DE1492780A1

DE1492780A1 - Verfahren zur Herstellung von Pulvern aus Milchprodukten

Info

Publication number: DE1492780A1
Application number: DE19651492780
Authority: DE
Inventors: Jean Ciboit Jacques
Original assignee: Laguilharre Ets
Current assignee: Laguilharre Ets
Priority date: 1964-02-21
Filing date: 1965-02-20
Publication date: 1969-09-11
Also published as: NL6502049A; BE659565A; US3410701A; ES309448A1; CH437991A; FR1401226A; LU47990A1; GB1044501A

Description

Etablissements Laguilharre, Courbevoi (Seine ^ankreich

Verfahren zur Herstellung von Pulvern aus Milchprodukten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Pulvern aus Milchprodukten und die durch dieses Verfahren gewonnenen Pulver als neue industrielle Erzeugnisse und bezieht sich -im einzelnen auf die Herstellung von Pulvern aus Magermilch. Die in der folgenden Beschreibung enthaltenen Zahlenwerte sind auf die Gewinnung dieses Produktes bezogen.

Es ist bekannt, daß derartige Pulver, die durch die herkömmlichen Verfahren der Zerstäubungstrocknung gewonnen werden, eine zufriedenstellende effektive Löslichkeit besitzen. Bei diesen Verfahren wird von einem Konzentrat mit einem Gehalt an Trockenmasse von im allgemeinen weniger als 45/ό ausgegangen und am Austritt der Zerstäuberkammer ein trockenes Pulver

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mit einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 4^c/i> erhalten, ein Wert der zur Haltbarkeit des Pulvers bei .Lagerung notwendig ist. Jedoch weisen die Pulver einen erhöhten Gehalt an eingeschlossener Luft und eine geringe Dichte auf. Das Vorhandensein eines beträchtlichen Anteils eingeschlossener Luft bringt den Nachteil der Bildung eines hinderlichen Schaums beim Auflösen des Pulvers zur Rückbildung von Milch mit sich. Die geringe Dichte dieser Pulver führt zu einem großen Raumbedarf der sie aufnehmenden Verpackungen. Dieser Nachteil wird besonders schwerwiegend, wenn das durch die herkömmliche Zerstäubnngstrocknung gewonnene Pulver einer Nachbehandlung zur Befeuchtung, einer Kurzzeitbehandlung (oder einer sog. Instant-Behandlung), unterworfen wird, die zur Verbesserung der Benetzbarkeit des Pulvers bestimmt ist. Diese bekannten Nachbehandlungen haben eine weitere Verringerung der Dichte zur Folge.

Allerdings sind bereits verschiedene Mittel zur Erhöhung der Dichte eines, in einem Zerstäubungstrockner gewonnenen Pulvers bekannt, die darin bestehen, entweder den Gehalt an Trockenmasse im Ausgangskonzentrat zu erhöhen, oder die Viskosität dieses Konzentrats zu steigern, oder bei Zerstäubung des Konzentrates mittelf eines Zentrifugiertellers die Drehgeschwindigkeit dieses Verteilertellers herabzusetzen, oder bei Anwendung einer Düsenzerstäubung unter Druck oder

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mittels Druckluft diesen Druck zu erniedrigen, oder schließlich die Eintrittstemperatur der Trockenluft in der Zerstäubungskammer zu ändern, üs ist indessen bekannt, daß alle diese Mittel zur Gewinnung von Pulvern führen, die eine schlechte Löslichkeit besetzen, wenn die Trocknung im Zerstäubungstrockner Ms zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 4> getrieben wird. Führt man die Zerstäubungstrocknung unter diesen Bedingungen durch, behält das Pulver selbst nach einer KurzZeitbehandlung eine schlechte Löslichkeit.

Außerdem wurden bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Pulvern aus Magermilch oder Molke (bzw. Lactoserum) vorgeschlagen, bei denen.ein Konzentrat, das einen Gehalt .an Trockenmasse von mehr als 45A aufweist, einer Zerstäubungstrocknung derart unterworfen wird, daß am Austritt der Trockenkammer ein Pulver mit einem erhöhten Feuchtigkeitsgehalt, der i» gewissen Fällen bis zu 18$ betragen kann, erhalten wird. Diese bekannten Verfahren, die darauf abzielen, ohne Feuchtigkeitszufunr von außen eine Verfestigung des Produktes durch eine mehr oder minder vollständige Auskristallisation des im Ausgangskonzentrat amorph vorliegenden Milchzuckers zu bewirken, erfordern die Gegenwart von freier Feuchte im Pulver mit einem Gehalt von mehr als 8$. Dieser Gehalt an freier Feuchte ist unentbehrlich zur

