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Die Erfindung betrifft Sprühtrocknung
von Milchprodukten, genauer Vollmilch-, Magermilch- und Babynahrungsprodukten
der als „Infant
Formula" und „Follow-up
Formula" bezeichneten
Art.
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Verschiedene Verfahren sind zum Sprühtrocknen
bekannt, bei welchen die resultierenden Partikeln in der Sprüh-Trocknungsstufe
selbst oder in darauffolgenden damit verbundenen Stufen agglomeriert
werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
die Art von Verfahren, bei welchen die flüssigen Konzentrate, die sprühgetrocknet
werden sollen, in einen Strom heissen Trocknungsgases in einer Zerstäubungstrockenkammer
zerstäubt
werden, und die dadurch gebildeten Partikeln in einem am Bodenteil
der Trockenkammer beibehaltenen Fliessbett weiterbehandelt werden.
Das aus erwähntem
Fliessbett gewonnene Produkt kann einer Nachbehandlung in einem
Fliessbett ausserhalb der Trockenkammer unterzogen werden.
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Durch ein solches Trocknungssystem,
oft als Mehrstufen-Trocknung (MSD
TM) bezeichnet,
erhält
man weit mehr effektiv agglomerierte Pulver als mit dem bekannten „straight
through" System,
in welchem kein Fliessbett in der Trockenkammer vorhanden ist, u.
a. weil das Vorhandensein des Fliessbettes am Boden der Zerstäubungs-Trockenkammer
auch im oberen Teil der Kammer eine grössere durchschnittliche Feuchtigkeit erlaubt,
und das System derart bedient werden kann, dass eine zusätzliche
Menge feiner Partikeln von der fluidisierten Schicht weggeblasen
und in den feuchten Zerstäubungsnebel
im oberen Teil der Kammer (
EP 97484 ,
Niro) wiederum eingeleitet wird. Ausserdem kann eine gewisse Agglomeration
im selben Fliessbett, und bei korrekter Rückführung von Feinem in Zonen in der
Nähe des
unteren Teils der Kammerwände
stattfinden (
EP 729383 ,
Niro).
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Man nimmt auch an, dass bei Sprühtrocknungs-Verfahren, die in
Trockenkammern mit starren inwendigen Gasfiltern durchgeführt werden,
eine Agglomeration zwischen den sich auf den Filteroberflächen absetzenden
Partikeln stattfinden kann (WO 97/14288, Niro).
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EP 0223509 A2 beschreibt ein Verfahren, bei
welchem ein Sprühtrocknen
in einer waagrecht verlängerten
Kammer stattfindet, die am Boden ein Fliessbett hat. Vom Bereich
der Kammer, in welcher das Sprühtrocknen
stattfindet, sind waagrecht versetzte Filtermembrane angeordnet,
durch welche Membrane Abgas von der Kammer entfernt wird. Auf den
Filtermembranen abgesetzte Feststoffe bilden auf der Filteroberfläche Agglomerate,
wovon sie entfernt werden. Die somit entfernten Feststoffe werden
im Trocknungsgas dispergiert und mit dem Fliessbett zusammengeführt. Mittlerweile
ist bei diesem bekannten Verfahren der Kontakt zwischen von den
Filteroberflächen
entfernten Partikeln und feuchten klebrigen Partikeln für Agglomerat-Bildung
nicht so effektiv als der bei dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung
erhaltene Kontakt, wie nachstehend näher erläutert wird.
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Trotz mehrerer Möglichkeiten, die für Agglomeration
in Verbindung mit dem Sprühtrocknungsverfahren
zur Verfügung
stehen, war es bisher obligatorisch zum Erhalt eines Produktes mit
den gewünschten
grossen Agglomeraten eine gewisse Wiederbefeuchtung anzuwenden.
