Что вызывает вязкость при сушке распылительной сушилкой… Как это контролировать?

Что вызывает вязкость при сушке распылительной сушилкой… Как это контролировать?

 Краткое содержание:

Пищевые продукты, полученные методом распылительной сушки, делятся на две категории: нелипкие и вязкие. Нелипкие ингредиенты легко поддаются распылительной сушке, имеют простую конструкцию сушилки, а конечный порошок свободно течет. Примерами нелипких материалов являются яичный порошок, сухое молоко, растворы и другие мальтодекстрины, камеди и белки. В случае липких продуктов возникают проблемы с сушкой в ​​обычных условиях распылительной сушки. Липкие продукты обычно прилипают к стенкам сушилки или становятся непригодными для использования в сушильных камерах и транспортных системах, что приводит к низким эксплуатационным проблемам и низкой производительности. Типичными примерами являются продукты, содержащие сахар и кислоты.

Вязкость — это явление, наблюдаемое в процессе сушки пищевых материалов, богатых гликолевой кислотой. Вязкость порошка — это один из видов адгезионных свойств. Она объясняет вязкость между частицами (когезия) и вязкость между частицами и стенками (адгезия). Сила сцепления с частицами порошка определяется их внутренними характеристиками, называемыми когезией, и образованием масс в порошковом слое. Следовательно, сила, необходимая для разрушения порошковых агломератов, должна быть больше, чем когезия. Адгезия — это свойство межфазной границы, и частицы порошка прилипают друг к другу в зависимости от условий распылительной сушки. Когезия и адгезия являются ключевыми параметрами для проектирования сушки и условий сушки. Вязкость в основном определяется составом поверхности частиц порошка. Склонность когезии и адгезии поверхностных материалов частиц порошка различна. Поскольку для сушки требуется большое количество растворенного вещества, переносимого на поверхность частиц, это происходит в объеме. При распылительной сушке пищевых материалов, богатых сахаром, могут сосуществовать две характеристики вязкости (когезия и адгезия). Вязкость между частицами обусловлена ​​образованием неподвижных жидких мостиков, подвижных жидких мостиков, механических цепочек между молекулами, а также электростатических и твердых мостиков. Основной причиной прилипания частиц порошка к стенкам сушильной камеры является потеря материала при распылительной сушке сахара и продуктов, богатых кислотами. При длительном хранении порошок высыхает на стенках.

Это приводит к вязкости

SТехнология распылительной сушки для переработки пищевых порошков с высоким содержанием порошка. Низкомолекулярные сахара (глюкоза, фруктоза) и органические кислоты (лимонная кислота, яблочная кислота, винная кислота) представляют собой сложную задачу. Низкомолекулярные вещества, такие как высокое водопоглощение, термопластичность и низкая температура стеклования (Tg), способствуют возникновению проблем с вязкостью. Температура распылительной сушки выше Tg20.°C. Большинство этих компонентов образуют мягкие частицы на вязкой поверхности, вызывая вязкость порошка и в конечном итоге формируя пастообразную структуру вместо порошка. Высокая молекулярная подвижность этой молекулы обусловлена ​​ее низкой температурой стеклования (Tg), что приводит к проблемам с вязкостью в распылительных сушилках, обычно используемых при высоких температурах. Основные характеристики температуры стеклования и температуры превращения в аморфную фазу. Стеклование происходит в твердом аморфном сахаре, который претерпевает трансформацию в мягкую резиноподобную жидкую фазу. Поверхностная энергия твердого стекла низкая, и оно не прилипает к твердым поверхностям с низкой энергией. Благодаря состоянию стекла в резиноподобную (или жидкую) фазу, поверхность материала может подниматься, и может начаться взаимодействие между молекулой и твердой поверхностью. В процессах сушки пищевых продуктов продукт находится в жидком или адгезивном состоянии, и жидкий/адгезивный пищевой продукт, удаляющий пластификатор (воду), превращается в стекло. Если пищевое сырье не изменяется при более высокой температуре сушки, чем температура стеклования, продукт будет сохранять высокую вязкость. Если к такому продукту прикоснуться твердой поверхностью с высокой энергией, он прилипнет к ней.

Контроль вязкости 

Существует множество методов снижения вязкости, основанных на материаловении и технологических процессах. К основным методам материаловения относятся материалы с добавками, содержащими высокомолекулярные жидкие вещества, используемые для сушки, с целью повышения температуры вне зоны стеклования, а к технологическим методам относятся стенки и дно механической камеры.