Факторы, определяющие объемную плотность

Объемная плотность сухого молока является сложным показателем. Она зависит от нескольких характеристик и обусловливается рядом факторов. Основными параметрами, определяющими объемную плотность, являются:

1Плотность частиц, которая определяется:

– плотностью вещества частиц

– содержанием абсорбированного воздуха внутри частиц

2Содержание воздуха между частицами.

Плотность вещества частиц

Плотность вещества частиц зависит от состава сухого молока. Она зависит от содержания и плотности отдельных компонентов и может вычисляться по формуле:

Содержание абсорбированного воздуха

В сухом молоке обычно содержится 10–30 мл воздуха на 100 г сухого продукта. На количество воздуха внутри частиц влияет ряд факторов. Некоторые из этих факторов приведены ниже:

•Попадание воздуха в подаваемое молоко. Концентрат эффективно деаэрируется при выпаривании, но при подаче в распылительную сушилку в него может попасть воздух из-за негерметичности трубопроводов и т.п.

•Выбранная система распылительнойсушки

•Характеристики подачи концентрата. Количество воздуха, попавшее в продукт, зависит не только от интенсивности механического воздействия до и во время распыления, но и от подачи жидкости, то есть от способности образовывать устойчивую пену потока. Это во многом зависит от наличия антивспенивающих добавок и содержания и состояния белков. Цельное молоко меньше вспенивается, чем обезжиренное. На вспенивание обезжиренного молока влияют следующие факторы:

•Неденатурированные сывороточные белки сильно вспениваются; степень пенообразования может быть снижена соответствующей тепловой обработкой (см. таблицу 17.2).

•Концентраты с низким содержанием сухих веществ вспениваются сильнее, чем с высоким содержанием

•Холодные концентраты быстрее вспениваются, чем теплые.

Воздух между частицами

Количество воздуха между частицами может составлять около 127 мл/100 г порошка. Это очень сложная характеристика, которая зависит от распределения размеров частиц и степени агломерации. % А, % В, % С эквивалентны процентному содержанию компонентов, имеющих плотности D_A, D_B, D_C

% A % B % C

+ + + и т.д. + % влаги

D_A D_B D_C

Производство сухого молока

При производстве сухого молока роликовой сушки предварительно обработанное молоко подается в роликовую сушилку, и весь процесс сушки проходит в одну стадию. При производстве молока, высушенного распылением, молоко сначала выпаривается под вакуумом до содержания сухих веществ около 45–55%. Сухое молоко распылительной сушки производится двух сортов:

•Обычный продукт

•Агломерированный продукт (растворимое сухое молоко) – продукт, агломерированный с помощью различных систем распылительной сушки.

После сушки в роликовой или распылительной сушилке порошок упаковывается в банки, бумажные пакеты, ламинированные или пластиковые пакеты в зависимости от качества и требований потребителей.

Сырье

К качеству сырья для производства сухого молока предъявляются очень жесткие требования.

В таблице 17.1 указано, что количество бактерий в 1 г сухого продукта не должно превышать 50 000, а в некоторых странах – 30 000. Это соответствует 5000 (3000) бактерий на 1 л восстановленного молока при исключении возможности повторного попадания микроорганизмов. Поскольку при распылительной сушке происходит вакуумное выпаривание, крайне важно контролировать в концентрате термостойкие бактерии, чтобы исключить возможность их роста в процессе выпаривания. Для этого в производстве сухого молока используется бактофугирование или микрофильтрация, что обеспечивает удаление спор микроорганизмов из молока и повышает, таким образом, бактериологическое качество конечного продукта.

Молоко, предназначенное для производства сухих продуктов, не должно подвергаться излишнему интенсивному тепловому воздействию перед доставкой на завод. При тепловой обработке сывороточные белки коагулируют, и растворимость, запах и вкус сухого молока ухудшаются. Молоко должно пройти тест на наличие пероксидазы или содержание сывороточных белков, чтобы убедиться, что предварительная обработка не была слишком интенсивной. Оба эти теста позволяют обнаружить, было ли молоко ранее пастеризовано при высокой температуре.

