Теоретические основы сушки

Сушка — процесс удаления влаги из продукта.

При производстве всех видов сухих молочных продуктов удаление свободной влаги осуществляется в две ступени — сгущением и сушкой предварительно сгущенного продукта. Сгущение выпариванием производится до такой общей массовой доли сухих веществ, при которой массовая доля ККФК в воде не превышает 18—20% и продукт не утрачивает текучести. Качество продуктов из предварительно сгущенных смесей выше, чем из несгущенных.

Сгущенные смеси высушиваются до конечной влажности, устанавливаемой в зависимости от форм связи воды с составными частями сухого вещества молока. В молоке цельном наряду со свободной содержится связанная вода (около 3,2%). Связанная вода недоступна микроорганизмам, не является растворителем, не замерзает при 0 °C, не принимает участия в биохимических процессах. Она прочно связана с составными частями молока. На одну молекулу белка приходится 18 тыс. молекул воды. Удаление ее сопровождается необратимыми изменениями составных частей сухих веществ консервируемого молочного сырья. Исходя из этого связанная вода должна быть оставлена в сухих молочных продуктах. Из составных частей на 95% связывают воду белки, по массовой доле которых и устанавливают конечную влажность продукта — не более 15% от массовой доли белка в нем. На этом основано нормирование конечной влажности сухих молочных продуктов, по достижении которой заканчивается процесс сушки. Кривые равновесной влажности сухих молочных продуктов приведены на рис. 9.2.

Рис. 9.2. Кривые равновесной влажности сухих молочных продуктов:

1 — молоко цельное распылительной сушки; 2 — молоко обезжиренное распылительной сушки; 3 — молоко обезжиренное пленочной сушки; 4 — пахта пленочной сушки; 5 — сыворотка распылительной сушки В конце сушки должно быть обеспечено равновесие между величиной заданной влажности В_пр и относительной влажностью воздуха ф, окружающего продукт. Условия равновесия рассчитываются по формуле при температуре (t):

Молочные продукты сушат различными способами: распылительным в потоке горячего воздуха, в кипящем слое, контактным, сублимацией и в состоянии пены. Вне зависимости от способа в процессе сушки должно быть обеспечено: получение заданной конечной влажности, свободная сыпучесть, минимальное содержание свободного поверхностного жира, требуемые полнота и скорость растворения при минимальных потерях сырья и продукта. При сушке в потоке горячего воздуха или контактным способом должны быть исключены перегрев, пересыхание и пригорание молочного порошка, а также явления адгезии и когезии.