Der Ausdruck „Wiederbefeuchtung" ist hier in einer
etwas weiteren Bedeutung als üblich
innerhalb des Sprühtrocknens
benutzt, und verweist auf ein Verfahren, bei welchem Feststoffpartikeln
mit flüssigen
Tropfen in Berührung
kommen, zwecks Herstellung einer sehr klebrigen Oberfläche der
Partikeln, die von den Tropfen getroffen werden. Während die
Partikeln somit vorübergehend
sehr klebrig sind, kleben sie aneinander zur Bildung grosser Agglomerate,
welche durch Trocknen ziemlich dichte Körnchen bilden, die sich bei
Suspension in Wasser nur langsam zersetzen.
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Wiederbefeuchtung mit Hinblick auf
ein Erhöhen
des Agglomerationsgrades kann als Nachbehandlung durch Sprühen von
Wasser oder einer anderen Flüssigkeit
auf das Pulver in einem äusseren
fluidisierten Nachbehandlungsbett erfolgen, oder kann durch Einleiten
feiner Partikelteile in die Trockenkammer nahe der Stelle für Zerstäubung der
Speiseflüssigkeit
vorgenommen werden, wobei erwähnte
Partikeln von den zerstäubten
Tropfen getroffen werden, während
diese noch immer feucht sind, so wie es innerhalb des Standes der
Technik, beispielsweise bei dem bekannten „straight through"-Verfahren üblich ist.
Ebenso ist es bekannt eine Kombination dieser zwei Massnahmen anzuwenden,
so wie es u. a. in
EP 0 705 062 beschrieben
ist. Ferner wurde vorgeschlagen Wasser oder eine Speiseflüssigkeit über die
innere fluidisierte Schicht in der Zerstäubungskammer zu sprühen.
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Mittlerweile weist die Anwendung
von Wiederbefeuchtung für
Agglomerationszwecke gewisse Nachteile auf.
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Im Falle, dass das Wiederbefeuchten
nicht mit einem Teil der zu trocknenden Speiseflüssigkeit durchgeführt wird,
sondern nur mit Wasser, so wie es üblich ist, weist das Verfahren
deutlich einen erhöh ten
Energieverbrauch auf, der zum Verdampfen des für Wiederbefeuchtung erforderlichen
extra Wassers notwendig ist.
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Innerhalb der Milchwirtschaft wurde
erkannt, dass Produkte des Wiederbefeuchtungs-Verfahrens aufgrund
bakteriologischer Kontamination von geringerer Qualität sind,
und auch organoleptische Qualitäten
können
beeinträchtigt
sein.
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Die jetzigen Erfinder haben auch
entdeckt, dass bei Herstellung von Agglomeraten durch Verfahren, die
ein Wiederbefeuchten in der heissen Zerstäubungszone umfassen, bei der
Zubereitung von Babynahrung, Vollmilch- oder Magermilchpulvern als
trinkbare Flüssigkeiten
für menschlichen
Verbrauch ein besonderer Produktfehler auftritt. Dieser Fehler,
normalerweise als „grains" bezeichnet, tritt
als sehr kleine Pulverklumpen auf, welche an den Wänden einer
Flasche oder eines Glases über
dem Niveau einer Flüssigkeit,
die zum Verteilen des darin agglomerierten Pulvers geschüttelt wurde,
zu sehen sind.
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Wenngleich diese „Grains" von einem ernährungsmässigen Gesichtspunkt ohne Bedeutung
sind, kann eine grosse Menge von Grains vom Verbraucher als ein
Produkt von geringerer Qualität
angesehen werden, weshalb es von grossem handelsmässigen Interesse
ist Grains zu vermeiden oder die Menge von Grains zu reduzieren.
Jedoch ist die Bildung von Grains in Agglomerationsverfahren, bei
welchen feine Partikeln zu der Zerstäubungszone rückgeführt werden,
unvermeidbar und kann eine Maximumgrenze für das in der Indrustrieproduktion
benutzte Ausmass von Agglomeration setzen.