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Sicherung der Auskristallisierung, die in diesem Fall entweder in der Zerstäubungskammer selbst oder in einem zweiten Apparat stattfindet, wobei das aus der Zerstäubungekammer abgezogene Pulver eine bestimmte Zeit bei dieser Feuchtigkeit verweilt. Es wird dann · gegebenenfalls einer ergänzenden Nachtrockung unterworfen. Solche Verfahren bringen einige ernsthafte Betriebsmängel mit sich, aufgrund der zusammenbacken den Eigenschaft, welche die einen derart erhöhten Feuchtigkeitsgehalt aufweisenden Pulver besitzen_i sodaß diese an den Innenwänden der Trockenkammer fest anhaften, was die Anwendung mechanischer oder pneumatischer Einrichtungen zu ihrer Entfernung erforderlich macht. Außerdem hat dieser Feuchtigkeitsgehalt einen gewissen Abbau an Pro10lnen zur Folge, was zu einer Verschlechterung der effektiven Löslichkeit des Pulvers führt. Es ist weiterhin festgestellt worden, daß sich Pulver, in denen der Milchzucker kristallin vorliegt»weniger gut als normal zerstäubte Pulver zur abschließenden Kurzzeitbehandlung eignen, insbesondere wenn man !körniges Pulver erhalten will.

Das erfindungsgemäße Verfahren zielt darauf ab, die verschiedenen Nachteile iu vermeiden,und ermöglicht di· Gewinnung von Pulvern aus Milchprodukten, die ■äMtlich· in Folgenden aufgeführten Eigenschaften aufweisenι

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1. Der Milchzucker, der in den Pulvern enthalten ist, wird praktisch nicht wie bei einem durch ein herkömmliche! Verfahren der Zerstäubungatrocknung gewonnen Pulver verändert» sondern bleibt im amorphen Zustand.

2. Diese Pulver haben eine erhöhte Bichte.

3. Sie enthalten einen geringen Anteil an eingeschlossener Luft.

4. Sie besitzen eine hervorragende Löslichkeit.

Darüberhinaus eignen aich dieae Pulver unter entsprechenden Bedingungen zu einer Wiederbefeuchtungsbehandlung, die zur Verbesserung ihrer Benetzbarkeit beiträgt und die, wie aus dem Folgenden hervorgeht, vorteilhafterweise kontinuierlich im Verlaufe dee Herstellungsprozesses vorgenommen werden kann.

Aus diesem Grund besteht das Verfahren gemäß der Erfindung im wesentlichen darin, ein Konzentrat mit einem Gehalt an Trockenmasse von mehr als 45#_f'vorzugsweise von 5o bis 559^.» und mit einer Temperatur von mehr als 45°c, vorzugsweise von 6o bis 65⁰G, einer Zerstäubungstrocknung zu unterwerfen, wobei die sich in dem Zerstäubungstrockner vollziehende Trocknung bis zur Gewinnung eines Pulvera mit einem Gehalt an eltgeschlossener Feuchtigkeit zwischen 4,5 und Tfo, vorzugsweise zwischen 4,5 und 696, erfolgt, worauf dieses Pulver einer zweiten Trocknung zugeführt wird, um seinen Feuchtigkeitsgehalt auf et»a 3,5% zu mindern^ 0 9 8 3 7 / 0 0 2 0

Abgesehen von den bemerkenswerten Eigenschaften, die dem Pulver verliehen werden und oben aufgezeigt wurden, ist darauf hinzuweisen, daß das Verfahren gemäß der
Erfindung keine Gefahr der Verschmutzung der Kammerwände in sich birgt, v.^renn es unter den für den
Trockenkammeraustritt . angegebenen Feuchtegrenzen
durchgeführt wird. Dies erleichtert beträchtlich die zur Verwirklichung einer kontinuierlichen und dauerhaften Herstellung in einem industriellen Betrieb erforderlichen Arbeitsbedingungen.

Bei der Durchführung des Verfahrens gemä£ der Erfindung erfolgt die Zerstäubungstrocknung vorzugsweise in
einem Trockenturm, der mit einer Verteiler- bzw.
Pulverisiereinrichtung versehen ist, die aus Druckdüsen oder Druckluftdüsen bestehen kann. Gute Ergebnisse können jedoch gleichfalls mit einer Verteilereinrichtung in Form eines Zentrifugiertellers erreicht werden.

Die zweite Irocknung des im Zerstäubungstrockner gewonnenen Pulvere erfolgt vorzugsweise unmittelbar nach seiner Abscheidung aus der Trockenluft und kann durch beliebige Mittel vorgenommenen werden, z.B. in einem prieumatisehen, mit Warmluft versorgten Kreislauf oder über einem Trockentisch.

