DK157053B - Fremgangsmaade til fremstilling af et agglomereret, pulverformet maelkeprodukt - Google Patents

Description

DK 157053 8

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde til fremstil-ling af et agglomereret, pulverformet mælkeprodukt. Eksempler pâ produkter, der kan fremstilles efter frem-gangsmâden, omfatter f0lgende: Skummetmælkspulver, 5 sedmælkspulver, vallepulver, eventuelt fremstillet ud fra præ-krystalliseret valle og eventuelt omfattende tilsat fedt og andre additiver, egnede til foderproduk-ter, pulver fremstillet ved terring af andre væsker afledt fra mælk, sâsom permeater opnâet ved membran-10 filtrering, og lignende produkter.

Fremgangsmâden er særligt egnet til forstev-ningsterring af væsker afledt af mælk, som pâ grund af varmefelsomhed eller dannelse af klæbrige produkter kan være vanskelige at forstevningsterre, nâr der kræves et 15 produkt af hej kvalitet. Endvidere muligger fremgangsmâden besparelser bâde med hensyn til driftsomkostnin-ger og kapitalinvestering.

Det er kendt, at terring af mælkekoncentrater og tilsvarende væsker kan udfores i to trin, nemlig et 20 ferste trin, i hvilket væsken forsteves i en strom af varm luft i et terrekammer til frembringelse af fugtige partikler, som i det andet trin terres yderligere til det enskede fugtighedsindhold i et fluidiseret leje, jvf. US patentskrift nr. 3 956 521. Denne opspaltning 25 af torreprocessen i to trin medforer visse fordele med hensyn til varmeokonomi og produktkvalitet i forhold til konventionelle éttrins-terringsprocesser, i hvilke der ikke anvendes torring i fluidiseret leje. Imidler-tid medforer den omstændig, at produktet skal udtages 30 fra torrekammeret for det eftertorres i fluidiseret leje, at man, for at undgâ klæbning af fugtigt pulver pâ kammervægge og andre hândteringsproblemer, mâ terre pulveret mere vidtgâende i kammeret, end hvad der er optimalt ud fra onsket om at kunne anvende en h0j tem-35 peratur for terreluften, som ledes til kammeret, og dermed opnâ en god varmeokonomi, og/eller at undgâ var- 2

DK 157053 B

mebeskadigelse af produktet.

Fra fransk patentskrift nr. 1 526 478 og fra tysk offentligg0relsesskrift nr. 2 125 155 er det kendt at anvende et fluidiseret leje i den nedre del af tor-5 rekammeret i en forstovningstorrings- eller forstov-n ingskolingsenhed. Denne anvendelse af forstevnings- terring eller -keling over et lag af fluidiserede par-tiker, frembragt ved forstevningstûrringen eller -k0-lingen, er beskrevet som værende egnet til frembringel-10 se af forholdsvis store korn af de enskede produkter, som især er godningsstoffer.

Ved fremstilling af godningsstoffer foretrækkes det at opnâ monogranulære korn, hvilket udtryk i nærvæ-rende beskrivelse og krav betegner korn med en meget 15 kompakt struktur, som har meget lidt mellemrumsluft som folge af, at de bar en loglignende struktur eller be-stâr af partikler, der er praktisk taget fuldstændigt sammensmeltede eller sammenflydende. sâdanne korn har en stor mekanisk styrke og oploses relativt langsomt i 20 vand, hvilket kan være en fordel, nàr talen er om god-ningsstoffer.

I forbindelse med mælkeprodukter af den ovenfor definerede type er det imidlertid enskeligt at opnâ produktet som agglomerater og ikke som monogranulære 25 korn. Udtrykket agglomerater anvendes i denne forbindelse som dækkende grupper af partikler, der er sammen-knyttede ved visse kontaktpunkter, hvilke grupper har en ikke-kompakt struktur, der omfatter en betydelig mængde mellemrumsluft. Nâr sâdanne agglomererede grup-30 per af mælkeproduktpartikler indfores i vand, spredes partiklerne, og de enkelte partikler, som danner grup-perne, fordeles let.

Det bemærkes, at kombinationer af forstovnings-torring og terring eller afkeling i fluidiseret leje 35 eller i systemer, som har lighed med fluidiserede le-jer, anbragt i én enhed, har været foreslâet i forbin-

DK 157053 B

3 delse med andre produkter end godningsstoffer.

Sâledes beskriver fransk patentskrift nr.

1 423 070, uden angivelse af de i betragtning kommende produkttyper, en forstovningstorrer med et fluidiseret 5 leje i den nedre del. Da apparatet, der beskrives i dette franske patentskrift, imidlertid er konstrueret til undgâelse af væsentlig kontakt mellem det fluidise-rede leje og partiklerne i forstovningstorringszonen, er det uegnet til opnàelse af det formai, der 0nskes 10 opnâet ved fremgangsmâden if0lge opfindelsen, hvor der, som det vil fremgâ af nedenstâende forklaring, kræves kontakt mellem smâ partikler, som afdrives fra det fluidiserede leje, og fugtige, klæbende partikler i forstovningstorringszonen for at opnâ den onskede ag-15 glomerering.

