Bereiding van poeder - Feed & Food

Bereiding van poeder - Feed & Food Bereiding van poeder - Feed & Food

03.09.2013 Views

Stel dat lucht van 20 o C en RV=70 % wordt verhit tot 175 o C, dan geeft lijn AB de verandering van de lucht. • AB loopt loodrecht (immers het aantal kg water per kg droge lucht verandert niet nl. 0,01 kg/kg). • De waterdampspanning van de lucht blijft gelijk (lijn ab) • De relatieve vochtigheid van de lucht neemt sterk af tot ongeveer 0,002. • Het volume van de lucht neemt toe. (niet aangegeven in fig. 12.1.) • De enthalpie van de lucht neemt toe; uit het diagram volgt dat elke kg lucht 158 kJ/kg heeft opgenomen. Daarna wordt de hete drooglucht in contact gebracht met de concentraat nevel en neemt de lucht waterdamp op en staat warmte af. In het ideale geval volgt de verandering van de lucht de adiabatische lijn (lijn van gelijke warmte inhoud): BD. Er dient dan wel te gelden dat: 1. Het verstoven concentraat geen warmte toevoert. 2. De toren zodanig is geïsoleerd, dat geen warmteverlies optreedt en dat bovendien geen secundaire lucht, als bv koellucht wordt toegevoerd. 3. Er geen rekening wordt gehouden met de energie die nodig is, boven de warmte voor verdamping van water, om water vrij te maken uit een oplossing die een osmotische druk heeft. Onder praktische omstandigheden compenseert het vermelde onder 1 het 2 o punt. Het gestelde onder 3 is te verwaarlozen klein. Onder vermelde omstandigheden kan lijn BD worden gevolgd. De lucht kan nu worden afgekoeld tot lijn BD de ρ-lijn = 0,07, in C snijdt. Bij een watergehalte van 2,5-3,0 % van het poeder en een temperatuur van 80-100 o C bedraagt de wateractiviteit van het poeder nl ~ 0,07 %. Bij punt C wordt 95 o C afgelezen en Tuit dient derhalve 95 o C te zijn. Wordt de lucht tot E (225 o C) verhit, dan volgt uit het diagram dat Tuit 106 o C bedraagt. Het watergehalte van de lucht stijgt gedurende het drogen in dit geval van 0,010 (in punt B) tot 0,041 (in punt C) kg per kg droge lucht. Stel dat men ondermelkconcentraat wil verstuiven met 46 % water en dat men droogt tot 3 % water.

0, 46 − 0, 03 Dan heeft men = 13, 9kg drogelucht per kg concentraat nodig. 0, 041− 0, 010 Aangezien ρ 20 van lucht met aw = 0,07 bij 100 kPa ongeveer 1,18 kg.m -3 is komt dit overéén met 11,8 m 3 koude lucht per kg concentraat. Het rendement van de toegevoerde warmte kan men als volgt uitdrukken en berekenen: De per kg droge lucht toegevoerde warmte is (Ti - To).cp; Ti = inlaattemperatuur hete lucht, To = temperatuur buitenlucht. cp = soortelijke warmte bij constante druk. De afgegeven hoeveelheid warmte is (Tu - Ti).cp ; Tu = de uitlaattemperatuur van de gebruikte lucht. Aangezien cp nauwelijks afhangt van het watergehalte, kan men het rendement definiëren als: . T T i − u Ti − To 175− 95 In het onderhavige geval is dat = 52% 175− 20 hi − ho Per hoeveelheid verdampt water is verbruikt: x − x u i 203− 45 ofwel = 5097 kJ.kg 0, 041− 0, 010 -1 , wat globaal overeenkomt met 2,35 kg stoom per kg verdampt water. Tot welke temperatuur kan men de lucht laten afkoelen? Dat hangt primair af van de wateractiviteit die daar bij hoort. In het ideale geval zou men van de desorptie-isotherm van het drogende produkt moeten uitgaan. Die is voor geconcentreerde (onder)melk echter niet bekend, althans niet bij hoge temperaturen of bij hoge watergehalten. Het probleem is namelijk dat het bepalen van zo'n isotherm lang duurt, gedurende welke tijd lactose kristalliseert tenzij T en watergehalte beide laag zijn. Tijdens het verstuivingsdrogen treedt geen lactosekristallisatie op en dat geeft nogal een groot verschil in aw. Bij de regeling wordt dus uitgegaan van het verband tussen watergehalte van het poeder en de temperatuur van de uittredende drooglucht (fig.12.2) In feite dient de verkregen Tuit (95 o C of 106 o C) te worden gezien als een richttemperatuur. Er wordt nl. uitgegaan van de gedachte, dat een evenwicht tussen wateractiviteit van poeder en rel.dampspanning van lucht ontstaat.