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Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung kann das bei der Zerstäubungstrocknung gewonnene Pulver vorteilhafterweise an einer zweckmäßig gewählten Stelle des Kreislaufs, jedoch nach der Abscheidung der Trockenluft und vor der zweiten Trocknung, einer Wiederbefeuchtungsbehandlung unterworfen werden, die seinen Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 8°/o bringt und eine gewisse Agglomerierung der das Pulver bildenden Teilchen bewirkt. Die zweite Trocknung erfolgt bevorzugt gleich nach dieser Behandlung und zwar derart, daß der Feuchtegehalt des Pulvers wieder auf etwa 3»5?ό herabgesetzt wird. Man er:w- aann schließlich ein Pulver, das neben einer guten Benetzbarkeit einen geringen Gehalt an eingeschlossener Luft, eine große Dichte und eine hervorragende effektive löslichkeit besitzt.

In allen Fällen kann das Pulver nach der zweiten Trocknung gegebenenfalls einer Klassierung bzw. Siebung oder einem Zyklonabscheider zum Abtrennen der feinsten Teilchen zugeführt werden. Diese können dann, wieder der Zerstäubungskammer oder gegebenenfalls dem Kreislauf an einer Stelle, die vor der Wiederbefeuchtungebehandlung liegt, aufgegeben werden, um ihr Zusammen backen mit den größeren Teilchen des Pulvere iu erreichen, eie können auch getrennt einer solchen Wieaerbefeuehtungibehandlung unterworfen und dem Pulver Ton hoher Dichte und größerer Körnung in der Abschluß-Stufe der Herstellung «ugemiicht werden.

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In allen Fällen kann das Pulver nach der zweiten
Trocknung einer Abkühlung unterworfen werden.

Die folgende Vergleichstabelle zeigt als Ausführungsbeispiel die bei der herstellung eines Pulvers aus . Magermilch einerseits nach einem herkömmlichen
Verfahren der Zerstäubungstrocknung und andererseits nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Ergenisse, wobei in beiden Fällen verschiedene Arten von Pulverisierungseinrichtungen angewendet worden sind.

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»•feuchtung de·	-	Zerstäubungsdüse^ unter Druck	Erfindungs gemäße Be handlung	Zerstäubungsdüaen mit Druckluft	Erfindungs- jemäße Be- iandlung	Zentrifugierieller .	Erfindungs gemäße Be handlung
i C	Konzentration vor der Zerstäubung	Herkömmliche Zerstäubungs behandlung	48 - 55 io	Herkömmliche Zerstäubungs behandlung	46 - 48 #	Herkömmliche Zerstäubungs behandlung	5o - 57 io
talbehanfilung ο •re	Temperatur des Konzentrats	43 - 44 $>	6o° C	4o - 42 io	6o° C	45 - 47 io	6o° C
O 3	Zwischenfeuchte de Pulvers	45° C	5,5 io	45° C	5,5 io	45° C	5,5 io
■It htung,	Endfeuchte des Pulvers		3,5 9*		3,5 96		3,5 %
ο m MSt U C · · 9V« ► -4 «,η «41 β	Handelsdichte	3,5 9έ	0,7 ·	3,5 9*	0,7	3,5 io	o,55
Eingeschlossene Luft	0,6	8 cm3/1oo g	0,6	8 cm3/ioo g	o,45	20 - 3o cm3/1oog
Löslichkeit	15 cm3/ioo g	Sehr gut	16 cm3/1oog	Gut	35 - 50 cm3/1oo g	Gut
Feuchte des Pul vers nach der Wiederbefeuchtung	Gut	8 io	Gut	8 96	Gut	8 $>
Endfeuchte	- 8 io	3,5 - 4 io	8 io	3,5 -4/0	O /0	3,5 -4 9*
Handelsdichte	3,5 - 4 *	0,5	3,5 - 4 io	o,5	'3,5 - 4 %	0,4
Benetzbarkeit	0,4.	Gut	0,4	Gut	0,35	Genügend
fcut	Gut	Genügend

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Bei Anwendung de» erfindungsgemäßen Verfahrens ist es immer möglich, die in der Tabelle aufgeführten Gehalte an Trockenmasse im Ausgangskonzentrat zu erhöhen, z.B. auth über 55$» vorausgesetzt, daß der zur Herstellung dieses Konzentrats dienende Verdampfer die Erzeugung einer solchen Konzentration auf eine normale industrielle Weise ermöglicht. Eb ist dann zweckmäßig, zugleich den Feuchtigkeitsgehalt des Pulvers am Austritt des terstäubungstrockners auf etwa 6 bis 6,5 $ zu erhöhen.