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Ein weiterer Nachteil bei den bekannten
Verfah ren, die zur Erzielung oder Vollendung der gewünschten
Agglomeration als Nachbehandlung Wiederbefeuchtung benutzen, ist
die Tatsache, dass die Anwendung Fertigkeit und Arbeitspotential
erfordert, insbesondere um ein Über-Befeuchten
und eine resultierende Produktverschlechterung zu vermeiden.
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Es hat sich nun gezeigt, dass es
möglich
ist ein sprühgetrocknetes
Babynahrungs-, Vollmilch oder Magermilchprodukt von hoher Qualität zu erhalten,
welches zu dem gewünschten
Grad agglomeriert ist, aber bei Wiederherstellung in Wasser weniger
Grains zeigt als ähnlich
agglomerierte Industrieprodukte. Auch andere Produktmerkmale sind
verbessert, was zu besseren organoleptischen Eigenschaften führt.
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Erwähnte gewünschte Eigenschaften erhält man mit
einer einfachen Trocknungsvorrichtung, gegebenenfalls gefolgt von
einem herkömmlichen
Nachtrocknen und Abkühlen.
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Die Erfindung basiert teils auf der
Erkenntnis, dass man verbesserte Qualitäten erhält, indem man die Proportion
von Agglomeration, die auf und entlang der inneren Oberfläche eines
Teils des konischen Bodenabschnittes der Zerstäubungs-Trocknungskammer stattfindet,
erhöht,
wobei die Menge feiner Partikeln, die durch Kontakt mit Tropfen
in der Zerstäubungszone
in der Trockenkammer wiederbefeuchtet werden, erheblich reduziert
ist und der Bedarf an Wiederbefeuchtung des Produkts in dem inneren
oder in einem äusseren Fliessbett überflüssig wird.
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Erwähnte Erhöhung der auf und entlang des
konischen Bodenabschnittes stattfindenden Proportion von Agglomeration
erzielt man durch Aufsammeln feiner Partikeln auf passend plazierten
inwendigen Filtern, welche Filter elastisch sind und bei welchen
kurzer Gegenstoss einer gemässigten
Menge von Druckluft ein Lösen
der Partikeln verursacht.
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In der vorstehend zitierten WO 97/14288,
Niro sind inwendige Filter aus steifem Material, beispielsweise
gesintertem Material, beschrieben. Wenn auf solchen Filtern angesammelte
feine Partikeln effektiv gelöst werden
sollen, bedarf es eines sehr kräftigen
Gegenstosses, was bedeutet, dass eine erhebliche Menge der dadurch
freigegebenen feinen Partikeln in einen grossen Teil des Volumens
der Kammer verstreut und verteilt werden. Im Gegensatz dazu können Partikeln
von den flexiblen Filtern durch einen geringeren Gegenstoss bei kleinerem
Druck gelöst
werden, welches die Partikeln nicht verstreut, sondern sie direkt
auf den konischen Abschnitt fallen lässt. Dieser Unterschied liegt
darin, dass Partikeln, die von einem steifen Filter gelöst werden sollen,
direkt vom Luftgegenstoss beeinflusst und von diesem weggetragen
werden, während
jeder Abschnitt eines elastischen Filters an sich durch den Einfluss
eines kurzen Gegenstosses einer kurzen Bewegung oder Versetzung
ausgesetzt ist, wodurch ein Lösen
von Partikeln ohne deren Verstreuung erfolgt.
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Somit betrifft die Erfindung ein
Verfahren zur Herstellung eines sprühgetrockneten Babynahrungs-, Vollmilch-
oder Magermilchproduktes, bei welchem Verfahren Agglomeration mit
weniger gleichzeitiger Erhöhung
der Menge von Grains, wie es sonst üblich ist, erzielt wird. Das
Verfahren umfasst folgende Stufen:
Zerstäuben eines flüssigen Konzentrats
von Babynahrung, Vollmilch oder Magermilch als Tropfen zentral in den
Oberteil einer Trockenkammer, deren zumindest unterer Teil durch
eine nach unten zuspitzende kegelstumpfförmige Wand abgegrenzt ist;
Einleiten
von Trocknungsgas bei einer Temperatur von 160–400°C vom oberen Ende der Kammer
nach unten um die zerstäubten
Tropfen herum, um diese teilweise in feuchte Partikeln zu trocknen
und in eine sich nach unten erweiternde Richtung zu führen;
Aufrechterhalten
eines Partikel-Fliessbetts bei einer Temperatur von 45–80°C am Boden
der Trockenkammer und/oder in einer niedrigen Verlängerung
davon mit Hilfe eines Stroms aufwärts von fluidisierendem Gas zwecks
Trocknen, Klassifizieren und Agglomeration der darin enthaltenen
Partikeln;
Entnahme eines Stroms von Gas, das als verbrauchtes
Trocknungsgas von oben in der Kammer eingeleitet wurde und Gas aus
erwähntem
Fliessbett umfasst, bei einer Temperatur von 60–95° C aus der Kammer über in der
Kammer vorgesehene elastische Filterelemente, wodurch vom Strom
mitgeführte
feine Partikeln auf der Oberfläche
der Filterelemente abgesetzt werden;
Lösen der auf den elastischen
Filterelementen abgesetzten feinen Partikeln durch kurzen, gemässigten
Gegenstoss, so dass diese Partikeln auf die kegelstumpfförmige Wand
fallen an einer Stelle auf dem Niveau einer waagrechten ringförmigen Fläche der
Wand oder darüber,
auf welcher genannten Stelle die grösste Konzentration von feuchten
Partikeln stattfände,
wenn auf dieser Fläche
keine feinen Partikeln von den Filterelementen hinunter gefallen
wären,
von welcher Stelle erwähnte
feine Partikeln die Wand entlang als eine Deckschicht nach unten
gleiten, um die fluidi sierte Partikelschicht zu erreichen;
Entnahme
eines agglomerierten Produktes aus dem Fliessbett, welches Produkt
eine der folgenden drei Kombinationen von Agglomerat-Grössenverteilung
und "grains rate" (durch obenstehende
Methode von Analyse ermittelt) erfüllt:
- (i):
D10 (< 10%):
50–100 μm, D50 (< 50%):
150–225 μm, D90 (< 90%):
350–450 μm und Grains
= 1;
- (ii): D10 (< 10%): 100–200 μm, D50 (< 50%): 225– 400 μm, D90 (< 90%):
450–600 μm, und Grains: über 1, aber
unter oder gleich mit 2;
- (iii): D10 (< 10%) 200–300 μm, D50 (< 50%): 400– 600 μm, D90 (< 90%):
600–900 μm, und Grains: über 2, aber
unter oder gleich mit 3.
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Die in Verbindung mit den Grenzen
der Grössenverteilung
angeführten
Prozente sind Gewichtprozente.
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Die vorstehend erwähnte Grain-Analyse
wurde von den gegenwärtigen
Erfindern entwickelt und wird wie folgt durchgeführt:
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Analyse-Methode für Grains
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30 g Pulver wird zu 200 ml von 40°C Wasser
in einem Becher beigefügt.
Das Gemisch wird 20 Sekunden lang langsam umgerührt und anschliessend 5 Minuten
lang stehen gelassen. Danach wird der Becher umgekippt, so dass
die Seiten mit Lösung
befeuchtet werden und wiederum in aufgerichtete Stellung plaziert.
Die Menge auf den Becherseiten zurückgebliebener weisser Flecken
wird mit Standardfotos verglichen, um eine Rate von 1 (am besten)
bis 6 zu ergeben.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht die
Herstellung von Produkten umfassend sehr grosse Agglomerate ohne
einen grösseren
Gehalt an Grains, als in gegenwärtig
auf dem Markt vertriebenen weniger agglomerierten Produkten gefunden
wurde. Alternativ können
Produkte erzeugt werden, die nur mässig agglomeriert sind, aber
extrem wenige Grains enthalten.
