Сушіння в розпилювальній сушарці в оригіналі, що призводить до липкості… Як контролювати

Сушіння в розпилювальній сушарці в оригіналі, що призводить до липкості… Як контролювати

Продукти, що висушуються розпиленням, поділяються на дві категорії: нелипкі та липкі. Нелипкі інгредієнти легко висушувати розпиленням за допомогою простих конструкцій сушарок та сипучих кінцевих порошків. Прикладами нев'язких матеріалів є яєчний порошок, сухе молоко, мальтодекстрини, такі як розчин, камеді та білки. У випадку липких продуктів виникають проблеми із сушінням за звичайних умов розпилювального сушіння. Липкі продукти зазвичай прилипають до стінок сушарки або стають непотрібними липкими продуктами в сушильних камерах та транспортних системах з експлуатаційними проблемами та низьким виходом продукту. Типовими прикладами є продукти, що містять цукор та кислоту.

Липкість – це явище, яке виникає під час сушіння харчових матеріалів, багатих на цукор та кислоту, що часто розпилюються. Липкість порошку – це когезійна адгезійна властивість. Її можна пояснити з точки зору адгезії частинка-частинка (когезія) та адгезії частинка-стінка (адгезія). Міра сили, з якою зв'язуються частинки порошку, зумовлена ​​його внутрішніми властивостями, відомими як когезія, утворюючи грудочки в порошковому шарі. Тому сила, необхідна для прориву агломератів порошку, повинна бути більшою за когезійну силу. Адгезія – це міжфазна властивість, схильність частинок порошку прилипати до стінок обладнання для розпилювальної сушіння. Когезія та адгезія є ключовими параметрами при проектуванні сушіння та умов сушіння. Склад поверхні частинок порошку головним чином відповідає за проблему адгезії. Тенденції когезії та адгезії поверхневих матеріалів частинок порошку різні. Оскільки сушіння вимагає великого перенесення розчиненої речовини на поверхню частинок, вона є об'ємною. Дві в'язкі характеристики (когезія та адгезія) можуть співіснувати в харчових матеріалах, багатих на цукор, висушених розпиленням. Адгезія між частинками — це когезія, що полягає у утворенні нерухомих рідинних містків, рухомих рідинних містків, механічного зчеплення між молекулами, а також електростатичної гравітації та твердих містків. До стінок сушильної камери частинки порошку прилипають головним чином через втрати матеріалу під час розпилювального сушіння цукру та продуктів, багатих на кислоту. Порошкоподібні речовини довше затримуються на стінках, що призводить до втрати матеріалу під час сушіння.

Причини заїдання:

Відновлення порошку для сушіння розпилювальним цукром та багатими на кислоти харчовими продуктами. Використання технології розпилювального сушіння створює великі труднощі з низькомолекулярними цукрами (глюкозою, фруктозою) та органічними кислотами (лимонною, яблучною, винною). Завдяки високому водопоглинанню, термопластичності та низькій температурі склування (Tg) ці малі молекули сприяють проблемі липкості. При температурі розпилювального сушіння вище 20°C Tg ці інгредієнти здебільшого утворюють м'які частинки на липких поверхнях, що призводить до прилипання порошку та утворення пастоподібної структури замість порошку. Висока молекулярна рухливість таких молекул зумовлена ​​їх нижчою температурою склування (Tg), що призводить до проблем липкості за температур, які зазвичай використовуються в розпилювальних сушарках. Температура склування є основною характеристикою температури аморфного фазового переходу. Склування відбувається, коли твердий аморфний цукор перетворюється на м'яку гумоподібну рідку фазу. Поверхнева енергія: тверде скло має низьку поверхневу енергію та не прилипає до низькоенергетичних твердих поверхонь. В результаті переходу зі склоподібного стану в гумоподібний (або рідкий) стан поверхня матеріалу може піднятися, і може розпочатися взаємодія молекул та твердих поверхонь. Під час сушіння харчових продуктів продукт знаходиться в рідкому або зв'язаному стані, і через видалення пластифікатора (води) рідкий/зв'язаний харчовий продукт переходить у склоподібний стан. Харчовий матеріал залишатиметься високоенергетично в'язким, якщо харчовий продукт не зазнає переходу від високої температури сушіння до зміни температури склування. Якщо цей харчовий продукт контактує з твердою поверхнею з високою енергією, він прилипне до неї.

Контроль в'язкості:

Існує низка підходів до зменшення в'язкості, заснованих на матеріалознавстві та процесах. Методи, засновані на матеріалознавстві, включають високомолекулярні матеріали, рідкі добавки для сушіння, щоб підвищити температуру вище точки склування, а методи, засновані на процесах, включають стінки, днища тощо механічних камер.