Fra tysk offentliggorelsesskrift nr. 2 122 237 kendes en metode til torring af næringsmidler og ke-misk og farmaceutiske produkter, hvorunder nævnes mæl-keprodukter, sâsom yoghurt og kvark, ved hvilken en 20 forstovningstorring er kombineret med en eftertorring i fluidiseret leje. Det er ikke præciseret, om disse to behandlingstrin udfores i to forskellige apparater el-ler i samme apparat. Metoden omfatter et forste trin, i hvilket partiklerne, der skal torres, bevæger sig i 25 modstrom til torreluften, og et andet trin hvori partiklerne sluttorres i et fluidiseret leje under dannel-se af agglomerater. Til formindskelse af varmebeskadi-gelsen anvendes der relativt lave temperaturer for tor-reluften, hvilke nodvendiggor en forudgâende affugtning 30 af denne. Som folge af at det forste torretrin foregâr som en modstromsproces, giver metoden en i forhold til de anvendte torretemperaturer relativ stor varmebeska-digelse af produktet, og af denne ârsag er det ikke mu-ligt at anvende en sâ hoj indgangstemperatur for torre-35 luften i forste trin, som det af hensyn til varmeokono-mien ville være onskeligt. Endvidere tillader anven- 4

DK 157053 B

delsen af modstromsprincippet kun en begrænset hastig-hed for torreluften i det forste tbrretrin, hvilket at-ter medforer, at minimumsstorrelsen for det til opnâel-se af en given torrekapacitet krævede apparatur bliver 5 stor og anlægsudgifterne derfor store. Endelig er det i visse tilfælde onskeligt at opnâ en noget mere vidt-gâende agglomereringseffekt, end hvad der opnâs i et konventionelt fluidiseret leje som det, der anvendes ifolge nævnte offentliggerelsesskrift.

10 IJ. Due Jensen "Agglomerating, Instantizing, and Spray Drying" (Food Technology, bind 29, nr. 6, juni 1975, side 60-71) beskrives en torringsoperation, ved hvilken væsken, der skal torres, forstoves over el-ler i et fluidiseret leje, og det anfores, at der pâ 15 denne mâde kan ske partikelvækst enten ved agglomere-ring af adskillige partikler eller ved afsætning af stof pâ de enkelte partikler til opnâelse af en sâkaldt logskalsstruktur. Der er imidlertid i sidstnævnte lit-teratursted taie om en fremgangsmâde af anden art end 20 fremgangsmâden ifolge opfindelsen, idet den totale tor-ring finder sted i selve det fluidiserede leje med de ulemper med hensyn til risiko for varmebeskadigelse og begrænset torrekapacitet, som medfores deraf.

Fransk patentskrift nr. 2 095 614 omhandler for-25 stovningstorring af mælk i et torretârn, i hvilket et lag, der beskrives som et fluidiseret lag, opretholdes i den nedre del. Det fremgâr imidlertid, at dette lag ikke er et egentligt fluidiseret lag (dvs. et lag af partikler, der opferer sig som en væske), og det angi-30 ves at hâve en tykkelse pâ 2-3 mm, hvilket pâ ingen mâde vil muliggore opnâelse af det ved opfindelsen til-sigtede, som bl.a. forudsætter, at der i torrekammerets bund findes et fluidiseret leje, som er i stand til at optage klæbrige partikler fra forstovningstorringszo-35 nen.

US patentskrift nr. 3 735 792 beskriver ligele-

DK 157053 B

5 des et forstovningstorringskammer med organer til op-retholdelse af et fluidiseret leje i den nedre del.

Ifolge dette skrift er det n0dvendigt at anvende en me-get speciel hvirvlende str0mning af partikler fra det 5 fluidiserede leje til t0rrekammerets evre sektion og tilbage til det fluidiserede leje for at opnâ de onske-de resultater. Med dette arrangement bringes de for-stovede væskedrâber, der skal torres, i kontakt med al-lerede terre partikler, medens nævnte drâber endnu er i 10 væsketilstand, hvorfor de partikler der frembringes i hej grad vil opnâ en monogranulær struktur og ikke vil udgeres af agglomererede grupper af partikler, soin de-fineret ovenfor.

Det har nu vist sig, at agglomererede pulverfor-15 mede mælkeprodukter, som defineret ovenfor, med de ne-denfor beskrevne fordele, kan fremstilles ved en frem-gangsmâde, der er ejendommelig ved, at man (a) forstever en fra mælk afledt væske i den evre del af et torrekammer ind i en central nedadret- 20 tet strom af torregas med en temperatur pâ 200 - 400°C til frembringelse af partikler, (b) i den nedre del af terrekammeret opretholder et lag med en hojde pâ mindst en halv meter af partikler, fluidiseret i en opadrettet strem af gas 25 med en hastighed pâ 0,1-1,5 m/sek., idet tempe- raturen af denne gas reguleres til en værdi mel-lem 10 og 150°C til opretholdelse af den temperatur, der kræves af de fluidiserede partikler for at sikre disse partiklers evne til at ag-30 glomerere med de partikler, der dannes i trin (a), (c) beregner og afpasser mængden af nævnte væske ef-ter mængden og torrekapaciteten af den nedad rettede gasstrom til sikring af et fugtigheds- 35 indhold af primærpartiklerne, nâr de nâr det fluidiserede lag pâ 2-16% og tilstrækkeligt til 6

DK 157053 B

at bevirke agglomerering af disse partikler ved dannelse af klynger deraf, men mindre end det fugtighedsindhold, der ville bevirke dannelse af monogranulære korn, 5 (d) udtager en strem omfattende gassen fra nævnte nedadrettede strom og gassen fra nævnte opadret-tede strom fra et ikke-centralt sted i den 0vre del af torrekammeret, og (e) udtager agglomererede partikler fra det fluidi-10 serede lag i en sâdan mængde, at hojden af det fluidiserede lag holdes konstant.