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Bei dem vorliegenden Verfahren werden
die hergestellten Partikeln und Agglomerate einer im wesentlichen
weniger physikalischen Handhabung ausgesetzt als bei den Verfahren
bekannter Technik, welche Verfahren eine äussere Trennung in dem verbrauchten
Trocknungsgas mitgeführter
feiner Partikeln und deren Rückführung zu
der Kammer umfassten. Dies ist auch einer der Gründe, weshalb man ein besseres
Produkt erhält.
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Die Erfindung betrifft auch ein nach
dem definierten Verfahren hergestelltes agglomeriertes sprühgetrocknetes
Babynahrungs-, Vollmilch- oder Magermilchprodukt, welches Produkt
eine der folgenden drei Kombinationen von Agglomerat-Grössenverteilung
und Gehalt an Grains erfüllt:
- (i): D10 (< 10%): 50–100 μm, D50 (< 50%):
150–225 μm, D90 (< 90%):
350–450 μm und Grains
= 1;
- (ii): D10 (< 10%): 100–200 μm, D50 (< 50%): 225– 400 μm, D90 (< 90%):
450–600 μm, und Grains: über 1, aber
unter oder gleich mit 2;
- (iii): D10 (< 10%) 200–300 μm, D50 (< 50%): 400– 600 μm, D90 (< 90%):
600–900 μm, und Grains: über 2, aber
unter oder gleich mit 3.
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Man ist der Auffassung, dass sprühgetrocknete
Vollmilch, Magermilch oder Babynahrung, welche die Kombination von
Agglomerat-Grössenverteilung
und niedrigem Gehalt an Grains, wie unter (ii) und (iii) angeführt präsentiert,
ein neues Produkt ist, und es ist somit ein weiteres Merkmal der
Erfindung die in Anspruch 5 und 6 definierten Produkte bereitzustellen.
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Die Erfindung wird unter Hinweis
auf die Zeichnung näher
beschrieben.
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In der Zeichnung zeigt die einzige
Figur schematisch einen Schnitt durch eine Zerstäubungs-Trocknungsvorrichtung mit angezeigtem
Gas-, Tropfen- und
Partikelstrom, der das Verfahren gemäss der Erfindung illustriert.
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In der Zeichnung ist eine Trockenkammer
durch eine obere zylinderförmige
Wand 1 und eine untere kegelstumpfförmige Wand 2 abgegrenzt.
Speiseflüssigkeit
in Form eines Konzentrats von Babynahrung, Vollmilch oder Magermilch
wird durch Leitung 3 und mittels eines Zerstäubers 4 als
Tropfen in die Trockenkammer eingeleitet.
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Der Zerstäuber 4 kann jede herkömmliche
Konstruktion, beispielsweise ein rotierendes Zerstäuberrad, eine
Zwei-Flüssigkeitsdüse oder
eine Druckdüse,
sein. Vorzugsweise ist es eine Druckdüse, die die zerstäubten Tropfen
in eine Bahn, die einen hohlen weiten Konus bildet, einspritzt.
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Der Einfachheit halber ist in der
Zeichnung nur ein Zerstäuber
gezeigt. Bei Industrieproduktion werden oft eine Mehrzahl von Düsen benutzt.
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Trocknungsgas wird durch die Leitung 5 und
den Trocknungsgasverteiler 6 zugeführt.
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Am Boden der Trockenkammer ist zwischen
dem unteren Teil der kegelstumpfförmigen Wände 2 und einer zylinderförmigen Verlängerung
der Wände
eine fluidisierte Schicht aufrechterhalten. Unter der fluidisierten
Schicht 7 ist eine perforierte Platte 8 vorgesehen,
die durch Leitung 8 und Plenum 10 mit Fluidisierungs- und
Trocknungsgas versorgt wird.
