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Article Dans Une Revue Le Lait Année : 2005

Pump amperage: a new method for monitoring viscosity of dairy concentrates before spray drying

Pierre Schuck
  • Fonction : Auteur
Serge Méjean
  • Fonction : Auteur
Anne Dolivet
  • Fonction : Auteur
Eric Beaucher
  • Fonction : Auteur
Marie-Hélène Famelart

Résumé

The atomization stage in spray drying of a liquid requires a spray of droplets with a high surface-to-mass ratio. Dried products that result from moisture evaporation of atomized spray can be prepared to reach the desired particle size distribution through control of atomization variables. To meet these requirements, many atomization techniques such as pressure nozzles, two-fluid nozzles and rotary atomizers have been used in spray dryers. Many authors have proposed various relationships between droplet size, physical properties (e.g. viscosity of concentrate) and technological parameters (e.g. nozzle pressure). To optimize the moisture content in milk powder, it is necessary to control the thermodynamic parameters of the drying air, the conditions of the atomization and the properties of the concentrate. Droplet size varies in direct relationship with viscosity to the power of 0.17-0.25. There are, in fact, two possible solutions for measuring online viscosity: either an on-line viscometer (direct measurement) or measurement of the amperage of the concentrate extraction pump (indirect measurement). The aim of this study was therefore to develop an indirect method to estimate the viscosity of a concentrate after concentration by filtration or vacuum evaporation and before spray drying. For example, while varying the viscosity of different dairy products (concentrated whey, and whole and skim milk) by changing the parameters of concentration by vacuum evaporation, we obtained a very good correlation between concentrate viscosity and the extraction pump amperage, whatever the product. Concentration parameters can be modified during evaporation to obtain a concentrate of the same viscosity, whatever its temperature or total solid content, just by following the extraction pump amperage.
Suivi de la viscosité des concentrés en fonction de l'ampérage. L'étape de pulvérisation de liquide dans le séchage par atomisation exige la formation de gouttelettes ayant un rapport surface / masse élevé. Pour obtenir une taille de poudres maîtrisée, on fait varier les paramètres de séchage des poudres laitières résultant de l'évaporation de l'eau des gouttelettes créées lors de l'atomisation. Plusieurs techniques de pulvérisation peuvent être utilisés pour la création de gouttelettes, tels que l'atomisation par buses haute pression, par buses bi-fluide ou par turbine. De nombreux auteurs ont proposé des relations entre la taille des gouttelettes, les propriétés physiques (telles que la viscosité) et les paramètres technologiques (tels que la pression de pulvérisation). Pour optimiser la teneur en eau dans les poudres, il est nécessaire de contrôler les conditions d'atomisation, les paramètres thermodynamiques de l'air de séchage ainsi que les propriétés du concentré. La taille des gouttelettes varie directement avec la viscosité à la puissance 0,17-0,25. En fait, il existe deux possibilités pour mesurer la viscosité en ligne, soit à l'aide d'un viscosimètre (méthode directe) ou soit par la mesure de l'intensité de la pompe d'extraction (méthode indirecte). L'objectif de ce travail est de développer une méthode indirecte pour estimer la viscosité du concentré après concentration par filtration ou par évaporation sous vide et avant séchage. Par exemple, en faisant varier la viscosité de trois produits laitiers (lactosérum, lait entier et lait écrémé) par variation des paramètres de concentration par évaporation sous vide, nous obtenons une bonne corrélation entre la viscosité du concentré et l'ampérage de la pompe d'extraction quel que soit le produit. Ainsi, les paramètres de concentration pourront être modifiés au cours de l'évaporation afin d'obtenir un concentré à même viscosité quelle que soit sa température ou sa teneur en matière sèche, en suivant uniquement l'ampérage de la pompe d'extraction.
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Identifiants

  • HAL Id : hal-00895611 , version 1

Citer

Pierre Schuck, Serge Méjean, Anne Dolivet, Eric Beaucher, Marie-Hélène Famelart. Pump amperage: a new method for monitoring viscosity of dairy concentrates before spray drying. Le Lait, 2005, 85 (4-5), pp.361-367. ⟨hal-00895611⟩
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