Denne fremgangsmâde muligg0r forstovningstorring af væsker, som hidtil har været anset for uegnede til forstovningstorring, sâsom valle med tilsat fedt, og 15 den muliggor en endnu mere skânsom torring end den ovennævnte tôtrinst0rring, hvilket betyder at der kan opnâs produkter med meget ringe varmebeskadigelse, selv nâr torregassen, i hvilken forstovningen i trin (a) finder sted, er meget varm. Det er onsket at anvende 20 en hoj temperatur for torregassen, da dette medforer forbedret varmeokonomi, som forklaret i ovennævnte US patentskrft nr. 3 956 521. Fremgangsmâden muliggor op-nâelse af en væsentlig forbedret varmeokonomi for en given produktkvalitet, i forhold hvad der er muligt ved 25 anvendelse af en fremgangsmâde, som den i ovennævnte tyske offentliggorelsesskrift nr. 2 122 237 omhandlede.

Ved fremstilling af sodmælkspulver eller skum-metmælkspulver kan fremgangsmâden let udoves sâledes, at den giver en partikelstorrelsesfordeling i det væ-30 sentlige mellem 200 og 750 μ, hvilket medforer en god dispergeringsevne i vand og en god risledygtighed.

Ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen opnâs der en forbedret agglomerering, idet der hersker ekstremt turbulente betingelser i det fluidiserede leje, spe-35 cielt i de ovre dele af denne, hvor der sker kollision med den nedadrettede partikelholdige gasstrom og derfor 7

DK 15 7 Ο 5 3 B

er særligt gode muligheder for onsket sammenst0d mellem partiklerne, medens disse har den for agglomeratdannel-sen optimale fugtighed.

I de kendte mælketorringsapparater, i hvilke der 5 foretages en forst0vningst0rring og en t0rring i flui-diseret leje i et enkelt apparat, fungerer de to torre-trin helt uafhængigt af hinanden, dvs. pâ samme mâde som hvis de blev udfort i fysisk adskilte enheder. Ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen er der imidlertid en 10 hoj grad af samvirken mellem de to torretrin. Denne samvirken finder sted, fordi den nedadrettede strom af torregas og partikler, pâ det tidspunkt hvor den nâr det fluidiserede leje, stadig har t0rrekapacitet og tilstrækkelig hastighed til at trænge ned i det fluidi-15 serede leje, og sammen med den gas som indf0res fra ne-den bidrager til den torring, som finder sted i det fluidiserede lag. Samtidig vil den gas, som foroven trænger ned i det fluidiserede lag, foroge den opadret-tede hastighed for de blandede gasser, der forlader la-20 get. Dette medforer en onsket forogelse af mængden af partikler, som fores til den ovre del af torrekammeret, hvilket fremmer agglomereringen, som forklaret ovenfor.

En anden vigtig fordel ved fremgangsmâden er, at et apparat til udovelse af denne kan gores væsentligt 25 mindre end en konventionel forstovningstorrer med samme produktionskapacitet som folge af, at der kræves en re-lativ kort opholdstid for partiklerne i det omrâde, der ligger over det fluidiserede lag. Ogsâ i forhold til den fra ovennævnte tyske offentliggorelsesskrift nr.

30 2 122 237 kendte teknik muliggor fremgangsmâden ifolge opfindelsen anvendelse af væsentligt mere kompakt appa-ratur. Ifolge offentliggorelsesskriftet anvendes, som nævnt ovenfor, en modstromstorring i forste trin, og dette begrænser selvsagt hastigheden for torreluften og 35 dermed mængden af torreluft, der kan tilfores et givet apparat pr. tidsenhed. En tilsvarende begrænsning fin-

DK 157053B

8 des ikke ved fremgangsmâden ifolge opfindelsen, hvor str0mningsforl0bet er et sâdant, at der med et givet volumen for t0rrekammeret kan indf0res en storre mængde t0rreluft pr. tidsenhed, uden at mængden af medrevne 5 partikler i "afgangsgassen bliver utilladeligt stor, end hvad der gælder ved fremgangsmâden if0lge det tyske of-fentliggorelsesskrift. Dette skyldes blandt andet, at en del af partiklerne i den nedadrettede luftstrom ved luftstrommens afbojning nær det fluidiserede lags 0vre 10 grænse, under indflydelse af centrifugalkraftyen forla-der denne luftstr0m og optages i det fluidiserede lag.

Fremgangsmâden udeves fortrinsvis i et torrekam-mer, der har en i det væsentlige konisk, nedadindsnæv-rende façon. Sâdan façon rauligg0r det onskede stremis ningsmenster af de blandede stremme af gas, som stammer fra den centrait nedadrettede strem af terregas og den opadrettede strem af gas, fra den mellem det fluidiserede lag og forstevningsterringsdelen af terrekammeret liggende zone til det sted, hvor nævnte blandede gasser 20 udtages ved den evre del af terrekammeret.

Det er vigtigt, at der sker en vis samvirkning mellem den nedadrettede strom af partikelholdig torre-gas og det fluidiserede lag.

Til opnàelse af den onskede samvirkning skal 25 forholdet mellem den kinetiske energi af den nedadrettede gasstrom og den kinetiske energi af den opadrettede gasstrom i det fluidiserede lag være af st0rrelses-ordenen 1000-15 000, hvilket sikres ved afpasning af de to strommes masse og hastighed.