Общая предварительная обработка молока

При производстве сухого обезжиренного молока очистка молока осуществляется одновременно с сепарированием или одновременно с нормализацией молока по содержанию жира в потоке. Нормализованное молоко используется для производства сухого цельного молока и обычно не гомогенизируется, за исключением роликовой сушки. Обезжиренное молоко, предназначенное для высушивания, должно быть пастеризовано как минимум до получения отрицательного теста на фосфотазу. При производстве сухого цельного молока тепловая обработка должна быть достаточно интенсивной для того, чтобы липаза инактивировалась. Для этого требуется высокотемпературная пастеризация до отрицательного теста на присутствие пероксидазы.

Роликовая или барабанная сушка

В роликовой сушилке молоко распределяется по поверхности вращающихся и нагреваемых паром барабанов. Вода, содержащаяся в молоке, испаряется и уносится потоком воздуха, когда молоко входит в контакт с горячей поверхностью барабанов. Вследствие высокой температуры нагретых поверхностей белки переходят в слаборастворимую форму, при этом цвет продукта меняется.

Интенсивный нагрев увеличивает способность сухого продукта связывать воду. Эта характеристика важна в производстве пищевых продуктов. Разница между сушилками со сквозной и распылительной подачей заключается в способе подачи молока на поверхность барабана.

Принцип работы сушилки со сквозной подачей. Предварительно обработанное молоко подается в зазор, образованный поверхностями чугунных барабанов и их торцевыми поверхностями. Тонкий слой молока при контакте с нагретой поверхностью барабанов быстро нагревается. Вода испаряется, а слой молока на поверхности барабанов высыхает. Эта пленка непрерывно соскабливается с поверхности барабанов скребковыми ножами. Высушенное молоко падает в шнековый конвейер, в котором оно перемалывается в хлопья. Хлопья перемещаются в дробилку, при этом твердые и сгоревшие частицы отсеиваются. В зависимости от производительности двухроликовая сушилка может иметь длину 1–6 м и диаметр барабанов 0,6–3 м. Размер зависит от толщины пленки, температуры, скорости вращения барабанов и требуемого содержания твердых веществ в сухом продукте. Толщину слоя можно регулировать, изменяя зазор между двумя барабанами.

Принцип работы сушилки с распылительной подачей. Предварительно обработанное молоко распыляется тонким слоем из форсунок на горячие поверхности чугунных барабанов. При этом происходит контакт с почти 90% теплоизолирующей поверхности, тогда как в сушилке со сквозной подачей этот параметр составляет менее 75%. Толщину слоя можно регулировать, изменяя давление подачи молока в распылительные сопла. Продолжительность сушки также можно изменять, регулируя температуру и скорость вращения барабанов. Это дает некоторые возможности контроля за качеством сухого молока. Если установлены правильные параметры, пленка молока к моменту соскабливания с поверхности барабанов должна быть почти сухой. Соскобленная пленка проходит такую же обработку, как и пленка, полученная в сушилке со сквозной подачей.

Распылительная сушка

Распылительная сушка проходит в два этапа. На первом этапе предварительно обработанное молоко сгущается до уровня содержания твердых веществ 45–55%.

На втором этапе концентрат подается в сушильную башню для окончательной сушки. Процесс проходит в три стадии:

•Распыление концентрата на очень мелкие капли •Попадание распыленного концентрата в поток теплого воздуха, в котором быстро выпаривается влага

•Отделение частиц сухого молока от высушивающего воздуха.

Выпаривание является необходимой производственной стадией для получения высококачественного сухого молока. Сухой продукт, выработанный без предварительного концентрирования, имеет очень маленькие частицы с высоким содержанием воздуха, вследствие чего характеризуется низкой смачиваемостью и коротким сроком хранения. К тому же этот процесс является неэкономичным.

Испарители с падающей пленкой жидкости используются в основном для концентрирования, выполняемого в два или более этапов, до содержания сухого вещества 45–55%. Данное оборудование аналогично используемому в производстве сгущенного молока.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: