The influence of drying conditions on some functional properties of dry milk products
Authors: Кузнецов Павел Владимирович , Габриелова Валентина Тихоновна 
Published: March 2022

Рассмотрены вопросы интенсификации процесса распылительной сушки и одновременного улучшения качества вырабатываемых сухих молочных продуктов путем использования двухстадийного метода. Выявлена зависимость влажности циклонной фракции от влажности камерной фракции высушенного продукта, на основании чего показана возможность ведения процесса сушки в две стадии без угрозы забивания циклонных отделителей. Осуществление процесса в две стадии приводит к снижению свободного жира в частицах высушиваемого продукта. Получено выражение для расчета данного показателя (для диапазона изменения влажности камерной фракции 3-8 %). Предложена расчетная формула, позволяющая произвести оценку относительной покрытой жировой фазой поверхности частиц сухого продукта, в зависимости от массовой доли в нем жира, полученная в предположении, что распределение жировой фазы в объеме и на поверхности частиц подчиняется вероятностному закону. Формула справедлива для свежевыработанного продукта. В процессе хранения происходит перераспределение жировой фракции как в объеме частиц, так и на их поверхности, что приводит к изменению доли свободного жира на поверхности частиц в сторону увеличения и, следовательно, к ухудшению восстановительных свойств продукта. Кроме того, экспериментально показано, что увеличение количества жировой фазы на поверхности частиц приводит также к ухудшению сыпучести продукта, о чем свидетельствует изменение тангенса угла естественного откоса при увеличении влажности камерной фракции до 6 %. Дальнейшее повышение влажности камерной фракции не приводит к существенному изменению этого показателя. Ухудшение гидрофильных свойств сухого продукта распылительной сушки в процессе хранения объясняется в основном перераспределением жировой фазы на поверхности частиц.

The issues of intensification of the spray drying process and the simultaneous improvement of the quality of the produced dry milk products by using a two-stage method are considered. The dependence of the moisture content of the cyclone fraction on the moisture content of the chamber fraction of the dried product was revealed, on the basis of which the possibility of conducting the drying process in two stages without the threat of clogging of the cyclone separators was shown. Carrying out the process in two stages leads to a decrease in free fat in the particles of the dried product. An expression is obtained for calculating this indicator (for the range of variation in the humidity of the chamber fraction of 3-8 %). A calculation formula has been proposed that makes it possible to assess the relative surface of the dry product particles covered with the fat phase, depending on the mass fraction of fat in it, obtained on the assumption that the distribution of the fat phase in the volume and on the surface of the particles obeys a probability law. The formula is correct for a freshly developed product. During storage, a redistribution of the fat fraction occurs both in the volume of particles and on their surface, which leads to a change in the proportion of free fat on the surface of the particles in the direction of its increase and, consequently, to a deterioration in the restorative properties of the product. In addition, it has been experimentally shown that an increase in the amount of the fat phase on the surface of the particles also leads to a deterioration in the flowability of the product, as evidenced by the change in the tangent of the angle of repose with an increase in the humidity of the chamber fraction to 6 %. A further increase in the humidity of the chamber fraction does not lead to a significant change in this indicator. The deterioration of the hydrophilic properties of the spray-dried dry product during storage is mainly due to the redistribution of the fat phase on the surface of the particles.