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Oben in der Trockenkammer sind Filterelemente 11 in
einem kreisförmigen
Muster angeordnet, durch welche Elemente über 6 und 10 eingeleitetes
verbrauchtes Trocknungsgas und der durch das Trocknen gebildete
Dampf zu einem Plenum 12 zurückgeführt und durch einen Kanal 13 abgeleitet
wird.
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Die integrierten Filter müssen ziemlich
elastische Filter sein, um zu sichern dass sich Feines von der Filteroberfläche sofort
löst und
direkt nach unten fällt,
wenn das Filterreinigen mit Gegenstoss (Retourblasen) durchgeführt wird.
Dies ist nicht möglich,
wenn man recht starre Filter benutzt, da aufgrund des grösseren Gegenstoss-Drucks,
der bei nicht beweglichen Filterwänden erforderlich ist, Feines
in allen Richtungen freigegeben wird, wie vorstehend erläutert. Derartige
elastische Filter sind z. B. Gewebefilter (Stofffilter), Sackfilter
aus gewebtem Polymermaterial, gegebenenfalls durch einen inwendigen
Metallkorb unterstützt,
oder nicht gewebte Filzfilter. Solche Filtermaterialien können beschichtet
oder nicht beschichtet sein.
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Die Materialien, die durch das erfindungsgemässe Verfahren
sprühgetrocknet
werden sollen, sind alle ziemlich wärmeempfindlich. Es ist auch
im Stande der Technik bekannt, dass bei Anwendung herkömmlicher Verfahren,
insbesondere bei der Herstellung hochagglomerierter Produkte, das
Risiko von Produktfehlern, wie etwa Grains, besteht. Ungeachtet
dessen produziert das erfindungsgemässe Verfahren ein hochagglomeriertes
Produkt mit geringem Graingehalt, auch wenn die Einlasstemperatur
des durch 6 eingeleiteten Trocknungsgases zwischen 160°C und 400°C ist. Eine
hohe Einlasstemperatur des Trocknungsgases ist für die Erzielung einer guten
Wärmeökonomie
im Verfahren wesentlich, und somit erhält man verbesserte Produktqualitäten ohne
Erhöhung
des Energieverbrauchs, wie es in gewissen bekannten Verfahren der
Fall ist.
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Der Strom von Trocknungsgas von 6 beeinflussst
die Strombahn der vom Zerstäuber 4 eingespritzten Tropfen,
wie in der Zeichnung schematisch gezeigt ist.
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(Es wird darauf aufmerksam gemacht,
dass die Zeichnung ohne Rücksicht
auf eine mögliche
vom Zerstäuber 6 ausgeübte wirbelnde
Bewegung angefertigt wurde.)
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Bei Erreichen des in der Zeichnung
schraffiert angezeigten Bereiches muss der Strom von Trocknungsgas,
der durch Trocknen der Tropfen gebildete feuchte Partikeln mit sich
führt,
nach aussen drehen, wie schematisch angezeigt. Dadurch erhalten
grosse Partikeln, einschliesslich Agglomerate, eine Bewegung gegen
die konischen Kammerwände 2,
während
sich das Trocknungsgas mit mitgeführten kleinen Partikeln nach oben
zu den Filterelementen 11 bewegt. Diese Bewegung wird durch
einen aufwärts
Gasstrom, der auch kleine Partikeln mit sich führt, von der fluidisierten
Schicht 7 unterstützt.
Bei Passieren des Gases durch die Filterelemente setzen sich die
mitgeführten,
Partikeln auf der Oberfläche
der Filterelemente ab und bilden auf diesen eine Schicht.
