Розпилювальна сушка молочних продуктів: огляд
Молоко надзвичайно швидко псується, проте, з ряду причин, його потрібно зберігати для подальшого споживання. Видалення води перешкоджає росту мікроорганізмів та сприяє збереженню та зберіганню складових молока. Сушіння за допомогою розпилювача є однією з найбільш зручних технік виробництва сухих молочних продуктів та стабілізації молочних складових.
Перед сушінням розпиленням молоко проходить кілька процесів (таких як термічна обробка, розділення вершків, мембранні процеси, випаровування та гомогенізація у вакуумі). На хімічні, фізичні, технологічні, харчові, функціональні та мікробіологічні властивості кінцевих продуктів впливає ряд факторів, таких як умови експлуатації, властивості молочних продуктів та умови зберігання. Ця стаття описує процес розпилювальної сушки молочних продуктів та оглядає досягнення у знанні властивостей висушених розпиленням молочних продуктів; моделювання та моделювання водопередачі (сушіння та регідратація), молочних порошків, обладнання для сушіння розпиленням та споживання енергії.
З 1980-х років молочна промисловість розробила нові технологічні процеси для вилучення та очищення білків (наприклад, казеїну, казеїнатів, сироваткових білків тощо) 2, таких як молочні білки та сироваткові концентрати3, міцелярні казеїнові концентрати4, нативна фосфоказаїнова суспензія (NPCS) 5, селективно демінералізовані концентрати6 та суперчисті концентрати знежиреного молока4 - головним чином завдяки досягненню технології фільтрації (мікрофільтрація, ультрафільтрація, нанофільтрація та зворотний осмос).
Більшість із цих білків продаються у зневодненому вигляді та використовуються як харчові або функціональні інгредієнти. «Розтріскування» молока в різних висушених і стабільних формах призвело до раптового збільшення вживання проміжних молочних продуктів. Потім з’явилося багато нових видів використання цих складових із виготовленням сумішей, замінників та адаптованої сировини.
Найчастіше застосовувана техніка зневоднення молочних продуктів - це сушіння розпиленням. На рисунку 1 показані різні методи біологічної стабілізації, при яких сушіння розпиленням є способом стабілізації, заснованим на біологічному інгібуванні та зменшенні активності води. Розпилювальна сушка стала популярною у промисловому світі в 1970-х роках, але на той час було мало наукових або технічних досліджень щодо практики, і, зокрема, жодного впливу на параметри розпилювальної сушки, а також на фізико-хімічний склад або мікробіологію концентрується на якості порошку. Виробники набули знань у галузі сушіння молока та врешті-решт у процесах сушіння сироватки шляхом спроб та помилок. Завдяки різноманітності та складності сумішей, що підлягають сушці, став необхідним більш суворий метод, заснований на фізико-хімічних та термодинамічних властивостях. Більше розуміння біохімічних властивостей молочних продуктів перед сушінням, перенесення води під час сушіння розпиленням, властивостей порошків та факторів, що впливають, стало зараз необхідним у виробництві сухого молока. Відсутність технічної та економічної інформації та наукових методів завадила виробникам оптимізувати обладнання з точки зору енергетичних витрат та якості порошку.
Метою цього огляду є короткий підсумок процесу розпилювальної сушки молочних продуктів та огляд сучасних знань про властивості висушених розпиленням молочних продуктів, моделювання та моделювання процесів перенесення води (сушіння та регідратація), молочних порошків, обладнання для сушіння розпилювачем та споживання енергії.