DE3519980C2 - Verfahren zur Herstellung eines Magermilch-Granulats - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Ma­ germilch-Granulats, bei dem Magermilch erwärmt, in eine Wir­ belschicht verdüst und in der Wirbelschicht granuliergetrock­ net wird.

Aus der SU 10 76 058 ist bereits ein Herstellungsverfahren der eingangs erwähnten Art bekannt, um in einer Wirbelschicht un­ ter begrenzten Verfahrensparametern Granalien aus Magermilch zu fertigen. Doch werden in diesem vorbekannten Verfahren vergleichsweise kleine Granalien erzeugt, deren Korngrößen voneinander variieren.

Bekannterweise wird Magermilchpulver aus entrahmter Vollmilch, zum Beispiel durch Sprühtrocknung, normalerweise für die menschliche Ernährung hergestellt.

Es ist aber auch bekannt, DE-OS 26 40 021, daß Magermilchpul­ ver als Gemisch, denaturiert, sprühgetrocknet mit Kieselsäure für die Verfütterung an Vieh eingesetzt wird. Durch den Kie­ selsäurezusatz wird bereits die Siliereigenschaft verbessert und eine längere Silolagerung erzielt. Nach der DE-AS 18 12 350 wird ein Futtermittel für die Kälberaufzucht auf der Milchfett-Austauscher-Basis, bestehend aus Magermilchpulver, pflanzlichen und tierischen Fetten, Emulgatoren und hochdisperse Kieselsäure, hergestellt. Durch den Zusatz von Kieselsäure wird ein Aufrahmen verhindert, das Fließverhalten des Produktes gefördert und die Lagerstabilität verbessert.

Aus der DE-OS 17 92 614 ist ein Verfahren zur Herstellung von Futtermilch bekannt, bei dem eine Milchart, zum Beispiel zu Pulver getrocknete Magermilch, als Gemenge mit mindestens 25% Trockenmassegehalt, Konzentrate, Proteinträger und Wirkstoffen erzeugt wird. Unter der Vorbedingung, daß die Futtermilch ins­ gesamt mindestens 25% Trockenmasse erreicht, ist eine längere Haltbarkeit auch bei Witterungsumschlägen erzielbar, ohne daß eine Entmischung eintritt. Allen bekannten Lösungen ist ge­ meinsam, Magermilchpulver zu verwenden und die Haltbarkeit durch Zusätze, zum Beispiel Kieselsäure, zu verlängern bezie­ hungsweise durch physiologische Hilfsmaßnahmen die Verträg­ lichkeit zu verbessern.

Aus der DE-OS 14 92 780 ist bereits ein Sprühtrocknungsverfah­ ren bekannt, um aus Milchprodukten ein Milchpulver herzustellen. Bei diesem vorbekannten Verfahren wird die Ma­ germilch oder dergleichen feststoffhaltige Flüssigkeit über die Düsen eines Zerstäubungstrockners in einem warmen Luft­ strom zerstäubt. Dabei trocknet jeder Tropfen für sich aus, so daß ein Trockenmilchpulver entsteht. Dieses Trockenmilchpulver bildet jedoch lediglich ein leicht lösliches Instantprodukt mit kleiner Korngröße, das eine vergleichsweise geringe Dichte und einen entsprechend großen Raumbedarf bei der Lagerung hat.

Aus der EP 0 097 484 ist bereits bekannt, die ebenfalls in ei­ nem Sprühtrocknungsprozeß gebildeten Primärkörnchen anschließend in einer integrierten Wirbelschicht zu größeren Gebilden zu agglomerieren. Zur Herstellung der Agglomerate müssen die im Sprühverfahren erzeugten Primärkörnchen noch eine ausreichende Feuchtigkeit aufweisen, um sich mit anderen Körnchen aneinanderfügen zu können. Eine in den Agglomeraten eventuell verbleibende erhöhte Restfeuchtigkeit kann jedoch die Haltbarkeit dieses Instantproduktes beeinträchtigen, zumal auch durch die in einem großen Kornspektrum unregelmäßige Formgebung dieser Agglomerate ein erhöhter Platz bedarf bei der Lagerung erforderlich ist.