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Hochentwickelte Systeme zur Freigabe
der Partikeln von der Oberfläche
von Filterelementen durch Gegenstoss, auch Retour-Blasen genannt,
wurden entwickelt. Es wird auf die internationale Patentanmeldung PCT/DK99/00400
(Niro) hingewiesen, die ein System zum Lösen der Partikeln von den Filterelementen
in einer einheitlichen, gesteuerten Weise beschreibt, bei welchem
System ein gleichmässiger
Strom von Partikeln erzeugt wird, wobei die Partikeln auf die konischen
Wände 2 in
einem ringförmigen
Bereich fallen, der in der Zeichnung etwas über der schraffierten Fläche liegt.
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Nach Erreichen der konischen Wände bilden
die Partikeln eine in Richtung zur fluidisierten Schicht 7 nach
unten gleitende Schicht.
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Im Gegensatz zu herkömmlichen
Systemen, bei welchen feine Partikeln über pneumatische Organe wiederum
in die Trockenkammer eingeleitet werden, wie beispielsweise in obenerwähnter
EP 729383 , Niro, beschrieben,
sind bei dem vorliegenden Verfahren die entlang den konischen Wänden nach
unten gleitenden Partikeln nicht luftübertragen und bilden deshalb
eine dichtere, mehr kompakte Partikelschicht mit geringerem Abstand
zwischen den einzelnen Partikeln.
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Wenn die an den Wänden nach unten gleitende Partikelschicht
die schraffierte Fläche
erreicht, begegnet sie den feuchten Partikeln, die durch das Trocknungsgas
in diesen Bereich getragen werden, wird aber nicht in bedeutendem
Mass von nassen Partikeln getroffen. Das bedeutet, dass in erwähntem Bereich überaus günstige Bedingungen
für effektive
Agglomeration vorhanden sind, und dass die grosse Partikelkonzentration in
der gleitenden Schicht die Kammerwände gegen Ablagerung klebriger
Partikeln effektiv schützt.
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Die teilweise agglomerierten Partikeln
gleiten danach weiter nach unten in die fluidisierte Schicht 7 für zusätzliche
Trocknung und Agglomeration. In der Schicht 7 findet auch
eine gewisse Klassifizierung statt, und feine Partikeln und Staub
werden weggeblasen und agglomeriert, einige davon nachdem sie durch
die Filterelemente 11 vom Gas abgeschieden und von den
Filterelementen gelöst
wurden, um nach unten auf die Kammerwand zu fallen und den schraffierten
Agglomerationsbereich zu passieren.
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Die von der Schicht 7 durch
Auslass 14 rückgewonnenen
Produkte werden normalerweise einer Nachbehandlung, z. B. Trocknen
und Kühlen
in einem Fliessbett, unterzogen. Wenn eine solche Nachbehandlung einen
Bruchteil allzu feiner Partikeln erzeugt, können diese für Agglomeration
nochmals in die Trockenkammer eingeführt werden, wie in den internationalen
Patentanmeldungen PCT/DK99/00511 und PCT/DK99/00512 (beide Niro)
beschrieben.
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Es ist wichtig, dass die Anordnung
der elastischen Filterelemente 11 in der Trockenkammer
und die Freigabe feiner Partikeln aus dieser durchgeführt wird,
um eine gleichmässige
Verteilung feiner Partikeln, die auf die konische Wand über dem
ringförmigen
waagrechten Bereich der Wand, d. h. auf den von den feuchten Partikeln
vom Zerstäuber
schraffierten Bereich in der Zeichnung hinunterfallen, zu sichern.
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Wie ersichtlich ist, wird das gesamte
Verfahren ohne jegliche Wiederbefeuchtungsstufen durchgeführt, einschliesslich
dem herkömmlichen
Kontakt zwischen feinen Partikeln und nassen Tropfen nahe dem Zerstäuber, und
dieses Faktum spiegelt sich in besseren Produktqualitäten wieder,
wie vorstehend erläutert.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
nicht-begrenzender
Ausführungsbeispiele
und eines Vergleichsbeispiels näher
illustriert.
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Beispiele
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Die Ausführungsbeispiele wurden in einem
integrierten Fliessbett-Trockner wie dem in der Zeichnung gezeigten,
der inwendige elastische Filter mit individuellem Gegenstoss für Partikelfreigabe
aufwies, durchgeführt.
