Способ восстановления сухого молока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9/О 51) А ИС ИЭОБ ЕНИЯ,д-й 7 Лд 88-86 80Зюажюаов сукоео молока пвреб раапборвнцемУР 8,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Проектно-конструкторское бюроВолжского производственного объединения механических предприятий(56) 1. Липатов Н.Н. и др. Производство восстановленных и рекомбинированных молочных продуктов.Обзорная информация ЦНИИТЭИмясомолпром. М., 1981, с. 31-35.2. Липатов Н.Н. и др. Пути совершенствования производства восстановленных молочных продуктов. - "Молочная промышленность", 1981, У б,с, 19. ЯО 1149 23 А(54)(57) 1. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СУХОГО МОЛОКА, предусматривающий измельчение сухого молока, перемешивание последнего с водой и постадийное растворение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени восстановления и улучшения качества продукта, перед растворением молока увлажняют до 7-207 в течение 3-20 с, а растворение ведут в 3 стадии, на первой из которых содержание влаги доводят до 40-503, на второй - до 70-75 и на третьей - до 88-927 с выдержкой 5-30 с, причем на первой и второй стадиях растворения перемешивание осуществляют в течение 3-20 с.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что температура воды при увлажнении составляет 25- 30 оС, на первой стадии растворения 35-45, на второй 50-60 и на третьей 75-90 С.Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к способу восстановления сухого молока.Известен способ восстановления сухого молока, предусматривающий перемешивание молока с небольшим количеством воды при 10-15 С сопоследующим разведением водой до заданной плотности восстановленного молокаНаиболее близким к предлагаемому является способ восстановления сухого молока, предусматривающий измельчение сухого молока, перемешивание последнего с водой и постадийное растворение, причем сухое молоко нагревают до 40-50 С.Недостаток известных способов заключается в том, что начальную стадию восстановления осуществляют по общепринятой технологии, смешивая исходный порошок с водой, хотя одной иэ причин плохого смачивания сухого молока является его мелкодисперсная структура. Кроме того, в настоящее время молочная промьппленность не располагает аппаратами, позволяющими осуществлять эффективный нагрев сухого молока.Цель изобретения - сокращение времени восстановления и улучшение качества продукта. Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу восстановления сухого молока, включающемуизмельчение сухого молока, перемешивание последнего с водой и постадийное растворение, перед раство"рением молока увлажняют до 7-203 втечение 3-20 с, а растворение ведутв 3 стадии, на первой из которыхсодержание влаги доводят до 40-50,на второй - до 70-75 и на третьей -до 88-92 с выдержкой 5-30 с, причем на первой и второй стадиях расгворения перемешивание осуществляютв течение 3-20 с, а температураводы при увлажнении составляет 2530 С, на первой стадии растворения -35-45, на второй " 50-б 0 и на третьей 75-90 С,Способ осуществляют следующимобразом.Сухое молоко увлажняют до 7-20 с выдержкой 3-20 с. При увлажнениидо 7 . имеет место интенсивная агломерация частиц, а при предельной45 50 55 5 1 О 20 25 30 35 влажности, равной 20 агломерациястановится неуправляемой,3. с - это минимальное время,достаточное для проникновения влаги (смачивания) в верхний слойчастиц, а при максимальном времени выдерживания, равном 20 с влагадалее в частицу не проникает (необходимо удаление смоченного слоя).Продукт иэ мелкодисперсного порошка превращается в грубодисперсный агломерированный материал, причем значительная часть добавленнойвлаги содержится на поверхностичастиц. Влага проникает внутрь частиц, вся поверхность которых становится легкосмачиваемой.За счет предварительного увлажнения продукт приобретает пористуюструктуру и вода свободно проникаетко всем частицам, полностью смачиваяих поверхность, что предотвращаетобразование комков, внутри которыхнаходится большое количество сухихчастиц,Предварительное смачивание сухого молока непосредственно передрастворением в значительной степени влияет на количество сухоговещества, перешедшего в раствор приданных условиях.Экспериментально доказано, чтопредварительное увлажнение сухогомолока переводит частицы из твердого состояния в пластичное и облегчает смачивание в первые моментыконтакта порошка с водой, при этоммогут быть выделены три зоны(фиг, 1), которые характеризуют изменение структуры продукта в процессе смачивания. Зона 1 - от 4 до (приблизительно) 20% влажности сухого молока.Результаты экспериментов подтверждают гипотезу о том, что скорость смачивания является лимитирующим фактором в процессе растворения, при котором обеспечиваются условия для помещения каждой частицы сухого молока в среду жидкости с достаточно низкой концентрацией сухих веществ. По-видимому, достаточно малое количество влаги (8-10%) . добавляемое в исходный продукт, обеспечивает подобные условия, создаваявокруг каждой частицы при перемешивании всей массы порошка тот слой жидкости с низкой концентрацией,11499максимальная толщина которого дости-гается при продвижении жидкостивглубь частиц в процессе последующего растворения увлажненного порошка,а ширина этого слоя не приводит кобразованию в нем концентрации, прикоторой дальнейшее растворениепрекращается.Зона 11 - от 20 до (приблизительно) 30% влажности сухого молока, 1 ОЗдесь происходит добавление большего(по сравнению с зоной 1) количествавлаги в сухое молоко, что при перемешивании приводит к слипанию отдельных частиц в крупные агломераты, 15причем наблюдается экстремальнаяточка (примерно при 22-25% влажности),в которой этот процесс становитсяпрактически неуправляем.