Co powoduje lepkość podczas suszenia w suszarce rozpyłowej… Jak kontrolować
Streszczenie:
Żywność suszona rozpyłowo dzieli się na dwie kategorie: nieklejącą i lepką. Składniki nieklejące są łatwe do suszenia rozpyłowego, mają prostą konstrukcję suszarki i swobodny przepływ proszku. Przykładami materiałów nieprzywierających są jaja w proszku, mleko w proszku, roztwory i inne maltodekstryny, gumy i białka. W przypadku żywności kleistej, w normalnych warunkach suszenia rozpyłowego występuje problem z suszeniem. Kleista żywność zazwyczaj przykleja się do ścianek suszarki lub staje się bezużyteczna w komorach suszarniczych i systemach transportowych, co wiąże się z niewielkimi problemami operacyjnymi i niską wydajnością produktu. Typowymi przykładami są produkty zawierające cukier i kwasy.
Lepkość to zjawisko występujące w procesie suszenia materiałów spożywczych bogatych w kwas glikolowy. Lepkość proszku to rodzaj właściwości adhezji kohezyjnej. Może ona wyjaśniać lepkość cząstka-cząstka (kohezję) i lepkość cząstka-ścianka (adhezję). Miarą siły wiązania cząstek proszku są jego wewnętrzne właściwości zwane kohezją, tworzące masy w złożu proszku. Dlatego siła potrzebna do przebicia aglomeratu proszku powinna być większa niż kohezja. Adhezja to właściwość powierzchni, a cząstki proszku przylegają do powierzchni urządzeń do suszenia rozpyłowego. Kohezja i adhezja to kluczowe parametry projektowania warunków suszenia. Skład powierzchni cząstek proszku jest głównie odpowiedzialny za lepkość. Tendencje kohezji i adhezji materiałów powierzchniowych cząstek proszku są różne. Ponieważ suszenie wymaga przeniesienia dużej ilości substancji rozpuszczonej na powierzchnię cząstki, występuje ona w stanie sypkim. Dwie właściwości lepkościowe (kohezja i adhezja) mogą współistnieć w suszeniu rozpyłowym materiałów spożywczych bogatych w cukier. Lepkość między cząsteczkami wynika z tworzenia stałych mostków cieczy, ruchomych mostków cieczy, łańcuchów mechanicznych między cząsteczkami oraz grawitacji elektrostatycznej i mostków stałych. Główną przyczyną przylegania cząstek proszku na ściankach komory suszenia jest utrata materiałów podczas suszenia rozpyłowego cukru i żywności bogatej w kwasy. Dłuższe przechowywanie proszku powoduje jego wysychanie na ściankach.
Prowadzi to do lepkości
STechnologia suszenia rozpyłowego z wykorzystaniem recyklingu proszku do suszenia żywności Pray-Rich. Cukry o niskiej masie cząsteczkowej (glukoza, fruktoza) i kwasy organiczne (kwas cytrynowy, jabłkowy, winowy) stanowią duże wyzwanie. Substancje o małej masie cząsteczkowej, takie jak wysoka absorpcja wody, termoplastyczność i niska temperatura zeszklenia (Tg), przyczyniają się do problemów z lepkością. Temperatura suszenia rozpyłowego jest wyższa niż Tg20.°C. Większość tych składników tworzy miękkie cząstki na lepkiej powierzchni, powodując lepkość proszku i ostatecznie tworząc strukturę pasty zamiast proszku. Wysoka ruchliwość molekularna tej cząsteczki wynika z jej niskiej temperatury zeszklenia (Tg), co prowadzi do problemów z lepkością w suszarkach rozpyłowych, które są zazwyczaj popularne w temperaturze. Główne cechy temperatury zeszklenia i temperatury przejścia w fazę amorficzną. Zjawisko zeszklenia nastąpiło w twardym ciele stałym, amorficznym cukrze, który uległ przekształceniu w miękką gumową fazę ciekłą. Energia powierzchniowa i szkło stałe mają niską energię powierzchniową i nie przylegają do niskoenergetycznych powierzchni ciał stałych. Ze względu na stan przejścia szkła do gumy (lub cieczy), powierzchnia materiału może się unieść, co może prowadzić do interakcji między cząsteczką a powierzchnią stałą. W procesach suszenia żywności produkt znajduje się w stanie ciekłym lub klejącym, a płynna/kleista żywność, która usuwa środek plastyczny (wodę), staje się szkłem. Jeśli surowce spożywcze nie zmienią się z wysokiej temperatury suszenia na szklistą, produkt zachowa wysoką lepkość energetyczną. Jeśli tego rodzaju żywność zetknie się z twardą powierzchnią o dużej energii, przyklei się do niej.
Kontrola lepkości
Istnieje wiele metod materiałoznawstwa i procesów technologicznych służących do redukcji lepkości. Podstawowe metody materiałoznawstwa obejmują materiały z dodatkiem ciekłych dodatków suszących o dużej masie cząsteczkowej, które zwiększają temperaturę na zewnątrz procesu zeszklenia, a metody procesowe obejmują ściany i dna komory mechanicznej.
Czas publikacji: 22-02-2024