная вода испаряется очень быстро, как и влага изнутри капель, которые быстро достигают поверхности за счет капиллярного действия. Затем тепло передается частицам за счет конвекции. Это приводит к испарению связанной воды и ее диффузии по поверхности частиц.
Поскольку теплота горячего воздуха постоянно расходуется на испарение воды, продукт нагревается до максимальной температуры всего на 15-20 ° C ниже температуры воздуха, когда он выходит из сушильной камеры; в нормальных условиях 60-80 ° С.Испарение воды из капель приводит к значительному уменьшению веса, объема и диаметра. В идеальных условиях сушки вес уменьшится примерно на 50%, а объем — примерно на 40%. После выхода из распылителя диаметр уменьшается до 75% от размера капли, рис. 17.6. В процессе сушки порошок оседает в нижнем конусе камеры и выводится из системы. Пневматический конвейер, который использует холодный воздух для охлаждения горячего порошка, транспортирует его в бункер или упаковочную станцию.Затем порошок отделяется от транспортного воздуха с помощью циклона. Маленькие легкие частицы могут всасываться из сушильной камеры вместе с воздухом. Этот порошок разделяется в одном или нескольких циклонах и подается в основной поток порошка.

Многоступенчатая сушка

Постоянная потребность в улучшенном качестве продукта (текучесть, диспергируемость, более низкое содержание пыли), улучшенном обращении с продуктом, улучшенной термической и эксплуатационной эффективности, а также экологической устойчивости вызвала необходимость в дальнейшей обработке порошка после выгрузки из сушильная камера.Это побудило к разработке двух- и трехступенчатых систем сушки (многоступенчатые концепции), которые показаны на рис. 17.7.
Для обеспечения многоступенчатой ​​сушки одноступенчатая система сушки расширяется с помощью одной или нескольких сушилок с псевдоожиженным слоем. Присоединенный псевдоожиженный слой может быть слоем статического / хорошо перемешиваемого или вибрирующего / встряхивающего (поршневой) слоем или их комбинацией, причем последнее часто называют трехступенчатой ​​сушкой.
Порошок выходит из сушильной камеры с более высокой остаточной влажностью и далее сушится в псевдоожиженном слое (ах), в котором сушка заканчивается при относительно низких температурах и в котором порошок также может охлаждаться.С точки зрения энергии эта установка лучше одноступенчатой ​​сушилки и позволяет работать при значительно более низких температурах выходящего воздуха. Качество порошка можно улучшить путем отделения тонкого порошка в псевдоожиженном слое.
Конструкция со статическим слоем подходит для продуктов, которые сразу становятся псевдоожиженными на выходе из сушильной камеры. Конструкция с вибрирующим или встряхивающим слоем подходит для продуктов, которые труднее псевдоожижать из-за их широкого распределения частиц, мелкого размера частиц и неправильной формы.
Двухступенчатая сушка в сушилке с псевдоожиженным слоем обеспечивает достижение желаемой остаточной влажности и охлаждение порошка. Окончательная сушка во встроенной сушилке с псевдоожиженным слоем гарантирует достижение желаемой остаточной влажности. Установки могут работать как с форсунками, так и с центробежными распылителями.
Продукты состоят в основном из отдельных частиц, но имеют немного более низкое содержание мелких частиц. Индекс растворимости и содержание включенного воздуха меньше в случае порошков, высушенных с использованием двухступенчатого метода, из-за более низкого теплового воздействия в целом, хотя объемная плотность выше.Самым большим преимуществом по сравнению с одноступенчатой ​​сушкой является повышенная эффективность, достигаемая за счет увеличения разницы температур между приточным и выходящим воздухом. Энергия, необходимая для сушки, примерно на 10–15% ниже, чем в одностадийном процессе. В таблице 17.5 показано сравнение одноступенчатых и двухступенчатых систем сушки.

Рис.17.7

Многоступенчатая сушилка

  1. Входной фильтр
  2. Приточный вентилятор
  3. Воздушный отопитель
  4. Распределитель воздуха
  5. Сушильная камера
  6. Карманный фильтр
  7. Вытяжной вентилятор
  8. Насос высокого давления
  9. Кипящий слой
  10. Приточно-вытяжные установки
  11. Циклон
  12. Просеиватель порошка

Таблица 17.5

Сравнение одноступенчатых и двухступенчатых систем сушки.

900 84
Система сушки Темп. 200 ° C Одноступенчатая Темп. На входе. 200 ° C Двухступенчатая Темп. 230 ° C
Распылительная сушилка (первая ступень)
Испарение в камере, кг / ч 1150 1400 1720
Порошок из камеры:
6,0% влажность, кг / ч 1460 1790
3,5% влажность, кг / ч 1140
Энергопотребление,
Всего распылительной сушки, Мкал 1818 1823 2120
Энергия / кг порошка, ккал 1 595 1250 1184
псевдоожиженный слой (вторая ступень)
Воздух для осушения, кг / ч 3430 4290
Температура воздуха на входе, ° C 100 100
Испарение в псевдоожиженном слое, кг / ч 40 45
Порошок из псевдоожиженного слоя
3,5% влажность, кг / ч 1420 1745
Энергопотребление, кВт 20 22
Энергопотребление,
всего в псевдоожиженном слое, Mcal 95 115
Всего завод
Потребление энергии.всего, Мкал 1818 1 918 2235
Энергия / кг всего порошка, ккал 1595 1 350 1 280
Энергетическое отношение 100 85 80
Основание: Тот же размер сушильной камеры с расходом воздуха на входе = 31 500 кг / ч. Продукт: обезжиренное молоко, 48% сухих веществ в концентрате.
Источник: испарение, мембранная фильтрация, распылительная сушка — North European Dairy Journal, 1985 г., Копенгаген, Дания.ISBN № 87-7477-000-4.