30 For at sikre den onskede behandling i det flui diserede lag af partiklerne med hensyn til disses agglomérer ing og éventuelle terring, og for at opretholde et stabilt fluidiseret lag, som ikke partielt blæses væk under indflydelse af den nedadrettede strom af tor-35 regas, skal det fluidiserede lag være forholdsvis hojt, d.v.s., at dets hojde i det mindste er halvdelen af

DK 157053 B

9 dets bredde, og det skal være i stand til at sikre en gennemsnitlig opholdstid for partiklerne i laget pâ mindst fem minutter. I apparater af industriel stor-relsesorden vil hojden af det fluidiserede lag typisk 5 være %-i m. Ved en foretrukken udforelsesform sker der en yderligere torring og/eller afkoling af de agglome-rede partikler, som udtages fra det fluidiserede lag i trin (e) uden for torrekammeret, fortrinsvis i et vi-breret fluidiseret leje.

10 Den gasstrom, der udtages fra torrekammeret pâ et ikke-centralt sted i den ovre del af torrekammeret, omfatter den torregas i hvilken væsken er forstovet og den gas, der har været brugt til at opretholde det fluidiserede lag sâvel som eventuel hjælpeluft og vand-15 damp, og denne strom medriver fine pulverpartikler dan-net ved forstovningstorringsprocessen. Medrevne partikler opsamles i et egnet opsamlingsorgan, f. eks. en cyklon, og da de sædvanligvis ikke er agglomereret i den onskede udstrækning, foretrækkes det at tilbagefere 20 dem til det fluidiserede lag i bunden af torrekamme- ret.

Fremgamgsâdens forskellige paramétré, sâsom tem-peraturerne af den nedadrettede strom af t0rregas i trin (a) og temperaturen af den opadrettede gasstr0m i 25 trin (b), sâvel som fugtighedsindholdet af partiklerne, nâr disse nâr det fluidiserede lag som anfort i trin (c), afhænger aile af det specielle produkt der frem-stilles.

Sâledes foretrækkes folgende trin ved fremstil-30 ling af agglomereret skummetmælkspulver: (a) Forstovning af et skummetmælkskoncentrat med 45-52 vægt% torstof ind i en luftstrom ved 230 -350°C med en nedadrettet hastighed pâ 20-40 m/sek, idet mængden af koncentratet afpasses til 35 frembringelse af partikler af skummetmælkspulver som, nâr de nâr overfladen af det fluidiserede 10

DK 157053 B

lag, har et fugtighedsindhold pâ 10-15%.

(b) opretholdelse af dette lag af fluidiserede par-tikler ved en temperatur pâ 60-80°C ved indf0-ring af t0rreluft ved 70-150°C med en opadrettet 5 hastighed pâ 0,3-1,5 m/sek i den nedre del af laget, (c) udtâgning af en luftstrom medrivende fine par-tikler af skummetmælkspulver fra den 0vre del af t0rrekammeret, 10 (d) opsamling af disse fine medrevne partikler, (e) udtâgning af agglomererede partikler af skummet-mælkspulver med et fugtighedsindhold pâ 3,0-9% fra det fluidiserede lag.

Nâr det skummetmælkspulver, der udtages fra det 15 fluidiserede lag, har et fugtighedsindhold over 5%, vil det sædvanligvis blive underkastet en yderligere tor-ring uden for torrekammeret, fortrinsvis i et vibreret fluidiseret leje, til et fugtighedsindhold pâ 2-5%, men ogsâ nâr skummetmælkspulveret udtages med et lavere 20 fugtighedsindhold foretrækkes det at foretage en sup-plerende behandling i et vibreret, fluidiseret leje til torring og/eller afkoling af pulveret.

Ved fremstilling af agglomereret sodmælkspulver er fremgangsmâden som folger: 25 (a) forstovning af et sodmælkskoncentrat med 45-52 vægt% torstof ind i en luftstrom, som har en temperatur pâ 200-300°C og en nedadrettet hastighed pâ 20-40 m/sek, idet mængden af koncen-trat afpasses til frembringelse af partikler af 30 sodmælkspulver som, nâr de nâr overf laden af det fluidiserede lag, har et fugtighedsindhold pâ 8-16%, (b) opretholdelse af dette lag af fluidiserede partikler ved en temperatur pâ 60-80°C ved indfo-35 relse af torreluft ved 70-150°C med en opadret tet hastighed pâ 0,3-1,5 m/sek i den nedre del

DK 157053 B

11 af dette lag, (c) udtagning af en luftstr0m medrivende fine partikler af sodmælkspulver fra den 0vre del af terrekammeret, 5 (d) opsamling af disse fine medrevne partikler, (e) tilbageferelse af de opsamlede fine partikler til det fluidiserede lag i torrekammeret, (f) udtagning af agglomererede partikler af S0d-mælkspulver med et fugtighedsindhold pâ 4,5-9% 10 fra det fluidiserede lag.

Det sedmælkspulver, der udtages fra det fluidiserede lag, underkastes fortrinsvis en yderligere ter-ring og afkeling uden for terrekammeret til et fugtighedsindhold pâ 2-4%. Ogsâ i dette tilfælde kan den 15 supplerende terring og afkeling hensigtsmæssigt foretages i et vibreret fluidiseret leje.