При последующем растворении не Ообходимо чрезвычайно интенсивное перемешивание по всему объему растворяемого продукта, однако ввиду высокой вязкости образовавшихся комков расщепить их в короткое время 25практически невозможно иэ-за доста"точно больших размеров комков(5 мм и более),Зона 111 - от 30% и вьппе. В зоне 111 в процессе повьппения влажности исходного сырья наблюдаетсярастворение массы сухого молока,причем для этой зоны полное растворение достигается при 40-42% влажности в условиях тщательного перемешивания лабораторного образца при35увлажнении.Однако для достижения полногорастворения необходимо пройти через интервал значений влажности от4% для сухого молока, через зону Пдо 40-42% для смоченного порошка,при этом существует опасность сли"пания части порошка.При растворении сухого молока 45 без предварительного увлажнения характер растворения равновероятен для трех указанных зон, поэтому необходимо длительное выдерживание для дальнейшего растворения образо вавшихся комков, что не гарантирует их полного растворения.Механическая энергия, затрачиваемая на восстановление порции сухого молока, должна превьппать рабо ту сил когеэии (фиг,2), совершаемую эа время смачивания порошка, при этом механизм явления должен соответствовать характеру растворениясухого молока во 11 условной зонев первые моменты растворения с вероятностью 1 = 1/3. Так как расчет сил когезии представляет определенную сложность из-эа трудностейэкспериментального описания когезиичастиц смоченного порошка, то способвосстановления сухого молока осуществляют в следующей последовательности.На 1 стадии разбавление осуществляют водой при 35-40 С до 40-45%влажности и одновременным лротиранием от 3 до 20 с.На 11 стадии разбавление осуществляют водой при 50-60 С до 7075% влажности и одновременным перемешиванием от 3 до 20 с,На 111 стадии разбавление осуществляют водой при 75-90 С до 88"92% влажности с перемешиванием от 5до 30 с.П р и м е р 1, Восстановлениюподвергают 1000 кг обезжиренногосухого молока с содержанием влаги5%, т.е. продукт содержит 50 кгводы и 950 кг сухих веществ.Молоко подвергают просеиванию,отделяют комки от основной массыпродукта и дробят.Перед растворением молочныйпорошок агломерируют путем увеличения влажности до 7%, добавляя 21 кгводы при 25 С.Для доведения влажности молокадо 40% добавляют 562 кг воды нри35 С и перемешивают в течение 3 с.оНа последующих стадиях влажностьдоводится до 70% добавлением 1583 кгводы при 50 С и выдержке при интеносивном механическом, воздействии в течение 3 с, до 92% добавлением 8709 кгводы при 75 С и интенсивном механическом воздействии в течение 5 с посоЭле чего молоко при 50 С сепарируют,пастеризуют, охлаждают и направляютна промежуточное хранение.П р и м е р 2, Восстановлению подвергают 1000 кг обезжиренного молока с содержанием влаги 3%, т. е. продукт содержит ЗО кг воды и970 кг сухих веществ.После просеивания и дробления молочный порошок агломерируют путем увеличения влажности до 20% (максимальное граничное значение), добавляя 212 кг воды при 30 С и выдер1 стадие П 1 стадие Х ение- Влвв- Тение- рема с Влвв Тени ф урв ность,1 рвтурв, вость,й ра, ввосте, Й 92 е обеаднревео"молода в 1 и гравие"днеСред 4 О 88 длл делв лото но- ловв 45 90 50 45 20 75 вне 2 2 Оживают 20 с, после чего добавляют727 кг воды при 45 С доводя влажность до 503, н перемешивают 20 с.На последующих стадиях влажностьдоводится до"752 добавлением 1940 кгводы при 6 бфС и выдержке при интенсивном перемешивании в течение 20 с,до 92% добавлением 8245 кг воды прио90 С и интенсивном перемешивании втечение 30 с, после чего молоко вколичестве 12125 кг (воды - 11155 кгсухих веществ - 970 кг) подвергаютдальнейшей обработке.П р и м е р 3. Восстановлениюподвергают 100 кг сухого цельногомолока с содержанием влаги 4 Х, т,е.продукт содержит 40 кг воды и900 кг сухих веществ,Цельное молоко (как правило)не слеживается при хранении, позтомуего без предварительндго измельчения увлажняют до 107, добавляя66 кг воды при 27 С.Для доведения влажности молокадо 457 добавляют 680 кг воды прио40 С и перемешивают в течениес при одновременном протирании.За счет протирания частиц разбавленного молока и их интенсивного взаимного трения удаляется вязкий слойрастворившегося молока.На последующих стадиях влажностьдоводят до 723 добавлением 1683 кгводы при 55 С и перемешиванием в те- о 149923 6чение 1 с, до 887 (так как стандартное содержание для цельного молока сухих веществ составляет около 127) добавлением 4572 кг 5 воды при 80 С с интенсивным механиоческим воздействием в течение 17 с. Полученное молоко в количестве7389 кг (воды - 6429 кг, сухих 10 веществ - 960 кг), сепарируют,охлаждают и направляют на промежуточное хранение. Технологический процесс полу 15 чения восстановленного молока,включающий увеличение влажности,равномерное распределение влаги засчет перемешивания и постадийногорастворения водой представлен в20 таблице (в соответствии с приведенными примерами),Таким образом, предлагаемыйспособ (по сравнению с известными) 25 сокращает время восстановления с3-4 ч до 10-20 мин, причем достигается практически полное растворение. Кроме того, постадийное растворение обеспечивает воздействие ЗО механизма на продукт (а не на большое количество воды), если растворять сухое молоко при первоначальном смешивании с полным объемомводы,1149923 Радова сил ноаезиц Л 88-Ж 80ЯЛ 7 ЖООЮ 77 Ь С Составитель Н. АбрамоваТехред М,Пароцай Корректор И. Эрдейи Редактор А, Ревин Заказ 1980/2 Тираж 596 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4