Das Vergleichsbeispiel wurde in der gleichen Trockenkammer, aber
ohne inwendige Filter durchgeführt. Feine
Partikeln wurden in einem Zyklon aufgesammelt und rückgeführt. Zerstäubung wurde
in allen vier Beispielen mittels einer Druckdüse vorgenommen. Die Bedingungen
und Ergebnisse sind zusammengefasst wie folgt:
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Wie ersichtlich ist, umfasst der
Test zwei Beispiele (1 und 2) zu trocknender Babynahrung und drei
Beispiele (3, 4 und 5) zu trocknender Vollmilch. Die Beispiele 1–4 illustrieren
das Verfahren der vorliegenden Erfindung, unter Anwendung elastischer
inwendiger Filter, während
Beispiel 5 ein nach dem Stande der Technik ausgeführtes Vergleichsbeispiel
ist, bei welchem ein äusserer
Zyklon zum Abscheiden feiner Partikeln von dem verbrauchten Trocknungsgas
benutzt und ein Wiedereinleiten der Partikeln in die Trocknungskammer nahe
der Zerstäubungsdüse vorgenommen
wird.
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Das in Beispiel 1 hergestellte Babynahrungspulver
weist einen etwas höheren
D50 Wert auf als jenem, der für die zur
Zeit auf dem Markt vertriebenen Produkte gefunden wurde, und gleichzeitig
ist die Einstufung für
Grains auf dem Niveau mit den erhaltenen Einstufungen bei Analyse
der besten Produkte auf dem Markt.
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Das in Beispiel 2 hergestellte Babynahrungsmittel
weist einen D50 Wert auf, der viel höher ist
als wie für
zur Zeit auf dem Markt vertriebene Produkte ermittelt wurde. Gleichzeitig
ist die Einstufung für
Grains nur sehr wenig geringer. Normalerweise erhält man einen
derart hohen D50 Wert nur durch Leiten feiner
Partikeln zurück
in den Bereich nahe der Düse,
wodurch die Rate von Grains entsprechend einer Einstufung von mindestens
4 erhöht
wird.
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Die Beispiele 3 und 4 erzeugen beide
Vollmilchpulver. Beispiel 3 produziert ein weniger agglomeriertes Pulver
als das Babynahrungspulver von Beispiel 1, und Beispiel 4 produziert
ein Pulver, das sogar mehr agglomeriert ist als das in Beispiel
2 hergestellte grobkörnige
Babynahrungspulver. Die Einstufungen für Grains passten in das Muster
im Verhältnis
der Rate von Grains zu dem von den Beispielen 1 und 2 ableitbaren
Agglomerationsgrad. Die Variation der Agglomerationsmenge erzielte
man hauptsächlich
durch Betrieb der Düse bei
unterschiedlichem Druck.
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Das Vergleichsbeispiel 5 wurde unter
Verwendung desselben Vollmilch-Konzentrats als Ausgangsmaterial
wie in den Beispielen 3 und 4 durchgeführt, die inwendigen Filter
wurden weggelassen, und die in dem verbrauchten Trocknungsgas mitgeführten feinen
Partikeln wurden in einem äusseren
Zyklon abgeschieden und zu dem Düsenbereich
rückgeführt. Der
Agglomerationsgrad war nahezu ebenso hoch wie in Beispiel 4, aber
in bezug auf Grains war das Produkt viel geringer.
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Weiters geht aus der Tabelle hervor,
dass für
die in Beispiel 3 und 4 hergestellten Vollmilchpulver ein aussergewöhnlich niedriger
Gehalt an freiem Oberflächenfett
erhalten wurde. Die Werte waren im wesentlichen geringer als die
im Vergleichsbeispiel erhaltenen, welches eine mildere Behandlung
als die im Vergleichsbeispiel anzeigt.