Оборудование для распылительной сушки / компоненты

Сушильная камера

Промышленность предлагает широкий выбор конструкций сушильных камер. Наиболее распространенная камера для производства сухого молока — это цилиндрическая камера с конусом. Угол конуса 40-50 ° облегчает выгрузку порошка на нижнем выходе камеры:

В основном используются два типа сушильных камер:

  • Сушилка с широким корпусом
  • Сушилка с высокой формой

Выпуск воздуха из сушильной камеры Wide Body происходит в верхней части камеры.Из-за реверсирования воздушного потока в камере крупные частицы отделяются от воздуха под действием силы тяжести и выбрасываются в псевдоожиженный слой. Более мелкие частицы (мелкие частицы) захватываются восходящим потоком воздуха и покидают сушильную камеру вверху. См. Рисунок 17.8.
Выпуск воздуха из сушильной камеры Tall Form происходит в верхней части конической секции, в Bustle. Воздух в цилиндрической части движется по поршневому потоку и переворачивается в де-конической части. Из-за реверсирования воздушного потока крупные частицы отделяются от воздуха под действием силы тяжести и выбрасываются в псевдоожиженный слой.Более мелкие частицы (мелкие частицы) уносятся воздушным потоком и покидают сушильную камеру в зоне сужения (рисунок 17.9).

Коническая и цилиндрическая части камеры оснащены молотками с автоматическим управлением для предотвращения прилипания продукта к поверхности.
Давление (пониженное) в сушильной камере контролируется контроллером индикатора давления (PIC), регулирующим скорость главного вытяжного вентилятора (ов). Для защиты сушильной камеры от слишком низкого давления устанавливается реле давления.В случае, если разрежение в сушильной камере превышает определенное заданное значение, инициируется аварийная остановка и останавливаются главный приточный и вытяжной вентиляторы

Рис.17.8

Схема воздушного потока Wide Body

Рис.17.9

Схема воздушного потока Высокая Форма

Система подачи и распределения воздуха

Окружающий воздух, необходимый для процесса сушки, проходит через ряд компонентов, таких как жалюзи, зимний змеевик, набор предварительных фильтров и глушитель, прежде чем он попадает в основные и вторичные системы обработки воздуха.
Главный вентилятор подачи воздуха продувает предварительно профильтрованный сушильный воздух, необходимый для основного процесса сушки, через фильтр тонкой очистки, воздухонагреватель и воздухораспределитель в сушильную камеру.

Первичный сушильный воздух может нагреваться с помощью следующих систем отопления:

  • Паровой нагреватель
  • Косвенный газовый нагреватель
  • Прямой газовый нагреватель
  • Термомасляный нагреватель
  • Электрический нагреватель

Осушающий воздух нагревается до определенной температуры от 160 до 230 ° C, в зависимости от доступного теплоносителя и типа высушиваемого продукта, и подается в сушильную камеру через воздухораспределитель, который обеспечивает оптимальное распределение сушильного воздуха в сушильной камере.
В зависимости от условий окружающей среды содержание воды в сушильном воздухе может быть настолько высоким, что он не может впитать намного больше влаги, особенно в случае окончательной сушки при низких температурах во встроенном и внешнем псевдоожиженном слое. На этом этапе необходимо осушение воздуха. Это может быть выполнено путем охлаждения воздушного потока до температуры ниже точки росы с помощью охлажденной воды. Вода конденсируется и отделяется от воздушного потока через коллектор тумана. Затем воздух снова нагревается до желаемой температуры.Это также относится, в частности, к воздуху для охлаждения продукта. Более совершенным методом удаления воды из воздуха является осушение путем адсорбции влаги силикагелем или другими влагопоглощающими материалами.

Система подачи

Система подачи распылительной сушилки обычно включает в себя:

  • Резервуары подачи
  • Насос подачи концентрата
  • Система предварительного нагрева
  • Фильтр
  • Гомогенизатор
  • Насос высокого давления или Ротационный распылитель
  • Высокий Линия подачи под давлением с клапанами и фурмами высокого давления

Концентрат из испарителя, кристаллизаторов или других хранилищ концентрата обычно собирается в питающем резервуаре, чтобы обеспечить постоянную подачу твердых частиц в сушилку.Одновременно будет использоваться только один резервуар для концентрата, в то время как другой находится в режиме CIP или в режиме ожидания. Концентрат из резервуара (ов) для концентрата будет перекачиваться в насос (ы) высокого давления или роторный распылитель, соответственно, с использованием центробежного или нагнетательного насоса. Обычно резервуары для подачи концентрата меняются каждые 4–10 часов.
В зависимости от типа продукта концентрат можно нагревать в кожухотрубном или пластинчатом теплообменнике от 55 ° C до 65–80 ° C, чтобы обеспечить регулировку вязкости перед распылением.Кожухотрубные нагреватели концентрата работают под вакуумом, чтобы избежать высоких перепадов температур, которые могут привести к выгоранию продукта и его ухудшению. Предусмотрена вакуумная система для удаления неконденсирующихся. После нагревания концентрат фильтруют (250 мкм) для удаления любых нежелательных или посторонних веществ перед распылением.

Система распыления

Предварительно нагретый концентрат можно распылять с помощью нескольких форсунок высокого давления или с помощью распылителя с вращающимся диском.