Som anfert, muligger fremgangsmâden en forstev-ningsterring af produkter, der hidtil har været betrag-tet som uegnede til forstevningsterring, sâsom valle 20 med tilsat fedt. Det har vist sig, at agglomereret vallepulver kan fremstilles ved anvendelse af felgende trin: (a) Forstovning af et fortrinsvis præ-krystalliseret vallekoncentrat med 48-58 vægt% terstof i en 25 luftstrem med en temperatur pâ 230-350°C og med en nedadrettet hastighed pâ 20-40 m/sek., idet mængden af koncentratet afpasses til frembrin-gelse af partikler af vallepulver der, nâr de nâr ovefladen af det fluidiserede leje, har et 30 fugtighedsindhold pâ 2-6%, (b) opretholdelse af dette lag af fluidiserede partikler ved en temperatur pâ 70-90°C ved indfo-ring af terreluft ved 10-80°C med en opadrettet hastighed pâ 0,3-1,5 m/sek. i den nedre del af 35 laget, (c) udtagning af en strom af luft, der medriver fine

DK 157053 B

12 partikler af vallepulver fra den 0vre del af t0rrekammeret, (d) opsamling af disse fine medrevne partikler, (e) tilbagefûrelse af de opsamlede fine partikler 5 til det fluidiserede lag i torrekammeret, (f) udtagning af agglomererede vallepulverpartikler fra det fluidiserede lag, hvilke partikler har en gennemsnitlig partikelstorrelse pâ 200-700 μ og et fugtighedsindhold pâ 1-5%.

10 Ogsâ ved fremstilling af vallepulverpartikler foretrækkes det at benytte en yderligere terring og af-koling i et vibreret fluidiseret leje uden for torre-kammeret.

Opfindelsen forklares nærmere i det folgende unis der henvisning til tegningen, der er en meget skematisk gengivelse af et anlæg, egnet til udforelse af frem-gangsmâden.

Pâ tegningen betegner 1 et torrekammer med en i det væsentlige konisk nedad indsnævrende façon. T0r-20 rekammeret er forsynet med en dyse 2 til forstovning af en fodevæske, der bestâr af et koncentrat af mælk eller af en mælkefraktion, som tilfores gennem en led-ning 3.

Et lufttilforselssystem 4 leverer varm luft (i 25 det felgende betegnet primær torluft) til en luftforde-ler 5, hvorfra den varme torreluft indfores i forstev-ningsterreren som en nedadrettet strem med relativ stor hastighed.

Et lufttilforselssystem 6 tjener til tilforsel 30 af hjælpegas ved stuetemperatur til en ringformet spal-te 7 til afkeling af kanten af varmluftindgangen og leverer endvidere gas til en kolekappe rundt om den del af fedeledningen 3, der passerer gennem luftfordeleren 5. Denne kolegas tjener ogsâ til at afkole dysen 2.

35 Drâber af fodevæsken forstoves gennem dysen 2 ind i luftstrommen med stor nedadrettet hastighed

DK 157053 B

13 (hvilken strom pâ tegningen er betegnet 8) og fordam-per hurtigt, hvorved de forstovede drâber omdannes til fugtige partikler i lobet af meget kort tid, og for de nâr et fluidiseret lag 9, der opretholdes i den nedre 5 del af torrekammeret 1. Dette fluidiserede lag under-stottes af en perforeret plade, hvorigennem der sendes en opadrettet luftstrom (i det folgende betegnet sekun-dær luft) til opretholdelse af laget 9 i fluidiseret tilstand.

10 Denne sekundære luft tilbejebringes af et luft- tilforselssystem 10.

Ved hjælp af en roterende ventil 11 reguleres hojden af det fluidiserede lag 9 og den gennemsnitli-ge opholdstid for partiklerne, og laget indstilles af-15 hængigt af det specielle produkt, der behandles og af-hængigt af de onskede egenskaber med hensyn til parti-kelstorrelsesfordeling, fugtighedsindhold etc.

Fra den roterende ventil il fores de agglomere-rede partikler ved den viste udforelsesform til et vi-20 breret fluidiseret leje 12 (Vibro-Fluidizer).

Det viste apparat med vibrerende fluidiseret leje har fire sektioner, nemlig 13, 14, 15 og 16. Den forste af disse sektioner tilfores varm luft til mulig-gorelse af yderligere torring, medens en eller flere af 25 de sidste sektioner anvendes til afkoling.

Apparater med vibreret fluidiseret leje, egnede til anvendelse i forbindelse med fremgangsmâden ifolge opfindelsen, er velkendte.

En gasstrom bestâende af den primære torreluft, 30 den sekundære luft og hjælpeluft, der tilfores af sy-stemet 6, udtages gennem âbninger 17 i den ovre del af torrekammeret,

Luften, der forlader cyklonen 18, ledes til en yderligere cyklon 19, hvor en yderligere mængde par-35 tikler separeres fra med henblik pâ overforsel til det vibrerede fluidiserede leje 12.

DK 157053 B

14

Afgangsgassen fra det vibrerede fluidiserede le-je 12 fores til en yderligere cyklon 20 og ledes til en fælles afgang 21 sammen med den fra torrekam-meret stammende afgangsgas, der kommer fra cyklonen 5 19. Partikler, der fraskilles i cyklonen 20, tilbage- fores til det vibrerede fluidiserede leje 12.

Det resulterende agglomererede produkt forlader det vibrerede fluidiserede leje gennem 22 og er fær-digt til pakning, fortrinsvis efter en (ikke vist) 10 sigtningsoperation.

Selvsagt er talrige ændringer mulige for det af-bildede anlæg, f.eks. kan det vibrerede fluidiserede leje udelukkende tjene til koleformâl, og afgangsgassen fra det vibrerede leje kan ledes til cyklonen 19, 15 hvorved cyklonen 20 kan undværes.

Fremgangsmâden ifolge opfindelsen belyses nærme-re ved hjaelp af nedenstàende udforelseseksempler, i hvilke der anvendes forskellige typer udgangsmateria-ler.