Eine Veröffentlichung von E.J. Simon in Deutsche Molkerei- Zeitung (1980), S. 1276-1281 befaßt sich mit einem Wirbel­ schicht-Sprühgranulator, der zur Herstellung von Instant-Pro­ dukten aus Milch dient. In diesem bekannten Wirbelschicht- Sprühgranulator wird das Milchpulver chargenweise eingebracht und mit Luft fluidisiert. Durch das Eindüsen einer Flüssigkeit in die Wirbelschicht wird eine gleichmäßige Befeuchtung der einzelnen Feststoff-Partikel angestrebt, die sich günstig auf die Agglomeration dieser Partikel untereinander auswirken soll. Auch die in dem bekannten Wirbelschicht-Granulator er­ zeugten Fertigprodukte bilden ein mehr oder minder breites, vergleichsweise inhomogenes Kornband. Ebenso wie in den übri­ gen, oben beschriebenen Verfahren werden die in der Wirbel­ schicht fluidisierten Primärpartikel in dem bekannten Wirbel­ schicht-Granulator durch Agglomeration zu einem lockeren In­ stantprodukt zusammengefügt, das nur eine geringe Schüttdichte hat.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs er­ wähnten Art zur Herstellung einer getrockneten Magermilch zu schaffen, die sich durch eine lange Haltbarkeit, eine gute La­ gerfähigkeit, eine einfache Dosierbarkeit sowie durch eine gute physiologische Verträglichkeit bei Stoffwechselprozessen während einer verzögerten Energieabgabe auszeichnet.

Das Granulat soll ein hochwertiges Futtermittel, insbesondere für die Rindermast darstellen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs erwähnten Art besteht darin, daß die Magermilch mit einem Feststoffgehalt von 25 bis 75 Massenprozent auf 303 K bis 345 K erwärmt und unter Beibehaltung der Temperatur und des Feststoffgehaltes mit Überdruck in eine Wirbelschicht ver­ düst wird, daß das Produkt in der Wirbelschicht während eines Granuliertrocknungsprozesses bei einer Produkttemperatur von 328 K bis 338 K und einer Verweilzeit größer 0,5 h mit einer Reindichte von mindestens ρ < 1,15 g/cm³ aufgranuliert wird, daß der Wirbelschicht zur Aufrechterhaltung des Granuliertrock­ nungsprozesses auf einen mittleren Keim-Durchmesser bezie­ hungsweise < 0,45 × d_granulat gemahlenes, granuliertes artei­ genes Produkt mit einem Feuchtegehalt von maximal 11% in der Menge von < 40% des ausgetragenen Granulates zugegeben wird und daß dem Granuliertrocknungsprozeß ein Kühlprozeß nachge­ schaltet ist, in dem die auf 5 mm klassiert ausgetragenen Gra­ nulate auf < 308 K abgekühlt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Magermilch mit einem Feststoffgehalt von 25 bis 75 Massen-Prozent auf 303 K bis 345 K in einem Vorratsbehälter erwärmt und unter Beibehal­ tung der Temperatur und des Feststoffgehaltes mit Überdruck von 2 bis 15 at in eine Wirbelschicht verdüst.

Bei dieser Produkttemperatur von 328 K bis 338 K und einer Verweilzeit von mindestens 0,5 h wird das Produkt mit einer Reindichte von mindestens ρ <1,15 g/cm³ aufgranuliert. Kontinu­ ierlich oder quasi kontinuierlich wird auf einen mittleren Durchmesser der Keime beziehungsweise < 0,45 × d_granulat gemah­ lenes, granuliertes, arteigenes Produkt mit einem Feuchtege­ halt von maximal 11% in der Menge von < 40% des ausgetragenen Granulates zugegeben. Abschließend erfolgt die Ab­ kühlung der auf 5 mm klassiert ausgetragene Granulate auf < 308 K.

