Высушивание крови и ее фракций обеспечивает длительное храпение продуктов при нерегулируемой температуре и существенно облегчает их транспортирование. Условия и режимы сушки крови и ее фракции должны обеспечить в максимальной степени сохранение функциональных свойств содержащихся в них белков.
В настоящее время кровь обезвоживают главным образом посредством распылительной сушки. Сушка крови в состоянии высокой дисперсности резко повышает интенсивность испарения влаги в результате увеличения удельной поверхности высушиваемого материала. Сопутствующее распылению уменьшение размеров частиц сводит к минимуму влияние скорости внутренней диффузии на интенсивность удаления влаги, замедляющей влияние явления термовлагопроводности.
Благодаря высокой дисперсности, достигаемой распылением крови, основная масса воды удаляется за несколько секунд, что обусловливает устойчивость белков к последующему воздействию повышенных температур. В то же время высокая интенсивность испарения влаги из материалов в начальный момент сушки приводит к резкому снижению температуры теплоносителя и обеспечивает сравнительно низкий температурный уровень высушиваемого продукта. Температура материала па заключительном этапе сушки ие поднимается выше 50—60 °С, хотя сушильный агент поступает с температурой выше 100°С.
Кратковременность воздействия повышенных температур в процессе обезвоживания крови позволяет свести к минимуму денатурационные изменения белков и тем самым обеспечивает высокую степень их растворимости в высушенном продукте. Полученный в результате распылительной сушки тонкий порошок при контакте с водой весьма быстро без предварительного измельчения переходит в раствор.
Высокая скорость распылительной сушки позволяет осуществить процесс в непрерывном потоке при его полной автоматизации. Кровь можно распылять с помощью форсунок или центробежных дисков.
Распыление форсунками может быть пневматическим и гидравлическим. Пневматические распылительные устройства действуют по принципу инжектора. Распыление жидкости в них достигается действием струи сжатого воздуха давлением 2,5— /-105 Па. Кровь в форсунки подается самотеком. При небольшой производительности пневматические форсунки требуют сравнительно больших затрат энергии и сложны в обслуживании.
Скорость струи является функцией давления, под которым подается кровь в форсунку. Увеличение дисперсности позволяет повышать температуру подаваемого воздуха, практически не влияя на содержание растворимых белков.
Гидравлический способ распыления достаточно экономичен по расходу энергии. Однако его существенным недостатком является забивание отверстий форсунок примесями, что вызывает необходимость обязательной фильтрации крови перед распылением. Кроме того, под шлифующим действием струи жидкости диаметр отверстий в форсунках довольно быстро возрастает, что приводит к нарушению нормального режима работы сушилки.
Центробежное распыление крови производится при помощи быетровращающегося диска, снабженного четырьмя или более каналами, расположенными радиально. Кровь самотеком подается в воронку диска, откуда попадает в каналы, сечение которых уменьшается в радиальном направлении. Степень распыления крови вращающимся диском является функцией окружной скорости.
При всем различии в конструкциях распылительных сушилок общими для всех сушилок являются следующие элементы: сушильная камера, распыляющее устройство, устройство для улавливания порошка, уносимого воздухом, подогреватель., приспособление для выгрузки сухого продукта, вентиляторы и фильтр для очистки воздуха, воздуховоды и распределитель, воздуха.
Обезвоживаемый материал распыляется в сушильной камере, где смешивается с нагретым воздухом и обезвоживается. Большая часть сухого материала в виде пыли падает на дно камеры и непрерывно отводится оттуда разгрузочным устройством. Отработавший воздух с уносимой им частью сухого порошка удаляется из камеры через пылеуловительные устройства и выбрасывается в атмосферу.
В зависимости от направления движения теплоносителя относительно направления потока распыленного материала сушилки могут быть прямоточными, противоточными, со смешанным движением теплоносителя и воздуха.
Сушильные камеры (башни) распылительных сушилок бывают цилиндрической и цилиндроконическоп формы. Преимущество последней состоит в том, что при направленном потоке воздуха но спирали сушильные камеры работают как циклоп и поэтому не нуждаются в специальном разгрузочном устройстве.
Важным элементом распылительных установок являются устройства для улавливания пыли. Высушенные частицы могут- длительное время находиться во взвешенном состоянии, особенно при наличии воздушного потока. Значительная часть пыли высушенного материала увлекается потоком отходящего воздуха или газа. Величина уносимой пыли может составлять в распылительных устройствах до 40 % общего количества высушенного материала. Поэтому улавливание пыли необходимо как с точки зрения экономических соображений, так и с точки зрения предотвращения загрязнения окружающей среды. Кроме того, осаждение пыли на поверхности трущихся частей механизмов ведет к их преждевременному износу.