20

Eksempel l

Dette eksempel blev udfort i et anlæg som det, der er vist pà tegningen og beskrevet ovenfor.

25 Forstovningstorringskammeret havde en cylindrisk diameter pâ 5 m og en total hojde pà 6½ m.

2728 kg skummetmælkskoncentrat med 48% torstof og en temperatur pâ 60°C blev forstovet pr. time.

Den primære torreluft havde en temperatur pâ 30 320°C og blev indfort i torrekammeret med en hastighed pâ 26 m/sek.

Koleluft blev indfort som beskrevet i forbindel-se med tegningen.

Fugtighedsindholdet i partiklerne, nâr disse 35 nâede det fluidiserede lag, var 14,8%. Disse primære partikler blev vidtgâende agglomereret, dels som folge 15

DK 157053 B

af primær agglomerering (indbyrdes sarranenst0d), dels sorti folge af sekundær agglomerering (ved at ramme alle-rede torrede partikler, der blæses op ved den kraftige fluidisering i det fluidiserede lag 9), dels som folge 5 af tertiær agglomerering (ved kontakt med fluidiserede agglomerater nede i det fluidiserede lag 9).

Temperaturen af luften, der blev tilfort af 10 til det fluidiserede leje i bunden af torrekammeret, var 140°C, og mængden svarende til en fluidiseringsha-10 stighed pâ 0,65 m/sek i den nederste del af det fluidiserede leje 9. Den sekundære t0rring, der fandt sted i dette fluidiserede lag, formindskede pulverets fugtighed til 5%.

1378 kg/t af dette produkt blev udtaget fra det 15 fluidiserede lag gennem rotationsventilen 1 og blev indfort i apparatet 12 med vibreret fluidiseret leje.

De forskellige sektioner af dette apparat med vibreret fluidiseret leje blev tilfort luft med folgende tempe-raturer: Forste sektion 13: 75°C; anden sektion 14: 20 95°C; tredie sektion 15: 19°C og fjerde sektion 16: 11°C.

Temperaturen af pulveret i det fluidiserede leje i torrekammeret blev holdt ved 70°C, og temperaturen af luften, der blev udtaget gennem 17, var ogsâ 70°C.

25 Fine partikler, som blev medrevet af de forskel lige gasstromme, blev separeret og tilbagefort som vist pâ tegningen.

Det færdige skummetmælkspulver blev udtaget ved 22 med fugtighedsindhold pâ 3,85%.

30 35

DK 157053 B

16

Rumvægt:

Banket: O x 0,37 g/ml

Banket: 100 x 0,42 g/ml

Banket 1250 x 0,46 g/ml 5 Opl0selighedsindex 0,3 (ADMI)

Dispergerbarhed: 100 (International IDP Standard 87 : 1979) 10 Partikelstorrelses- fordelinq:_ >500 mikron 24% 315-500 " 18% 250-315 " 17% 15 200-250 " 11% 177-200 " 6% 149-177 " 8% 120-149 " 5% <120 " 11%.

20 Partikelmassefylde: 1,35 g/ml

Risledygtighed: 10 sek (NA metode nr. A23a)

Eksempel 2 25 Dette eksempel blev udfort som angivet i

Eksempel 1 med folgende afvigelser:

Udgangsmaterialet var 2.283 kg/t sodmælkskoncen-trat med 48%'s torstof og en temperatur pâ 65°C.

Temperaturen af den primære torreluft var 285°C 30 og den nedadgâende hastighed af denne 31 m/sek.

Fugtighedsindholdet af partiklerne, nâr de nàede det fluidiserede lag 9, var 15,3%.

Den sekundære torreluft blev tilfort af systemet med en temperatur pâ 128°C og fluidiseringshastigheden 35 i laget 9 var 0,75 m/sek. Fugtighedsindholdet af pulveret, der forlod det fluidiserede leje i torrekam-

DK 157053 B

17 meret, var 4,1%.

Partiklerne blev udtaget fra torrekammeret i en mængde pâ 1.130 kg/t, og temperaturerne i det vibrerede fluidiserede leje var som folger:

5 F0rste sektion (13): 72°C

Anden sektion (14): 90°C

Tredie sektion (15): 18°C

Fjerde sektion (16): 11°C.

Det færdige sodmælkspulver blev opnâet med et 10 fugtighedsindhold pâ 2,25%. Dette pulver havde folgen-de egenskaber:

Rumvæqt:

Banket 0 x: 0,35 g/ml

Banket 100 x: 0,41 g/ml 15 Banket 1250 x: 0,42 g/ml

Oploselighedsindex: 0,1 (ADMI).

Partikelstorrelses- fordeling: > 500 mikron 21% 20 315-500 " 30% 250-315 " 22% 200-250 " 9% 177-200 " 5% 149-177 " 5% 25 120-149 " 3% <120 " 5%.

Partikelmassefylde: 1,21 g/ml

Risledygtighed: 17 sek (NA metode nr. A23a)

Frit fedt: 2,3% beregnet pâ pulveret 30 Befugtelighed >2 min. (NA metode nr. 5A).

Derpâ blev dette pulver behandlet med lecithin ifolge US patentskrift nr. 3 773 519.

Det resulterende sodmælkspulver, hvortil var sat 35 0,21% lecithin, var "instant" i koldt vand, idet di- spergerbarheden (IDF) var 99%.

DK 157053 B

18

Eksempel 3

Dette eksempel blev udfort som beskrevet i for-bindelse med Eksempel 1 med folgende afvigelser: 5 Udgangsmaterialet var 1.860 kg/t præ-krystal- liseret vallekoncentrat med 55% torstof og en tempera-tur pâ 15°C.