Der Granulatherstellungsprozeß wird kontinuierlich gestaltet, indem während des eigentlichen Granulierprozesses bereits ein zweiter Vorratsbehälter für die zu behandelnde Magermilch vorbereitet wird, um zu verhindern, daß eine Vermischung von noch im Behälter vorrätiger und frisch zugegebener Magermilch ausgeschlossen wird und damit auch kein schleichender Verderb eintreten kann. Dabei ist zu gewährleisten, daß ein kontinuierlicher Fluß von der erwärmten Magermilch beim Umschalten von einem Behälter auf den anderen Behälter erhalten bleibt. Die so vorbereitete Magermilch wird nur dann als granuliertes, getrocknetes Magermilchprodukt aufgabenerfüllend wirksam, wenn bei der vorgegebenen Produkttemperatur wie Mindestverweilzeit eingehalten und die Reindichte erzielt wird. Durch die entsprechend erzielte Reindichte wird eine langsame Auflösung des Produktes während der Verdauung und damit eine gute Verträglichkeit und Verwertbarkeit erreicht.

Ausführungsbeispiel

Einem Behälter mit einem Fassungsvermögen von 200 Liter wird innerhalb von einer Stunde Magermilch mit einem Feststoffgehalt von ca. 50 Massen-% zugeführt. Die Magermilch wird auf 313 K erwärmt. Mittels einer Dosierpumpe wird das Gut durch eine Rohrleitung kontinuierlich mit ca. 105 kg/h einer Zweistoffdüse zugeführt, die in einem Wirbelschichtapparat angeordnet ist. Die Temperatur und die Feststoffkonzentration bleiben dabei konstant. Im Wirbelschichtapparat wird die Magermilch auf die Feststoffoberfläche der fluidisierenden Granulate mit 3 at verdüst, wodurch diese anwachsen. Die Temperatur der Feststoffgranulate beträgt in der Wirbelschicht ca. 333 K, während die Lufteintrittstemperatur 408 K beträgt. Zur Aufrechterhaltung des Granuliertrocknungsprozesses werden der Wirbelschicht quasi kontinuierlich ca. 15 kg/h arteigene Granulate mit einem mittleren Durchmesser von 2 mm und einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,1 Massen-% zugeführt. Nachdem die Granulate in der Schicht einen Durchmesser von 5 mm, nach einer Verweilzeit von 2 Std. erreicht haben, verlassen sie über einen klassierenden Abzug staubfrei die Wirbelschicht. Die Granulate werden über eine Zellenradschleuse in einen Fließbettkühler gefördert. Hier erfolgt eine Abkühlung der Granulate durch angesaugte Umgebungsluft auf 303 K. Der Fertiggranulierproduktstrom von ca. 73 kg/h wird in zwei Produktströme getrennt, wobei 58 kg/h als Endprodukt mit einem Wassergehalt von 9,1 Massen-% und einem Durchmesser von 5 mm der Lagerung zugeführt werden, während der restliche Produktstrom von 15 kg/h in einem geeigneten Zerkleinerungsaggregat auf einen mittleren Durchmesser von 2 mm zerkleinert und zur Aufrechterhaltung des Granulierprozesses in die Wirbelschicht zurückgeführt wird. Der Prozeß kann kontinuierlich gestaltet werden, indem während des Granuliertrocknungsprozesses bereits ein zweiter Behälter vorbereitet wird. Dadurch kann abgesichert werden, daß keine Zersetzungsprozesse vor der Granuliertrocknung auftreten.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung eines Magermilch-Granulats, bei dem Magermilch erwärmt, in eine Wirbelschicht verdüst und in der Wirbelschicht granuliergetrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Magermilch mit einem Feststoffgehalt von 25 bis 75 Massenprozent auf 303 K bis 345 K erwärmt und unter Beibehaltung der Temperatur und des Feststoffgehaltes mit Überdruck in eine Wirbelschicht verdüst wird, daß das Produkt in der Wirbelschicht während eines Granuliertrocknungsprozesses bei einer Produkttemperatur von 328 K bis 338 K und einer Verweilzeit größer 0,5 h mit einer Reindichte von mindestens ρ < 1,15 g/cm³ aufgranuliert wird, daß der Wirbelschicht zur Aufrechterhaltung des Granuliertrocknungsprozesses auf einen mittleren Keim- Durchmesser beziehungsweise < 0,45 × d_granulat gemahlenes, granuliertes arteigenes Produkt mit einem Feuchtegehalt von maximal 11% in der Menge von < 40% des ausgetragenen Granulates zugegeben wird und daß dem Granuliertrocknungsprozeß ein Kühlprozeß nachgeschaltet ist, in dem die auf 5 mm klassiert ausgetragenen Granulate auf < 308 K abgekühlt werden.