Метою даної роботи є дослідження технології розпилення рідких харчових продуктів для подальшого отримання порошків із них зі збереженням їхньої поживної складової. Розглянемо процес отримання сухого молока.

Сухе молоко – це розчинний порошок, який отримується за допомогою сушіння нормалізованого пастеризованого молока. Виготовлення такого молока обумовлене більш тривалим терміном придатності продукту у порівнянні зі свіжим, а також у сухому стані воно займає менше місця, що є важливою перевагою при транспортуванні [1].

На даний момент є два поширених способи виготовлення сухого молока: плівковий і розпилювальний. Перший спосіб передбачає використання вальцевих сушилок, процес випаровування води при якому відбувається при контактуванні молока із нагрітою поверхнею барабану. У результаті утворюється тоненька плівка, яку збирають спеціальними ножами. Це не найкращий метод, адже він призводить до того, що сильно модифікуються складові частки молока, насамперед – білок. Ще одним значним недоліком є мала продуктивність, яка в залежності від величини вальцевої установки сягає 1000 кг/год. [2]

Другий метод має більше переваг порівняно з першим: синтетичні співвідношення складу молока майже не змінюються, відсоток розчинності досягає 98. [3] Процес виготовлення відбувається наступним чином: молоко із вакуум-апарата подають у сушильну установку у вигляді башти висотою 8 метрів і діаметром приблизно 5 метрів. Туди воно потрапляє зверху і попадає на диск, який обертається із високою частотою – до 7000-7500 обертів за хвилину. Під дією відцентрових сил молоко розпиляється на дрібні часточки та, опускаючись, їх зустрічає потік очищеного повітря, нагрітого до температури 150-160°С. Незважаючи на те, що температура потоку повітря сягає таких великих значень, часточки молока на поверхні нагріваються лише до 70-80°С, саме тому, як зазначає джерело, майже повністю зберігається поживна цінність продукту [4].

Цільне молоко складається із 87,5% води і 12,5% сухої речовини, яка у свою чергу складається із молочних жирів та цукрів, білків, вітамінів та мінералів. Відповідно, нашою метою є випарувати воду, забезпечити відсоток вологості відповідно до ДСТУ 4556:2006 та зберегти якомога більше поживних речовин. Температура розпилювачів сушарок, на нашу думку, висока, адже за температури вище 63°С починає згортатися білок. [5]

Сутність способу полягає у використанні ультразвукового розпилювача замість дискового для отримання менших часточок при розпиленні. Це дозволить зменшити час випарного процесу, а тоді і  розміри сушильної камери. Першим кроком у дослідженні такого способу є розрахунок продуктивності УЗ-розпилювача. Для розрахунку приймаємо допустиму температуру, за якої білок не буде згортатися. Тоді, знаючи її, можна порахувати час, за який випаровується вода із краплинки. Отже, отримавши потрібний час для сушіння краплинки молока можна розрахувати висоту та діаметр башти. Потрібно пам’ятати, що значення температури і часу потрібно узгодити, а також те, що ідеальним є отримання однакового розміру усіх краплинок. Так як система буде закритою, то треба забезпечити систему контролю повітря, адже з кожним випаруванням повітря насичується, що призводить до нестабільних результатів.

Очікуємо отримати на виході більшу продуктивність у порівнянні з дисковим розпилювачем, зберегти більше поживних речовин та менші габаритні розміри сушильної камери.