Основная функция напорных форсунок — преобразовывать энергию давления, подаваемую насосом высокого давления, в кинетическую энергию тонкой пленки.Линия концентрата высокого давления питает систему подачи форсунки высокого давления, которая состоит из нескольких клапанов высокого давления. Эти клапаны подают концентрат в фурмы, расположенные в воздухораспределителе осушителя.
В распылителях с вращающимся диском жидкость непрерывно ускоряется до окружности колеса за счет центробежной силы, создаваемой вращением колеса. Жидкость распределяется по центру и распространяется по поверхности колеса тонким слоем, выбрасываемым с высокой скоростью по периферии колеса.Степень распыления зависит от окружной скорости, свойств жидкости и сырья.

Рис.17.10

Конструкция форсунки распылителя

  1. Подача горячего воздуха
  2. Сопло высокого давления
  3. Фурма для возврата мелочи
  4. Крыша сушилки
  5. Зона распыления и агломерации

Система разделения порошка

Классическая система разделения порошка и осушающего воздуха представляет собой циклон или расположение нескольких циклонов последовательно или параллельно.Остаточное содержание мелких частиц в выходящем воздухе очень высокое, 100-200 мг / Нм 3 . Использование рукавных фильтров позволяет снизить остаточное содержание мелких частиц до менее 10 мг / Нм 3 . Фильтровальные мешки очищаются от пыли с помощью регулярных импульсов сжатого воздуха. Остаточная мелочь, накопившаяся в фильтре, может быть извлечена и возвращена в технологический процесс или переработана как отходы в отношении ингредиентов детского и детского питания. Использование моющихся фильтров, подключенных к системе CIP, является современным уровнем техники.Регулярная очистка гарантирует, что остаточная мелочь не загрязняется и остается пригодной в качестве пищи, что приводит к увеличению выхода и, следовательно, снижению затрат на производство порошка. Большинство сухих молочных продуктов можно производить без циклонов, если площадь поверхности фильтра определена соответствующим образом.

Сушка и охлаждение в псевдоожиженном слое

Порошок из камеры дополнительно сушится и охлаждается в псевдоожиженном слое. Используемая система зависит от типа продукта.

Кипящий слой используется для одно- и многоступенчатой ​​сушки агломерированных и неагломерированных продуктов.Псевдоожиженный слой обеспечивает бережное охлаждение и сушку нежных продуктов.
Хорошо перемешанный слой (статический или встряхиваемый) обеспечивает превосходное перемешивание частиц, придавая порошку однородный профиль температуры и влажности, равный профилю выходящего потока продукта. Гомогенный состав обеспечивает высокую скорость воздуха, вызывая высокую турбулентность, благодаря которой сырье быстро диспергируется в псевдоожиженном слое, предотвращая образование комков на этой критической стадии процесса.
Дальнейшая сушка и охлаждение порошка достигается в секциях поршневого потока после хорошо перемешиваемого или статического слоя для точного контроля уровней влажности и температуры по мере необходимости.Вибрационное или встряхивающее движение псевдоожиженного слоя улучшает контакт воздуха с твердыми частицами, что приводит к улучшенному смешиванию продуктов и повышению термической эффективности.
Порошок, присутствующий в отработанном воздухе из псевдоожиженных слоев, будет отделен в циклоне или рукавном фильтре. Отделенный порошок будет выпущен из воздушного потока внутри циклона или рукавного фильтра, а осевшая мелочь будет возвращена в конвейерную линию системы через поворотный клапан под циклонным или рукавным фильтром. Затем порошок будет возвращен в псевдоожиженный слой или камеру.
Воздух для сушки и охлаждения для статических или встряхиваемых кроватей подается с помощью вентиляционных установок. Агрегаты для сушильной секции состоят из вентилятора, статического фильтра (ов) и парового воздухонагревателя для требуемой температуры воздуха.
AHU для секций охлаждения / кондиционирования состоят из вентилятора, статического фильтра (ов), воздухоохладителя и парового воздухонагревателя. Воздухоохладитель обеспечивает кондиционированный воздух с низкой относительной влажностью, предотвращая впитывание порошком влаги из воздуха во время охлаждения.

Пожаро- и взрывобезопасность

Порошковые смеси в сушильной камере часто горючие, что может привести к возгоранию в результате образования тлеющих пятен.Пожары можно тушить, установив форсунки для пожаротушения в крыше камеры, в псевдоожиженных слоях и рукавном фильтре. Детекторы оксида углерода (CO) или фотоэлементы используются для обнаружения тлеющих пятен на ранней стадии, прежде чем они вызовут пожар или взрыв. Разрушения и, следовательно, долговременной потери функции установки можно избежать, установив отверстия для сброса давления или разрывные диски, которые снижают давление на стенку камеры в случае взрыва. Воздуховоды и фильтры могут быть защищены барьерами пожаротушения, которые срабатывают с помощью датчиков давления.К ним относятся огнетушители, предварительно заполненные до давления около 50 бар и постоянно установленные в стратегически важных местах и ​​заполненные инертным порошком (бикарбонат натрия). В случае взрыва детонатор взрывает перегородку между контейнером пожаротушения и сушилкой. Порошок для пожаротушения мгновенно вдувается в установку и переводит область, в которую он был выдуван, в негорючее состояние, изменяя соотношение порошка к воздуху. Тем самым фронт взрыва перестает распространяться.В зависимости от продукта безопасность предприятия должна иметь приоритет еще на этапе планирования. Соответствующие нормативные акты доступны для строителей заводов.

