Sušenje z razpršilnim sušilnikom v originalu, kar vodi do lepljivega ... Kako nadzorovati

Sušenje z razpršilnim sušilnikom v originalu, kar vodi do lepljivega ... Kako nadzorovati

Živila, sušena z razprševanjem, spadajo v dve kategoriji: nelepljiva in lepljiva. Nelepljive sestavine je enostavno sušiti z razprševanjem s preprostimi zasnovami sušilnikov in prosto tekočimi končnimi praški. Primeri neviskoznih materialov vključujejo jajca v prahu, mleko v prahu, maltodekstrine, kot so raztopine, gumije in beljakovine. Pri lepljivih živilih se v običajnih pogojih sušenja z razprševanjem pojavijo težave s sušenjem. Lepljiva živila se običajno primejo sten sušilnika ali pa postanejo neuporabna lepljiva živila v sušilnih komorah in transportnih sistemih z obratovalnimi težavami in nizkim izkoristkom. Tipični primeri so živila, ki vsebujejo sladkor in kisline.

Lepljivost je pojav, ki se pojavlja med sušenjem pogosto pršenih živil, bogatih s sladkorjem in kislinami. Lepljivost prahu je kohezivna lastnost oprijema. Razložimo jo lahko z oprijemom delcev na delce (kohezija) in oprijemom delcev na steno (adhezija). Mera sile, s katero se delci prahu vežejo, je posledica njegovih notranjih lastnosti, znanih kot kohezija, ki tvorijo grudice v prašni postelji. Zato mora biti sila, potrebna za preboj aglomeratov prahu, večja od kohezijske sile. Adhezija je medfazna lastnost, težnja delcev prahu, da se oprimejo sten opreme za sušenje z razprševanjem. Kohezija in adhezija sta ključna parametra pri načrtovanju sušenja in pogojev sušenja. Površinska sestava delcev prahu je v glavnem odgovorna za problem oprijema. Tendence kohezije in adhezije površinskih materialov delcev prahu so različne. Ker sušenje zahteva veliko količino prenosa topljenca na površino delcev, je ta v razsutem stanju. Dve viskozni lastnosti (kohezija in adhezija) lahko sobivata v živilih, bogatih s sladkorjem, sušenih z razprševanjem. Adhezija med delci je kohezija, ki nastane zaradi tvorbe fiksnih tekočih mostov, gibljivih tekočih mostov, mehanskega prepletanja molekul ter elektrostatične gravitacije in trdnih mostov. Praškasti delci se oprimejo stene sušilne komore predvsem zaradi izgube materiala pri sušenju z razprševanjem sladkorja in živil, bogatih s kislinami. Praškaste snovi se pri sušenju dlje časa zadržujejo v steni, kar povzroči izgubo materiala.

Vzroki za lepljenje:

Pridobivanje praška za sušenje sladkorja v razpršilu in živil, bogatih s kislinami Pri uporabi tehnologije sušenja z razpršilom so sladkorji z nizko molekulsko maso (glukoza, fruktoza) in organske kisline (citronska, jabolčna, vinska) zelo zahtevni. Zaradi visoke absorpcije vode, termoplastičnosti in nizke temperature steklastega prehoda (Tg) te majhne molekule prispevajo k problemu lepljivosti. Pri temperaturah sušenja z razpršilom nad Tg 20 °C te sestavine večinoma tvorijo mehke delce na lepljivih površinah, zaradi česar se prašek zlepi in namesto prahu dobi pastozno strukturo. Visoka molekularna mobilnost takšnih molekul je posledica njihove nižje temperature steklastega prehoda (Tg), kar vodi do težav z lepljivostjo pri temperaturah, ki so običajno pogoste v sušilnikih z razpršilom. Temperatura steklastega prehoda je glavna značilnost temperature amorfnega faznega prehoda. Do steklastega prehoda pride, ko se trda trdna snov, amorfni sladkor, pretvori v mehko gumijasto, tekočo fazo. Površinska energija, trdno steklo ima nizko površinsko energijo in se ne oprime trdnih površin z nizko energijo. Zaradi prehoda iz steklenega stanja v gumijasto (ali tekoče) stanje se lahko površina materiala dvigne in začnejo se lahko interakcije med molekulami in trdnimi površinami. Pri sušenju živil je izdelek v tekočem ali vezanem stanju, zaradi odstranitve mehčala (vode) pa tekoči/vezani živilski izdelek postane steklasto stanje. Živilski material bo ostal viskozen z visoko energijo, če živilski izdelek ne preide iz visoke temperature sušenja v spremembo temperature vitrifikacije. Če je živilski izdelek v stiku s trdno površino z visoko energijo, se bo nanjo prilepil ali oprijel.

Nadzor viskoznosti:

Obstaja več pristopov k zmanjšanju viskoznosti, ki temeljijo na znanosti o materialih in postopkih. Metode, ki temeljijo na znanosti o materialih, vključujejo materiale z visoko molekulsko maso, tekoče sušilne dodatke za dvig temperature preko steklastega prehoda, metode, ki temeljijo na postopkih, pa vključujejo stene, dna itd. mehanskih komor.