V. THIẾT BI ̣SẤY
3.Sự kết tụ (agglomeration) ứng dụng trong công nghệ sản xuất sữa tan nhanh: Các hạt sữa thu được sau quá trình sấy phun sẽ được tiến hành làm ẩm trở lại để tạo
Các hạt sữa thu được sau quá trình sấy phun sẽ được tiến hành làm ẩm trở lại để tạo
điều kiện kết dính các hạt lại với nhau tạo thành những khối hạt mới. Tiếp theo các khối hạt này sẽ được sấy tách ẩm và làm nguội. Có thể chia ra làm hai dạng kết tụ:
* Kết tụ hạt (droplet agglomeration): các hạt sữa sau quá trình sấy phun sẽ được làm ẩm trở lại bằng các giọt chất lỏng được phun sương thông qua đầu phun áp lực hay ly tâm. Sự kết tụ này diễn ra do sự va chạm giữa các hạt đã được làm ẩm vì thế nên chúng có bề mặt dính tạo điều kiện cho các hạt kết lại với nhau.
* Kết tụ bề mặt (surface agglomeration): các hạt sữa sau quá trình sấy phun sẽ được làm ẩm trở lại bằng không khí có độ ẩm cao hay hơi nước do sự ngưng tụ các tác nhân ấy trên bề mặt hạt, làm cho các hạt trở nên dính kết lại với nhau.
Tuy nhiên trong thực tế, người ta thường kết hợp cả hai quá trình này và tích hợp nó vào trong thiết bị sấy để làm tăng hiệu quả của quá trình kết tụ, giảm chi phí đầu tư và diện tích nhà xưởng. Các hạt sữa bột có kích thước nhỏ sẽ được hoàn lưu trở lại buồng sấy chính thông qua cơ cấu nhập liệu đặc biệt giúp cho các hạt đó tiếp xúc với dung dịch sữa từ đó nó sẽ bị ẩm trở lại và kết dính lại với nhau. Ngoài ra đối với các hệ thống sấy từ hai giai đoạn trở lên thì quá trình kết tụ có thể được tiến hành ở các buồng sấy phụ nằm ngoài buồng sấy chính.
Hình 3.48 Thiết bị sấy tầng sôi có kết hợp keo tụ
Thiết bị được chia làm ba vùng (giống với thiết bị Filtermat) trong đó vùng đầu tiên sẽ được phun hơi nước hay không khí có độ ẩm 100% để làm ẩm các hạt tạo điều kiện kết tụ. Sau đó các hạt sẽ được chuyển qua vùng thứ hai là vùng tách ẩm và vùng cuối cùng là vùng làm nguội.
Một số đầu phun được dùng để kết hợp với quá trình kết tụ có chức năng vừa phun sương vừa hồi lưu các hạt bột có kích thước nhỏ để làm ẩm trở lại và kết dính.
Hình Các đầu phun hồi lưu sản phẩm.
Hình 3.49 Quy trình kết tụ sữa bột.
Dung dịch sữa có nồng độ 10% được làm lạnh xuống 60C trong thùng chứa 1. Sữa trong thùng sẽ được vận chuyển bằng bơm 2 và được phun vào trong buồng sấy bằng đầu phun áp lực 3 có áp suất khoảng 20 bar để tạo thành tia nước có vận tốc lên tới 8 m/s. Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được đưa lại vào trong buồng sấy thông qua cơ cấu nhập liệu vít tải hay sàng rung 4 tiếp xúc với dung dịch sữa được phun vào buồng làm cho các hạt sữa bị ẩm trở lại khoảng 10-15% và kết dính với nhau. Sữa bột thu được sau đó sẽ được đem đi sấy trở lại ở nhiệt độ 900C để đưa về hàm ẩm 3%, sau đó được đem đi đóng gói.
Ngoài ra ta còn có thể kết hợp phun sữa hoàn lưu cùng lúc với sữa nguyên liệu qua cùng một đầu phun như quy trình sau:
Hình 3.50 Quy trình kết tụ
Sữa hoàn lưu cùng với sữa nguyên liệu sẽ được nhập vào bộ phận nạp liệu qua hai đường khác nhau. Khi cơ cấu phun sương quay, nguyên liệu sữa lỏng ban đầu sẽ được tạo thành các hạt có độ ẩm cao còn các hạt sữa hoàn lưu dưới tác dụng của lực ly tâm cũng sẽ phân bố đều và tiếp xúc với các hạt sữa đó từ đó làm tăng hàm ẩm, làm bề mặt sản phẩm dính kết lại với nhau. Sau đó sữa thu được sẽ được sấy tiếp trong thiết bị sấy tầng sôi rồi qua bộ phận tháo liệu đến sàng rung. Sàng rung sẽ chia sản phẩm làm hai phân đoạn: phần
sản phẩm nằm trên mặt sàng sẽ được qua bộ phận đóng gói thành sản phẩm; phần lọt qua lỗ sàng sẽ được vận chuyển vào bồn chứa cùng với các hạt sữa thu được từ cyclone để từ đó hoàn lưu trở lại vào trong thiết bị sấy phun.
Các hạt sữa bột thông thường có kích thước từ 30-80µm. Còn các hạt sữa sau quá trình kết tụ sẽ có kích thước lớn hơn 150-200µm.