Агломерация

Практика агломерации

Термин агломерация обычно описывает формирование более крупных тел из ряда более мелких частиц, которые необходимы для легкого восстановления в воде. Процессы агломерации находят свое применение во множестве областей, включая фармацевтическую, пищевую, минеральную и керамическую промышленность.Некоторые технологические термины под общим названием агломерации включают, среди прочего: таблетирование, укладку на поддоны, экструзию, приллинг, гранулирование, спекание. Процессы агломерации в основном основаны на увеличении размеров частиц, вызванном столкновением влажных частиц, влажных и сухих частиц, а также капель распыления и сухих частиц. Все эти механизмы объединяет то, что агломерация основана на образовании жидких перемычек между частицами или вязких слоев вокруг частиц. Эти типы агломерации выполняются в распылительных сушилках, агломераторах повторного увлажнения и жидкостных грануляторах.

Почему агломерация
  • Агломерация — важный шаг в производстве продуктов быстрого приготовления. Неагломерированные порошки обычно имеют плохую смачиваемость. Это свойство серьезно ограничивает их использование в обычных домашних условиях. Агломерация изменяет пористость порошков, ускоряя проникновение воды в гранулы.
  • Агломерация применяется для улучшения сыпучести и уменьшения пылеобразования порошков. С такими изделиями лучше обращаться в дальнейшей обработке.
  • Агломерация часто является важным этапом перед таблетированием. Это делает продукт сыпучим и предотвращает расслоение компонентов в тех случаях, когда конечный продукт представляет собой смесь различных ингредиентов.
  • Агломерация изменяет внешний вид продуктов и делает их более привлекательными. С точки зрения маркетинга это может быть важным вопросом.
  • Агломерация изменяет насыпную плотность продукта. Это также может быть важно с точки зрения маркетинга, например, для уменьшения свободного пространства в контейнерах.
  • Слеживание может стать серьезной проблемой для ряда продуктов. Например, порошковая сыворотка, пермеат сыворотки и порошкообразная молочная сыворотка. Агломерация уменьшает количество поверхностных контактов между частицами, что снижает липкость.

Агломерация в сушильной камере

В процессе распылительной сушки целью является образование мелких частиц. Однако восстановление порошка, состоящего из мелких частиц, является трудным и требует интенсивного перемешивания для диспергирования порошка до его полного растворения.Более крупные частицы лучше диспергируются. Путем агломерации получают как хорошее диспергирование, так и полный раствор.
Часто основным материалом является жидкость с высоким содержанием твердых частиц, подлежащая сушке распылением. Для агломерации также можно использовать влажные капли распыления. Этот процесс называется прямоточной агломерацией и осуществляется в распылительных сушилках. Основной целью агломерации обычно является создание мгновенных свойств. Для производства таких продуктов агломерация должна быть равномерной и контролируемой для получения продукта, который легко диспергировать.
Прямая агломерация обычно проводится в зоне распыления, где капли распыляемой жидкости еще влажные и, следовательно, могут слипаться.
На практике не все распыленные частицы агломерируются, и эта так называемая мелочь покидает сушилку вместе с выходящим воздухом. Мелкие частицы собираются после отделения от воздуха в циклонах и / или рукавном фильтре и возвращаются в зону распыления для агломерирования с каплями.

Таким образом, агломерация представляет собой комбинацию:

  • столкновений между влажными каплями распыления
  • столкновений сухих и мелких частиц с влажными каплями распыления.

Столкновения между каплями спрея становятся возможными за счет пересечения отдельных струй. Это называется агломерацией между распылением. Внутри отдельных распылительных форсунок также происходит столкновение между частицами, которое называется агломерацией внутреннего распыления. Рециркуляция мелких сухих частиц в зону распыления является жизненно важным элементом в процессе агломерации, поскольку во многих случаях без мелких частиц рециркулирующие агломераты оказываются слишком маленькими. Таким образом, успешный процесс сквозной агломерации представляет собой комбинацию агломерации между распылением и рециркуляции мелочи.
В большинстве случаев процесс агломерации выполняется с набором нескольких распылительных форсунок, где отдельные распылители пересекаются. В зоне пересечения или перекрытия происходит контакт с мелкими и сухими частицами. Распылительные трубки имеют угол на конце и, кроме того, их можно регулировать внутрь и наружу. Наклонный наконечник копья делает возможным пересечение распылителей, а наклон копий позволяет изменять расстояние траектории сушки до зоны пересечения. Длина этой траектории сушки определяет влажность распыляемой капли в зоне перекрытия, и, таким образом, можно контролировать характер агломерации.

Рис.17.11

Агломерация между распылением

Агломерация в псевдоожиженном слое

Для получения правильной пористости частицы необходимо сначала высушить, чтобы большая часть воды в капиллярах и порах заменялась воздухом. Затем частицы увлажняются, так что поверхность частиц быстро набухает, закрывая капилляры. В этом случае поверхности частиц станут липкими, и частицы будут слипаться с образованием агломератов. Одним из эффективных методов реализации является агломерация повторного увлажнения в псевдоожиженном слое, как показано на рисунке 17.11. Псевдоожиженный слой соединен с выпускным отверстием сушильной камеры и состоит из корпуса с перфорированным дном. Воздух подходящей температуры вдувается через пол со скоростью, достаточной для суспендирования порошка и его разжижения.