Пыль от отходящего воздуха отделяется либо с помощью встряхивающих рукавчатых фильтров, либо в циклонах. Рукав- чатый фильтр состоит из прямоугольного или цилиндрического кожуха (рис. 58) с коническим днищем, образующим бункер. Внутри кожуха находятся матерчатые рукава, которые периодически встряхиваются для удаления осевшей пыли.
Основными достоинствами рукавных фильтров являются высокая степень обеспыливания (95—96 %) и удобство выгрузки пыли. К недостаткам таких фильтров относят колебания в производительности вследствие запыленности ткани и забивка ее при фильтрации влажной пыли, что резко сказывается иа снижении производительности.
Наряду с рукавными фильтрами в распылительных установках широко применяют циклоны, действие которых основано на использовании центробежной силы. Степень обеспыливания отходящих газов в циклонах зависит от размера частиц, удельной массы пыли, ее концентрации в очищенном газе, скорости водуха на выходе в циклон и размеров циклопа.
Обогрев воздуха, подаваемого в сушилку, можно производить в калорифере или путем смешения с газообразными продуктами сгорания топлива. Обычно для подогрева употребляют паровые пластические калориферы, значительно реже — электрические и огневые.
При получении пищевой продукции важно, чтобы наружный воздух, поступающий в калорифер, был очищен. Для этой цели перед калорифером устанавливают серию рам с натянутым материалом, проходя через который воздух очищается. Часто воздух очищают с помощью висциновых фильтров (пустотелые кольца или клетчатые рамы, смазываемые вискозином).
На рис. 59 дана схема сушильной установки А1-ОР4 с дисковым распылением. Производительность установки 500 кг испаренной влаги в час. Кровь из емкости поступает в полость распылительного диска. Воздух, нагретый в калорифере, за счет работы всасывающего вентилятора выходит в камеру через распределительные жалюзи, установленные над диском. При выходе из жалюзи воздух, имеющий температуру 140°С, приобретает вихреобразное движение, и, контактируя с распыленной кровью, ее обезвоживает.
Высушенная кровь в виде порошка падает на дно сушильной башни, откуда непрерывно удаляется вращающимися радиально расположенными скребками, направляющими ее к отверстиям, через которые она ссыпается в шнек, а затем поступает в линию пневмотранспорта. Отработавший воздух отсасывается вентилятором и проходит через циклоны. Отделенные частицы сухого продукта поступают в систему трубопроводов пневмотранспорта, соединенного с циклоном, для окончательного их отделения.
В сушилках с форсуночным распылением кровь, поступающая на обезвоживание из бака, проходит через стаканчиковые фильтры и плунжерным насосом под давлением 5-105 Па нагнетается во вращающиеся на колонке форсунки, которыми выбрасывается в камеру, образуя факел распыленной крови. Воздух, нагретый в калорифере, поступает через хобот в верхнюю часть башни через воздухораспределитель в виде шлицы. После высушивания основная масса обезвоженной крови опускается на дно башни и непрерывно вращающимися скребками сметается в бункер, откуда попадает в разгрузочный шнек. Задержанные фильтром частицы высушенного материала ссыпаются вниз и из бункера отводятся шнеком.
Экономичность распылительной сушки можно значительно повысить, предварительно упаривая кровь и используя тепло и влагоемкость отходящего воздуха для предварительного подогрева и частичного обезвоживания крови, подаваемой в сушилку. Предварительным упариванием можно удалить до 60 % содержащейся в крови влаги, что повысит содержание сухого остатка с 17 до 35%. Во избежание денатурации белков крови выпаривание следует вести при температуре не выше 35— 40 °С в условиях вакуума при остаточном давлении 5,32— 6,66-105 Па.
Кровь и ее фракции можно сушить в виброкипящем слое на установке А1-ФБУ. Кровь с помощью пневматической форсунки наносится тонким слоем на гранулы из инертного материала (фторопласт-4), расположенные на вибрирующей решетке. Воздух поступает в камеру с температурой 100—125°С в противотоке движению гранул. В результате трения гранул высушенная пленка крови отделяется и уносится с помощью отсасывающего вентилятора в циклон.
В ряде случаев кровь обезвоживается сублимационной сушкой.