Wie oben dargelegt, sind alle aufgeführten Zahlenwerte für Magermilch angegeben worden, jedoch bezieht sich die Erfindung gleichermaßen auf die Verarbeitung anderer Milchprodukte, insbesondere Fettmilch (Vollmilch oder kilch mit angereichertem Fettgehalt) und sie führt zu einer ähnlichen Verbesserung der Qualitäten des abschließend erhaltenen Pulvers, wenngleich diese Anwendung eine stark erhöhte Konzentrations des Ausgangekonzentrats bedingt.

Selbstredend ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Verfahrensweise beschränkt, sondern es »ird demgegenüber zahlreiche Abänderungsmöglichkeiten bei denen zur Steigerung der Konzentratio: des Auegangskonzentrate sowie zur Erhöhung der Sichte des Endprodukts das eine oder mehrere der bekannten bzw. angegebenen Mittel, die dem letztgenannten Zweck

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dienen, ausgetauscht werden.(Steigerung der Viskosität des Konzentrats, Verminderung der Geschwindigkeit des Verteilertellers oder des Drucks an der Zerstäuberdüse, Änderung der Eintrittstemperatur der Trockenluft in dem Zerstäubertrockner), wobei jeweils die anderen charakteristischen Merkmale der Erfindung (Einspritztemperatur des Konzentrats mehr als 45 C, vorzugsweise etwa 60 bis 65° C_f Gehalt an Feuchtigkeit im Pulver am Auslaß des Zerstäubungstrockners zwischen 4,5 bis 7?ό und zweite Trocknung des Pulvers)beibehalten werden. Es ist indessen offensichtlich, daß der . Steigerung der Konzentration des Ausgangskonzentrats neben den bekannten Mitteln zur Erhöhung der Pulverdichte besondere Bedeutung zur Durchführung der Erfindung zukommt, da dies außerdem zu einer erhebliche] Senkung der im Zerstäubungstrockner abgedampften Wassermenge und infolgedessen zu einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Gesamtverbrauchs des für die gesamte Behandlung benötigten Dampfes führt

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Claims

- 4-T - Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von Pulvern aus Milchprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangskonzentrat des Milchprodukts mit einem Ge-. halt an Trockenmasse oberhalb 45$, vorzugsweise zwischen 5o und 55$, und mit einer Temperatur oberhalb 45°C, vorzugsweise zwischen 6o und 65°C, einer Zerstäubungstrocknung unterworfen wird, die Trocknung im Zerstäubungstrockner bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt ±m Pulver zwischen

4,5 und 7$, vorzugsweise zwischen 4,5 und 6$ durch geführt wird und das erhaltene Pulver einer zweiten Trocknung zur Minderung seines Feuchtigkeitsgehaltes auf etma 5,5$ unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trocknung des durch die Zerstäubungstrocknung gewonnenen Pulvers unmittelbar nach Abscheidung aus der Trockenluft durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Zerstäubungstrocknung gewonnene Pulver nach seiner Abscheidung aus der Trockenluft und vor der zweiten trocknung einer Wiederbe^tytjöltungsbehandlung unterworfen wird, um seinen Feuchtegehalt auf etwa 8$ zu bringen

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und eine bestimmte Agglomerierung der das Pulver bildenden Teilchen bewirkten, wobei die zweite Trocknung bevorzugt unmittelbar nach dieser Behandlung durchgeführt und dabei der Feuchtigkeitsgehalt, wieder auf etwa 3,5$ zurückgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweifach getrooknete Pulver einer Klassierung (Filterung) oder einer Abscheidevorrichtung zur Abtrennung der feinstkörnigen Teilchen zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennten Teilchen der Zerstäubungekainmer wieder zugeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgetrennten Teilchen an einer be—

' liebigen Stelle des Kreislaufs, die bei. einer Wiederbefeuchtungabehandlung vor dieser liegt, aufgegeben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4* daduroh gekennzeichnet, daß die abgetrennten Teilchen gesondert einer Widerbefeuchtungebehandlung unterworfen werden und dem grobkörnigen Pulver großer Dichte in der Endstufe des Verfahrens «ugemiacht werden.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß daa zweifach getrocknete Pulver einer Abkühlung unterworfen wird,

9» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung eines Ausgangskonzentrats mit einem Gehalt an Trockenmasse von mher als 45% eine Steigerung der Viskosität des Konzentrats vorgenommen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung eines Ausgangskonzentrats mit einem Gehalt an Trockenmasse von mehr als 45$ die Geschwindigkeit des für die Zerstäubungstrocknung gegebenenfalls verwendeten Verteilertellers oder der Druck der Zerstäuberdüsen gemindert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Darstellung eines Ausgangskonzentrats mit einem Gehalt cn Trockenmasse von mehr als* 453* die Temperatur der Trockenluft in der Zerstäuberkammer geändert wird.

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