Кожух установлен на пружинном подшипнике и может приводиться в движение двигателем. Отверстия в нижней пластине имеют форму форсунок в направлении потока продукта, и продукт подается в направлении выхода. Вибрация поддерживает псевдоожижение и переносит порошок.Перемычки между отдельными секциями и на выходе определяют высоту псевдоожиженного слоя порошка, а длина псевдоожиженного слоя определяет время пребывания. Порошок подается из распылительной башни в первую секцию, где он увлажняется паром. Воздушный поток и вибрации перемещают порошок через отдельные сушильные секции, где горячий воздух с понижающейся температурой подается через слой порошка. Агломерация происходит на первой стадии сушки, когда увлажненные частицы слипаются друг с другом с образованием агломератов.Вода испаряется из агломератов во время их прохождения через секции сушки. Затем порошок охлаждается и покидает псевдоожиженный слой с желаемой остаточной влажностью. Просеиваются крупные и мелкие зерна.
Просеянный и растворимый порошок затем подается на розлив с помощью щадящей транспортной системы. Выходящий из псевдоожиженного слоя воздух, содержащий определенное количество мелкодисперсного порошка, направляется в циклон или фильтр основной воздушной системы сушильной установки.

Инжир.17,12

Кипящий слой для растворимого сухого молока.

Энергетическая экономия распылительной сушки

Для процесса распылительной сушки тепловая энергия необходима для получения продукта, который является коммерчески сухим, но также отвечает функциональным требованиям. Распылительная сушка оказалась наиболее подходящим процессом, но также признана энергоемким процессом, при котором значительное количество тепла отводится в окружающую среду в виде теплого и влажного отработанного воздуха.Однако существуют методы, которые могут применяться для минимизации затрат энергии на единицу веса продукта.

К ним относятся:

  • Минимизация содержания воды в сырье перед распылительной сушкой
  • Максимальное падение температуры сушильного воздуха, то есть между максимальной температурой на входе и минимальной температурой на выходе (T на входе — T на выходе ).
  • Многоступенчатая сушка
  • Использование тепла отработанного воздуха для предварительного нагрева поступающего сушильного воздуха
  • Использование излишка тепла от других операций установки
  • Снижение потерь тепла на излучение и конвекцию за счет теплоизоляции
  • Эффективное распыление и диспергирование продукта в сушильном воздухе.
Содержание воды

Наиболее эффективным способом экономии энергии является минимизация содержания воды в подаваемом концентрате до распылительной сушки путем предварительной обработки с использованием других методов, таких как механическое разделение и / или испарение. Процессы механического разделения, такие как фильтрация, намного более энергоэффективны, чем термические процессы. Когда механическое разделение невозможно, следует рассмотреть возможность испарения, которое обеспечивает гораздо более эффективный процесс, чем распылительная сушка. Испарители с падающей пленкой, как известно, в десять-тридцать раз более эффективны, чем распылительные сушилки.Часто ограничивающим фактором для удаления воды в испарителе с падающей пленкой является вязкость концентрата,

Профиль температуры осушающего воздуха

В испарителях с падающей пленкой скрытая теплота испарившейся воды повторно используется в последующих эффектах, которые работают с меньшими затратами. давление и температура. Пар, содержащийся в воздухе из распылительной сушилки, трудно восстановить, за исключением некоторых применений предварительного нагрева, которые снижают тепловой потенциал. Следовательно, важно минимизировать объем осушающего воздуха, используемого для переноса тепла и уноса образующегося пара.Если из сушилки выходит большое количество воздуха, теряется такое же количество тепла. Чем выше температура воздуха на входе, тем меньше требуется воздуха и выше эффективность сушилки. Однако существуют температурные ограничения, связанные с продуктом, которые ограничивают температуру газа на входе и выходе. Часто температура на входе и выходе определяется составом продукта и его термопластическим поведением. В таблице 17.6 показана энергоэффективность двух продуктов, высушенных в разных условиях.

Многоступенчатая сушка

Двух- или трехступенчатые сушилки позволяют порошку покидать сушильную камеру при более высоком остаточном содержании влаги, следовательно, при более низкой температуре выходящего воздуха. Это, в свою очередь, повышает энергоэффективность, поскольку разница между температурой на входе и выходе выше, что приводит к повышению эффективности. В таблице 17.6 показан пример эффективности сушки одно- и многоступенчатого высушенного продукта.

Стол 17,6

Детское питание Цельное молоко
Производительность кг / ч 1,000 1,000
Температура окружающей среды ° C 20 20
Температура основного воздуха на входе ° C 190 190
Температура основного воздуха на выходе ° C 95 75
Эффективность камеры 56% 68%
Температура воздуха на входе в псевдоожиженном слое ° C 56 78
Температура воздуха на выходе из псевдоожиженного слоя ° C 60 60
Общий расход пара кг / ч 1,726 1,377
Расход пара на кг продукта кг / кг 1.73 1,38
Рекуперация тепла

Жидкость нагревается в теплообменнике специальной конструкции, установленном в вытяжном воздуховоде. Жидкость перекачивается в подогреватель, расположенный во впускном воздуховоде, где в противном случае теряемая энергия используется для подогрева поступающего в установку воздуха. Энергия также может быть сэкономлена на различных этапах производственного процесса. Например, горячий конденсат из испарителя можно охладить в подогревателе распылительной сушилки.В теплообменниках также можно использовать высокотемпературный газ сгорания от газового или масляного нагревателя для предварительного нагрева воздуха, поступающего в распылительную сушилку, что позволяет основному нагревателю работать с меньшим потреблением энергии.
Отработанный воздух, выходящий из распылительной сушилки, во многих случаях все еще содержит достаточно остаточной энергии, которую можно рекуперировать и использовать в качестве источника энергии в другом месте сушильной установки. Тепло, содержащееся в отработанном воздухе, обычно рекуперируется с помощью рекуператора тепла, который обеспечивает передачу тепла от отработанного воздуха для предварительного нагрева поступающего осушающего воздуха или, например, нагрева воды для очистки.