Stel dat lucht <strong>van</strong> 20 o C en RV=70 % wordt verhit tot 175 o C, dan geeft lijn AB de<br />

verandering <strong>van</strong> de lucht.<br />

• AB loopt loodrecht (immers het aantal kg water per kg droge lucht verandert niet nl.<br />

0,01 kg/kg).<br />

• De waterdampspanning <strong>van</strong> de lucht blijft gelijk (lijn ab)<br />

• De relatieve vochtigheid <strong>van</strong> de lucht neemt sterk af tot ongeveer 0,002.<br />

• Het volume <strong>van</strong> de lucht neemt toe. (niet aangegeven in fig. 12.1.)<br />

• De enthalpie <strong>van</strong> de lucht neemt toe; uit het diagram volgt dat elke kg lucht 158 kJ/kg<br />

heeft opgenomen.<br />

Daarna wordt de hete drooglucht in contact gebracht met de concentraat nevel en neemt<br />

de lucht waterdamp op en staat warmte af.<br />

In het ideale geval volgt de verandering <strong>van</strong> de lucht de adiabatische lijn (lijn <strong>van</strong> gelijke<br />

warmte inhoud): BD.<br />

Er dient dan wel te gelden dat:<br />

1. Het verstoven concentraat geen warmte toevoert.<br />

2. De toren zodanig is geïsoleerd, dat geen warmteverlies optreedt en dat<br />

bovendien geen secundaire lucht, als bv koellucht wordt toegevoerd.<br />

3. Er geen rekening wordt gehouden met de energie die nodig is, boven de<br />

warmte voor verdamping <strong>van</strong> water, om water vrij te maken uit een<br />

oplossing die een osmotische druk heeft.<br />

Onder praktische omstandigheden compenseert het vermelde onder 1 het 2 o punt.<br />

Het gestelde onder 3 is te verwaarlozen klein.<br />

Onder vermelde omstandigheden kan lijn BD worden gevolgd.<br />

De lucht kan nu worden afgekoeld tot lijn BD de ρ-lijn = 0,07, in C snijdt.<br />

Bij een watergehalte <strong>van</strong> 2,5-3,0 % <strong>van</strong> het <strong>poeder</strong> en een temperatuur <strong>van</strong> 80-100 o C<br />

bedraagt de wateractiviteit <strong>van</strong> het <strong>poeder</strong> nl ~ 0,07 %.<br />

Bij punt C wordt 95 o C afgelezen en Tuit dient derhalve 95 o C te zijn.<br />

Wordt de lucht tot E (225 o C) verhit, dan volgt uit het diagram dat Tuit 106 o C bedraagt.<br />

Het watergehalte <strong>van</strong> de lucht stijgt gedurende het drogen in dit geval <strong>van</strong> 0,010 (in punt<br />

B) tot 0,041 (in punt C) kg per kg droge lucht.<br />

Stel dat men ondermelkconcentraat wil verstuiven met 46 % water en dat men droogt tot<br />

3 % water.

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!