Сушилка распылением в исходном состоянии приводит к липкости… Как это контролировать?

Сушилка распылением в исходном состоянии приводит к липкости… Как это контролировать?

Продукты, полученные методом распылительной сушки, делятся на две категории: нелипкие и липкие. Нелипкие ингредиенты легко высушиваются распылением с помощью простых конструкций сушилок и сыпучих порошков. Примерами невязких материалов являются яичный порошок, сухое молоко, мальтодекстрины в виде раствора, 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 проблемам в эксплуатации и низкому выходу продукции. Типичными примерами являются продукты, содержащие сахар и кислоты.

Липкость — это явление, наблюдаемое при сушке часто распыляемых пищевых материалов, богатых сахаром и кислотами. Липкость порошка — это свойство когезионной адгезии. Ее можно объяснить с точки зрения адгезии между частицами (когезия) и адгезии между частицами и стенками (адгезия). Сила, с которой связываются частицы порошка, определяется их внутренними свойствами, известными как когезия, образуя комки в порошковом слое. Следовательно, сила, необходимая для разрушения порошковых агломератов, должна быть больше силы когезии. Адгезия — это межфазное свойство, тенденция частиц порошка прилипать к стенкам распылительного сушильного оборудования. Когезия и адгезия являются ключевыми параметрами при проектировании сушки и условий сушки. Основной причиной проблемы адгезии является состав поверхности частиц порошка. Тенденции к когезии и адгезии поверхностных материалов частиц порошка различны. Поскольку сушка требует переноса большого количества растворенного вещества на поверхность частиц, она является объемной. В распылительно-сушеных пищевых материалах, богатых сахаром, могут сосуществовать две вязкие характеристики (когезия и адгезия). Адгезия между частицами, или когезия, представляет собой образование неподвижных жидких мостиков, подвижных жидких мостиков, механического сцепления между молекулами, а также электростатического и гравитационного сцепления и образования твердых мостиков. При распылительной сушке сахаросодержащих и кислотосодержащих продуктов частицы порошка прилипают к стенкам сушильной камеры главным образом из-за потерь материала. Порошкообразные вещества, дольше удерживаемые на стенках сушильной камеры, теряют свой вес.

Причины залипания:

Сушка порошков из сахаров и кислот, богатых кислотами, методом распылительной сушки. Использование технологии распылительной сушки представляет собой сложную задачу для низкомолекулярных сахаров (глюкоза, фруктоза) и органических кислот (лимонная, яблочная, винная). Высокое водопоглощение, термопластичность и низкая температура стеклования (Tg) приводят к проблеме липкости этих небольших молекул. При температурах распылительной сушки выше Tg 20°C эти ингредиенты в основном образуют мягкие частицы на липких поверхностях, вызывая прилипание порошка и образование пастообразной структуры вместо порошка. Высокая молекулярная подвижность таких молекул обусловлена ​​их более низкой температурой стеклования (Tg), что приводит к проблемам липкости при температурах, обычно используемых в распылительных сушилках. Температура стеклования является основной характеристикой температуры перехода аморфной фазы. Стеклование происходит, когда твердое вещество, аморфный сахар, превращается в мягкую резиноподобную жидкую фазу. Твердое стекло имеет низкую поверхностную энергию и не прилипает к твердым поверхностям с низкой энергией. В результате перехода из стеклообразного состояния в эластичное (или жидкое) состояние поверхность материала может приподниматься, и начинаются молекулярные и поверхностные взаимодействия. В процессе сушки пищевых продуктов продукт находится в жидком или связанном состоянии, и из-за удаления пластификатора (воды) жидкий/связанный пищевой продукт переходит в стеклообразное состояние. Пищевой материал останется высокоэнергетически вязким, если пищевой продукт не претерпит перехода от высокой температуры сушки к изменению температуры стеклования. Если этот пищевой продукт контактирует с твердой поверхностью с высокой энергией, он будет прилипать к ней.

Контроль вязкости:

Существует ряд подходов к снижению вязкости, основанных на материаловении и технологических процессах. Методы, основанные на материаловении, включают использование высокомолекулярных материалов в качестве жидких добавок для сушки, позволяющих повысить температуру выше температуры стеклования, а методы, основанные на технологических процессах, включают использование стенок, дна и т. д. механических камер.