В принципе, доступны два различных типа систем рекуперации, а именно:

Обе системы устанавливаются после рукавного фильтра, чтобы минимизировать образование отложений на поверхности теплообменника. Тем не менее, некоторые частицы всегда будут содержаться в отработанном воздухе после рукавного фильтра, который может прилипать к поверхности теплообменников. По этой причине рекуператор должен быть CIPable.
В рекуператоре воздух-жидкость жидкость нагревается в теплообменнике, установленном в вытяжном воздуховоде.Liqui

Руководство по производству сухого молока

Меню

Компания Инвесторам Работа в GEA Связаться с нами EN
  • Арабский
  • китайский
  • Голландский
  • Английский
  • Французский
  • Немецкий
  • Итальянский
  • Японский
  • Польский
  • Португальский
  • Русский
  • Испанский
  • Турецкий
Назад Главная
  • Напиток Напиток
    • Рынки Рынки
      • Пиво и пивные коктейли Пиво и пивные коктейли
        • Пиво безалкогольное
        • Пиво
        • Фирменное пиво
      • Газированные напитки Газированные напитки
        • Лимонады и газированные напитки
      • Сидр
      • Зельтеры крепкие
      • Соки и концентраты Соки и концентраты
        • Цитрусовые соки
        • Концентраты и сиропы
        • Экзотические соки
        • Фруктовые соки и нектары
        • Соки овощные
      • Напитки на растительной основе
      • Готовые к употреблению кофе и чай Готовые к употреблению кофе и чай
        • Чай готовый к употреблению
      • Спиртные напитки и вино Спиртные напитки и вино
        • Крепкий спирт
        • Нейтральный спирт
        • Игристое вино и шампанское
        • Вино
      • Еще пьет Еще пьет
        • Функциональные и спортивные напитки
      • Вода
    • Продукты Продукты
      • Системы автоматизации и управления Системы автоматизации и управления
        • Автоматизация машин
        • Решения MES
        • Автоматизация процессов
      • Пивоваренные системы Пивоваренные системы
        • Пивоварня Пивоварня
          • Фильтрация
          • Фрезерование и затирание
          • Обработка сусла
        • Обработка холодных блоков Обработка холодных блоков
          • Решения для трубопроводов холодного блока
          • Установки холодного блока
        • Крафтовое пивоварение
      • Центрифуги и сепарационное оборудование Центрифуги и сепарационное оборудование
        • Центробежный сепаратор Центробежный сепаратор
          • Осветлитель
          • Сепаратор
        • Декантерная центрифуга Декантерная центрифуга
          • Декантер осветляющий
        • Вакуумный спиральный фильтр
      • Чиллеры и тепловые насосы Чиллеры и тепловые насосы
        • Чиллеры
        • Тепловые насосы
      • Очистители и стерилизаторы Очистители и стерилизаторы
        • Решения CIP / SIP
        • Стерилизаторы
        • Оборудование для очистки резервуаров Оборудование для очистки резервуаров
          • Очистители с управляемым вращением
          • Очистители свободного вращения
          • Очистители указателей
          • Орбитальные очистители
          • Втягивающие устройства
          • Статические очистители
          • Система проверки
      • Компрессоры Компрессоры
        • Поршневые компрессоры — коммерческие Поршневые компрессоры — коммерческие
          • Компрессорные агрегаты открытого типа
          • Компрессоры открытого типа
          • Полугерметичные компрессоры
          • Полугерметичные установки
          • Автомобильные компрессоры
        • Винтовые компрессоры промышленные
      • Системы дистилляции и ферментации Системы дистилляции и ферментации
        • Дистилляционное оборудование
        • Растворы для ферментации
      • Сушилки и установки для обработки частиц Сушилки и установки для обработки частиц
        • Распылительные сушилки Распылительные сушилки
          • Химические продукты
          • Продукты питания и молочные продукты
          • Фармацевтическая продукция
      • Испарители и кристаллизаторы Испарители и кристаллизаторы
        • Кристаллизаторы
        • Конфигурация испарителя
        • Испаритель Тип
        • Концентраторы замораживания
      • Системы розлива и упаковки Системы розлива и упаковки
        • Оборудование для обработки контейнеров
        • Наполнители
        • Линии розлива — асептические
        • Линии розлива — гигиенические
        • Линии розлива — ESL
        • Линии розлива — модули розлива
        • Паллетайзеры Депаллетайзеры
      • Гомогенизаторы Гомогенизаторы
        • Блок сжатия гомогенизатора
        • Гомогенизирующие периферийные устройства
        • Клапаны гомогенизации
        • Промышленные гомогенизаторы
        • Гомогенизаторы лабораторные
      • Системы обработки жидкостей Системы обработки жидкостей
        • Продукты газирования
        • Деаэраторные системы
        • Расходомеры
        • Мобильная система дозирования
        • Растворители сахара
        • Термическая обработка
      • Системы мембранной фильтрации Системы мембранной фильтрации
        • Мембранные установки и решения
        • Сменные мембраны
      • Миксеры и блендеры Миксеры и блендеры
        • Блендеры непрерывного действия
        • Смесители с большими сдвиговыми усилиями
        • Смесители жидкостей
        • Системы смешивания / газирования
      • Системы обработки продуктов Системы обработки продуктов
        • Дозирование и кормление
      • Вакуумные системы Вакуумные системы
        • Эжекторные системы
        • Вакуумная система
      • Клапаны и насосы Клапаны и насосы
        • Асептические клапаны Асептические клапаны
          • Клапаны обратные
          • Контрольные панели
          • Регулирующие клапаны
          • Отводные клапаны
          • Сепараторы магнитные
          • Противосмесительные отсечные клапаны (асептические)
          • Противосмесительные отсечные клапаны (UltraClean)
          • Пробоотборные клапаны
          • Запорные клапаны
          • Нижние клапаны резервуара
        • Поршневые насосы высокого давления
        • Гигиенические насосы Гигиенические насосы
          • GEA Smartpump
          • GEA Varipump
        • Гигиенические клапаны и компоненты Гигиенические клапаны и компоненты
          • Дроссельные заслонки
          • Компенсаторы
          • Столешницы управления
          • Отводные клапаны
          • Противосмесительные отводные клапаны
          • Противосмесительные запорные клапаны
          • Противосмесительные запорные клапаны с подъемом седла
          • Присоединения к процессу
          • Системы утилизации продуктов
          • Пробоотборные клапаны