Den primære torreluft havde en temperatur pâ 260°C og blev indfort i torrekammeret med en hastighed 10 pâ 25 m/sek.

Fugtighedsindholdet af partiklerne, nâr de nâede det fluidiserede lag 9, var 4%.

Temperaturen af luften, der blev tilfort syste-met til det fluidiserede leje i bunden af torrekamme-15 ret, var 24°C og fluidiseringshastigheden 0,55 m/sek.

1065 kg/t pulver blev udtaget gennem ventilen 11. Temperaturen af luften, der blev fort til appara-tet med vibreret fluidiseret leje, var som folger:

Forste sektion (13): 65°C

20 Anden sektion (14): 75°C

Tredie sektion (15): 19°C

Fjerde sektion (16): ll°C.

Temperaturen af pulveret i det fluidiserede leje i torrekammeret blev holdt pâ 62°C, medens tempera-25 turen af gassen, der blev udtaget ved 17, var 78°C.

Det færdige vallepulver, der blev udtaget ved 22, havde et fugtighedsindhold pâ 1,95%.

Pulveret havde folgende egenskaber: 30 35

DK 157053 B

19

Rumvæqt:

Banket O x: 0,53 g/ml

Banket 100 x: 0,61 g/ml

Banket 1250 x: 0,63 g/ml 5 Oploselighedsindex: 0,1 (ADMI).

Partikelstorrelses-fordeling: >750 mikron 1% 500-750 " 3% 10 315-500 " 12% 250-315 " 24% 200-250 " 16% 177-200 " 12% 149-177 " 15% 15 120-149 " 8%.

<120 " 9%

Partikelmassefylde: 1,41 g/ml

Produktet var ikke-sammenbagende (sammenbagning 0%, NA metode A 15a).

20 Eksempel 4

Dette eksempel blev udfort soin beskrevet i for-bindelse med Eksempel 1 med folgende afvigelser:

Udgangsmaterialet var 1.393 kg/t koncentrat af 25 S0d valle med 51%'s totalt0rstof og 40% fedt beregnet pâ torstof. Koncentratet havde en temperatur pâ 64°C.

Den primære torreluft havde en temperatur pâ 240°C og blev indfort i torrekammeret med en hastighed pâ 25 m/s.

30 Fugtighedsindholdet af partlklerne, nâr de nâede det fluidiserede lag, var 2%.

Temperaturen af luften, som blev tilfort ved hjælp af systemet 10 til det fluidiserede leje i bun-den af torrekammeret, var 54,5°C, og fluidiseringsha-35 stigheden 0,60 m/s. Trykfaldet over det fluidiserede lag var 3,2 kPas.

20

DK 157053 B

725 kg/t pulver blev udtaget gennem ventilen 11. Temperaturerne af luften, som blev tilfort appara-tet med vibreret fluidiseret leje, var som folger:

Forste sektion (13): 21,18°C

5 Anden sektion (14): 24,2 °C

Tredie sektion (15): 20,5 °C

Fjerde sektion (16): 18,4°C.

Temperaturen af pulveret i det fluidiserede leje i torrekammeret blev holdt pâ 82°C, medens temperaturen 10 af gassen, som blev udtaget fra 17, var 88°C.

Det fedtholdige vallepulver, som blev opnâet ved 22, havde et fugtighedsindhold pâ 1,5%.

Pulveret havde folgende egenskaber:

Rumvægt: 15 Banket 0 x: 0,365 g/ml

Banket 100 x: 0,420 g/ml

Banket 1250 x: 0,445 g/ml

Oploselighedsindex: 0,15(ADMI).

Partikelstorrelses-20 fordeling: >750 mikron 17,7% 500-750 " 37,3% 315-500 " 25,3% 250-315 " 9,6% 25 200-250 ” 2,9% 177-200 " 1,5% 149-177 " 1,5% 120-149 " 1 % <120 " 3,2% 30 Partikelmassefylde: 1,6 g/ml

Risledygtighed 11 sek.

35

Claims (10)

1. Fremgangsmâde til fremstilling af et agglo- mereret pulverformet mælkeprodukt ved kombineret for-stovningstorring og t0rring i fluidiseret leje, k e n -detegnet ved, at man: (a) forst0ver en fra mælk afledt væske i den 0vre 10 del af et torrekammer ind i en central nedadret- tet str0m af t0rregas med en temperatur pâ 200 -400°C til frembringelse af partikler, (b) i den nedre del af torrekammeret opretholder et lag med en hojde pâ mindst en halv meter partik- 15 1er fluidiseret i en opadrettet str0m af gas med en hastighed pâ 0,3 - 1,5 m/sek., idet tempera-turen af denne gas reguleres til en værdi mellem 10 og 150°C til opretholdelse af den temperatur, der kræves af de fluidiserede partikler for at 20 sikre disse partiklers evne til at agglomerere med de partikler, der dannes i trin (a), (c) beregner og regulerer mængden af den pâgældende væske i forhold til mængden og torrekapaciteten af den nedadrettede strom til sikring af et fug- 25 tighedsindhold i primærpartiklerne, nâr disse nâr det fluidiserede lag pâ mellem 2 og 16% og tilstrækkeligt til at disse partikler agglomere-rer under dannelse af klynger, men mindre end det fugtighedsindhold, som ville medfore dannel- 30 se af monogranulære korn, (d) udtager en strom omfattende gassen fra nævnte nedadrettede strom og gassen fra nævnte opadret-tede strom fra et ikke-centralt sted i den ovre del af torrekammeret, og 35 (e) udtager agglomererede partikler fra det fluidi serede lag i en sâdan mængde, at hojden af det DK 157053B fluidiserede lag holdes konstant.

2. Fremgangsmâde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at man anvender et torrekammer, som har en i det væsentlige konisk nedadindsnævrende façon.

3. Fremgangsmâde ifelge krav 1 eller 2, k e n - detegnet ved, at forholdet mellem den kinetiske energi af den nedadrettede gasstrom og den kinetiske energi af den opadrettede gasstrom er i omràdet fra 1000 til 15.000.

4. Fremgangsmâde ifolge et vilkârligt af de fo- regâende krav, kendetegnet ved, at den gen-nemsnitlige opholdstid for partiklerne i laget er mindst fem minutter.

5. Fremgangsmâde ifolge et vilkârligt af de fo-15 regâende krav, kendetegnet ved, at de agglo-mererede partikler, der udtages fra det fluidiserede lag i trinet (e) tarres yderligere og/eller afkoles udenfor torrekammeret, fortrinsvis i et vibreret flui-diseret leje.

6. Fremgangsmâde ifelge et vilkârligt af de fo- regâende krav til fremstilling af agglomereret skummet-mælkspulver, kendetegnet ved, at man (a) forstever et skummetmælkskoncentrat med 45-52 vægt% torstof ind i en luftstrem ved 230-350°C 25 og med en nedadrettet hastighed pâ 20 m/sek, hvorhos mængden af koncentrat afpasses til frem-bringelse af partikler af skummetmælkspulver som, nâr de nàr overfladen af det fluidiserede lag, har et fugtighedsindhold pâ 10-15%. 30 (b) opretholder en temperatur pâ 60-80°C for laget af fluidiserede partikler ved indforelse af tor-reluft ved 70-150°C med en opadrettet hastighed pâ 0,3-1,5 m/sek i den nedre del af laget, (c) fra den ovre del af t0rrekammeret udtager en 35 strem af luft medrivende fine partikler af skum metmælkspulver , DK 157053 B (d) opsamler nævnte fine medrevne partikler, (e) tilbageforer de opsamlede fine partikler til det fluidiserede lag i torrekammeret, og (f) udtager agglomererede partikler af skummetmælks- 5 pulver med et fugtighedsindhold pâ 3,0-9% fra det fluidiserede lag.

7. Fremgangsmâde if0lge krav 6, k e n d e -t e g n e t ved, at skummetmælkspulverpartiklerne, der udtages i trin (f) terres udenfor terrekammeret, for- 10 trinsvis i et vibreret fluidiseret leje, til et fugtighedsindhold pâ 2-5%.

8. Fremgangsmâde ifelge et vilkârligt af krave-ne 1-5 til fremstilling af agglomereret sedmælkspulver, kendetegnet ved, at man 15 (a) forstever et sodmælkskoncentrat med 45-52 vægt% terstof ind i en luftstrem, ved 200-300°C og med en nedadrettet hastighed pâ 20-40 m/sek, hvorved mængden af koncentrat afpasses til frembringelse af partikler af sodmælkspulver som, nâr de nâr 20 overfladen af det fluidiserede lag, har et fug tighedsindhold pâ 8-16%, (b) holder laget af fluidiserede partikler ved en temperatur pâ 60-80°C ved indforelse af torre-luft ved 70-150°C med en opadrettet hastighed pâ 25 0,3-1,5 m/sek i den nedre del af laget (c) fra den ovre del af torrekammeret udtager en luftstrem, som medriver fine partikler af sod-mælkspulver, (d) opsamler disse fine medrevne partikler, 30 (e) tilbageforee de opsamlede fine partikler til det fluidiserede lag i terrekammeret, og (f) udtager agglomererede partikler af sodmælkspul-ver med et fugtighedsindhold pâ 4,5-9% fra det fluidiserede lag.

9. Fremgangsmâde ifolge krav 8, kende tegnet ved, at partiklerne, der udtages i trin DK 157053 B (f), yderligere t0rres og afkoles udenfor torrekamme-ret, fortrinsvis i et fluidiseret leje til et fugtig-hedsindhold pà 2-4%.

10. Fremgangsmâde ifelge et vilkârligt af kra-5 vene 1-4 til fremstilling af agglomereret vallepulver, kendetegnet ved, at man (a) forst0ver et fortrinsvis præ-krystalliseret val-lekoncentrat med et t0rstofindhold pâ 48-58 vægt% ind i en luftstr0m ved 230-360°C med en 10 nedadrettet hastighed pâ 20-40 m/sek., hvorved mængden af koncentrat afpasses til fremstilling af partikler af vallepulver der, nàr de nâr overfladen af det fluidiserede leje, har et fug-tighedsindhold pâ 2-6%, 15 (b) holder af dette lag af fluidiserede partikler ved en temperatur pâ 70-90°C ved indforing af terreluft ved 10-80°C med en opadrettet hastighed pâ 0,3-1,5 m/sek. i den nedre del af laget, (c) fra den 0vre del af torrekammeret udtager en 20 strem af luft, der medriver finepartikler af vallepulver (d) opsamler disse fine medrevne partikler, (e) tilbageforer de opsamlede fine partikler til det fluidiserede lag i torrekammeret, 25 (f) udtagning af agglomererede vallepulverpartikler fra det fluidiserede lag, hvilke partikler har en gennemsnitlig partikelsterrelse pâ 200-700 μ og et fugtighedsindhold pâ 1-5%. 30 35