“真”白点“假”白点

    “小白点”是奶粉生产的常见问题,一般认为是蛋白质的热变性产生,无法复溶还原的粉体颗粒。

      实际上,“小白点”还可分为:  完全变性无法溶解的“真白点”;  需要较长时间或较长时搅拌才能溶解的“假白点”。显微观察,假白点外围往往包裹着一层油膜,由于脂肪的疏水作用,阻碍了水的沁入。也即粉体表面的游离脂肪过高,“表面油”过高。

 

 

      与“感觉”不同,进入塔体后,风始终在降温,物料始终在升温。物料并不会马上升温至进风温度,其在“恒速干燥段”为“湿球温度/临界蒸发温度”(如进料温度达到,则直接开始蒸发),否则进塔就全部热变性了。

      据塔型不同,进塔风速22~40m/s,塔内实际下降风速也在10m/s左右,而10m高塔体已经可以让大多数物料达到蒸发终点,物料在塔内停留的时间是很短暂的。

      综上,“湿润/未干燥的粉不会热变性”。如果在干燥机组产生了“真白点”,无非三个原因:

  一 塔壁粘挂的干燥粉末长时受到塔内温度烘烤;

  二 附聚回塔顶的粉末受到热风温度剧烈加热;

  三 塔内乱风造成排风中的粉体重接近高温风区域。

 

      虽然理论上风/粉在中排风和下排风塔体中停留时间更短,但易挂粉、粘粉、窝风、乱风,造成少部分粉在塔内停留时间不可控,白点/杂质度增多后只能?;逑?。

     上排风塔体的风可一次性排出,并可形成贴塔壁的?;し缒?,塔壁粘挂粉极少,避免产生“小白点”。

 

优点

      排风受到高速下吹的热风吸引(文丘里现象)产生“塔内附聚”现象。上排风塔的产品粉粒径明显大于下排风塔,并且更易形成中空毛细结构,增加了润湿表面积,提高了溶解速度。

      由于气体密度低,具有可压缩的“弹性”,塔体直径更大,气流易“自找正”,不易偏风。

      排风(含细粉)在塔内停留时间长于下排风塔,但绝大多数会一次全部排出。从实践来看,上排风塔也不易产生热变性的“小白点”。

      回卷的排风形成贴壁?;し绮?,可减少粘挂粉。

缺点

      由于大颗粒内部存在毛细空隙,所以堆积密度较低。同样的原因,上排风塔无法制造“小而实”的颗粒。

 

      乳粉的假白点应首先从配方加以解决,如前处理混料时加入卵磷脂等表面活性剂。对于干燥机组,应从工艺和颗粒双重着手。

恒速干燥段:

      此干燥段水蒸气大量挥发,会带动油脂向表层迁移,而这种迁移是无法避免的,只能尽可能缩短迁移时间,即需要更高的进风温度。

降速干燥段:

      外壳尽快形成玻璃体网格化结构是组织油脂继续外流的关键,由于物料在干燥机组中始终在升温,所以应采用较高的塔内温度。而形成外壳后,水蒸气迁移速度变慢,也需较高的塔内温度才能达到水分终点。

 

塔底、排风段:

      粉体干燥后,持续保持干燥环境是非常必要的,较高的水分含量或环境湿度会破坏玻璃体,变成粘流态。

      较高的排风温度,或通过其他措施稀释排风中的湿度,都有助于避免表面油上升。较低的水分含量,不论对于排风系统中的粉,还是存贮过程的粉,都是有利的。

粉体颗粒:

      较大的“基础颗粒”,比表面积更小,有助于降低表面油含量。但如颗粒成团、无空心毛细结构、不易崩解,则易形成一层油膜包裹的大型“假白点”。

      高温进风更有利于减少换热时间、降低表面油,并且可以节约风量,降低塔容积。不过由于风量减少,蒸发量不变,排风中的相对湿度会升高,易造成锥底和排风系统粘粉挂壁,所以其更适用于气候干燥的地区,并且需要补充干燥空气,稀释排风中的相对湿度。

 

东北地区:23℃    80%    14.28g/kg(空气)

华北地区:30℃    80%    21.83g/kg(空气)

 

高温进风:

      干燥塔运行过程即为换热过程,进、排风温差越大,热推动力越大,恒速干燥段时间越短。l产品含水率和产品特性决定排风温度。l塔体体积越小、占地面积越小,土建建设成本越低。l风量越低,风机功率越小,设备投入成本越低。l但会导致排风相对湿度越高,当超过临界时会导致沾塔挂壁。

 

      高温进风+上排风干燥塔+固定流化床,可以最大限度减少粘塔挂壁,减少风量节能降耗,但需要使用CFD软件精确修型,才能达到最佳风量风速匹配效果。

 

 

牦牛奶粉 喷雾干燥

2022-11-16
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高温进风+上排风干燥塔+固定流化床,可以最大限度减少粘塔挂壁,减少风量节能降耗,但需要使用CFD软件精确修型,才能达到最佳风量风速匹配效果。