Рынок сухого молока | Глобальный отраслевой отчет, 2030 г.

Мировой рынок сухого молока: обзор рынка

Сухое молоко или сухое молоко — это промышленный молочный продукт, получаемый путем обезвоживания сжиженного молока посредством многочисленных процессов сушки до состояния порошка.Одна из целей сушки молока — сохранить его, сухое молоко имеет гораздо более длительный срок хранения, чем жидкое молоко, и его не нужно охлаждать. Сухое молоко пользуется популярностью у потребителей благодаря длительному сроку хранения и готовым к употреблению характеристикам. Сухое молоко легко носить с собой в дороге, и его легко использовать, просто смешав с ним воду. Кроме того, с помощью науки и технологий сухое молоко может быть изготовлено со всеми натуральными свойствами молока, такими как вкус, цвет, растворимость и пищевая ценность.Таким образом, вкус и пищевая ценность сухого молока являются движущей силой роста мирового рынка сухого молока.

Вы новичок, желающий добиться успеха в бизнесе? Получите эксклюзивную брошюру в формате PDF с данным отчетом

Мировой рынок сухого молока: динамика рынка

К 2020 году более половины населения мира будет проживать в городских районах, поэтому спрос на готовые к употреблению продукты в городских районах будет расти. В городских условиях сложно получать свежее молоко каждый день, и из-за напряженного образа жизни и чрезмерной работы потребители не могут получать свежие продукты каждый день.В связи с этим спрос на упакованные пищевые продукты во всем мире растет, что способствует росту мирового рынка сухого молока. Кроме того, производители детского питания имеют большой спрос на сухое молоко, поскольку они используют огромное количество сухого молока в продуктах детского питания. Производители диетического питания и дополнительных пищевых продуктов имеют большой спрос на сухую сыворотку, поскольку она содержит большое количество питательных веществ. Таким образом, сектор питания и дополнительных пищевых продуктов способствует росту мирового рынка сухого молока.

Чтобы оценить объем настройки в наших отчетах, запросите образец

Мировой рынок сухого молока: сегментация рынка

В зависимости от типа мировой рынок сухого молока был разделен на

  • Цельное сухое молоко
  • Сухое обезжиренное молоко
  • Сухая пахта
  • Сухое молоко с жирной начинкой
  • Отбеливатель молочных продуктов
  • Другое сухое молоко

В зависимости от конечного использования мировой рынок сухого молока был разделен на

  • Детские смеси
  • Пищевые продукты
  • Кондитерские изделия
  • Закуски
  • Запеченные сладости
  • Пищевая промышленность
  • Дом
  • Прочие

В зависимости от канала сбыта мировой рынок сухого молока был сегментирован как

  • Бизнес для бизнеса
  • Бизнес для потребителя
    • Гипермаркеты / Супермаркеты
    • Обычные магазины
    • Специализированные магазины
    • Розничные магазины
    • Интернет-магазин

В зависимости от регионов, мировой рынок сухого молока был сегментирован как

  • Северная Америка
  • Латинская Америка
  • Европа
  • Южная Азия
  • Восточная Азия
  • Oceana
  • Ближний Восток и Африка

Мировой рынок сухого молока: ключевые игроки

На мировом рынке сухого молока участвуют несколько ключевых игроков: Alpen Food Group BV, Arla Foods amba, Dean Foods Co., Gujarat Cooperative Milk Marketing Federation Ltd., Royal FrieslandCampina NV, Nestle SA, The Kraft Heinz Co., Fonterra Cooperative Group Ltd., China Mengniu Dairy Co. Ltd., Schreiber Foods Inc., Danone SA, Lactalis Group, Saputo Inc. , и другие.

Возможности для ключевых игроков на мировом рынке сухого молока

Северная Америка и Европа являются ведущими потребителями сухого молока из-за того, что потребители предпочитают упакованные пищевые продукты. Вместе с тем, высокая популярность молока и молочных продуктов в Европе способствует дальнейшему росту мирового рынка сухого молока.Потребители в Европе и Северной Америке используют сухое молоко для приготовления различных рецептов для ежедневного потребления, что является ключевым фактором роста мирового рынка сухого молока. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион станет следующим потенциальным рынком для глобального рынка сухого молока из-за наиболее быстро растущего населения и экономики в этих регионах. Ожидается, что в Латинской Америке, на Ближнем Востоке и в Африке в прогнозируемый период будут наблюдаться высокие темпы роста мирового рынка сухого молока.

Влияние COVID-19 на мировой рынок сухого молока.

По мере того, как влияние COVID-19 на индустрию продуктов питания и напитков усиливается, компании по производству продуктов питания и напитков по всему миру, от владельцев кафе и ресторанов до крупных производителей продуктов питания и розничных торговцев, продолжают ощущать влияние COVID-19. Производители сталкиваются с проблемами в закупке сырья и нехватки рабочей силы, что привело к низкому производству продукции. Правительства по всему миру просят людей оставаться дома, чтобы противостоять распространению COVID-19. Кроме того, люди во всем мире сосредоточены на покупке продуктов первой необходимости, чтобы выжить во время пандемии и избегать частых покупок.Таким образом, сухое молоко стало приоритетом для потребителя, поскольку оно имеет более длительный срок хранения и готовые к употреблению характеристики. Таким образом, рынок сухого молока демонстрирует существенные темпы роста, поскольку влияние этой пандемии усиливается во всем мире, и ожидается, что этот рост будет продолжаться до тех пор, пока пандемия не нормализуется во всем мире.

Это исследование TMR представляет собой всеобъемлющую структуру динамики рынка. В основном он включает критическую оценку пути потребителей или клиентов, текущих и новых направлений деятельности, а также стратегическую основу, позволяющую директорам по административным вопросам принимать эффективные решения.

Нашей ключевой опорой является 4-квадрантная структура EIRS, которая предлагает подробную визуализацию четырех элементов:

  • Клиент E Карты опыта
  • I Наблюдения и инструменты на основе исследований на основе данных
  • Практичность R Соответствует всем приоритетам бизнеса
  • S Трагические рамки для ускорения пути роста

В исследовании предпринята попытка оценить текущие и будущие перспективы роста, неиспользованные возможности, факторы, определяющие их потенциал дохода, а также структуру спроса и потребления на мировом рынке, разбив его на региональную оценку.

Комплексно охватываются следующие региональные сегменты:

  • Северная Америка
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Европа
  • Латинская Америка
  • Ближний Восток и Африка

Структура квадранта EIRS в отчете суммирует наш широкий спектр основанных на данных исследований и рекомендаций для CXO, чтобы помочь им принимать более обоснованные решения для своего бизнеса и оставаться лидерами.

Ниже приведен снимок этих квадрантов.

1. Карта впечатлений клиентов

Исследование предлагает всестороннюю оценку различных поездок клиентов, имеющих отношение к рынку и его сегментам. Он предлагает различные впечатления клиентов о продуктах и ​​использовании услуг. Анализ позволяет более внимательно изучить их болевые точки и опасения в различных точках контакта с клиентами. Решения для консультаций и бизнес-аналитики помогут заинтересованным сторонам, включая CXO, определить карты клиентского опыта с учетом их потребностей.Это поможет им нацелиться на повышение взаимодействия клиентов с их брендами.

2. Анализ и инструменты

Различные идеи в исследовании основаны на тщательно продуманных циклах первичных и вторичных исследований, с которыми аналитики участвуют в ходе исследования. Аналитики и советники TMR применяют общеотраслевые инструменты количественного анализа клиентов и методологии прогнозирования рынка для достижения результатов, что делает их надежными.В исследовании предлагаются не только оценки и прогнозы, но и лаконичная оценка этих цифр в динамике рынка. Эти идеи объединяют основанную на данных основу исследования с качественными консультациями для владельцев бизнеса, CXO, политиков и инвесторов. Эти идеи также помогут их клиентам преодолеть свои страхи.

3. Практические результаты

Результаты, представленные в этом исследовании TMR, являются незаменимым руководством для выполнения всех бизнес-приоритетов, в том числе критически важных.Результаты при внедрении показали ощутимые преимущества для заинтересованных сторон бизнеса и отраслевых субъектов в повышении их производительности. Результаты адаптируются к индивидуальной стратегической структуре. Исследование также иллюстрирует некоторые недавние тематические исследования по решению различных проблем компаниями, с которыми они столкнулись на пути к консолидации.

4. Стратегические рамки

Исследование дает предприятиям и всем, кто интересуется рынком, возможность сформировать широкие стратегические рамки.Это стало более важным, чем когда-либо, учитывая текущую неопределенность из-за COVID-19. В исследовании обсуждаются консультации по преодолению различных подобных прошлых сбоев и предвидятся новые, чтобы повысить готовность. Эти структуры помогают предприятиям планировать свои стратегические согласования для восстановления после таких разрушительных тенденций. Кроме того, аналитики TMR помогут вам разобраться в сложном сценарии и обеспечить отказоустойчивость в неопределенные времена.

Отчет проливает свет на различные аспекты и дает ответы на актуальные вопросы рынка.Некоторые из важных:

1. Какие варианты инвестиций могут быть наилучшими при освоении новых продуктов и услуг?

2. К каким ценностным предложениям следует стремиться предприятиям, финансируя новые исследования и разработки?

3. Какие нормативные акты будут наиболее полезны для заинтересованных сторон в расширении их сети цепочки поставок?

4. В каких регионах в ближайшем будущем может наблюдаться рост спроса в определенных сегментах?

5.Каковы одни из лучших стратегий оптимизации затрат с поставщиками, с которыми некоторые хорошо зарекомендовавшие себя игроки добились успеха?

6. Какие ключевые перспективы использует топ-менеджер, чтобы вывести бизнес на новую траекторию роста?

7. Какие правительственные постановления могут поставить под сомнение статус ключевых региональных рынков?

8. Как новые политические и экономические сценарии повлияют на возможности в ключевых областях роста?

9.Каковы некоторые из возможностей получения прибыли в различных сегментах?

10. Что будет препятствием для входа на рынок новых игроков?

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *