Kaj povzroča viskoznost pri sušenju z razpršilnim sušilnikom ... Kako jo nadzorovati
Povzetek:
Sušena hrana z razprševanjem se deli na dve kategoriji: nelepljivo in viskozno. Nelepljive sestavine je enostavno sušiti z razprševanjem, imajo preprosto zasnovo sušilnika in končni prah prosto teče. Primeri materialov z nelepljivim premazom vključujejo jajčni prah, mleko v prahu, raztopine in druge maltodekstrine, gumije in beljakovine. V primeru lepljive hrane se v normalnih pogojih sušenja z razprševanjem pojavijo težave s sušenjem. Lepljiva hrana se običajno prilepi na stene sušilnika ali pa postane neuporabna lepljiva hrana v sušilnih komorah in transportnih sistemih, kar povzroči nizke operativne težave in nizke donose. Tipična primera sta sladkor in kisla hrana.
Viskoznost je pojav, ki se pojavlja pri sušenju živil, bogatih z glikolno kislino. Viskoznost prahu je neke vrste kohezija in adhezija. Lahko pojasni viskoznost med delci (kohezija) in viskoznost med delci in stenami (adhezija). Mera vezivne sile z delci prahu je posledica njegovih notranjih lastnosti, imenovanih kohezija, ki tvorijo mase v praškasti postelji. Zato mora biti sila, ki mora prebiti aglomerat prahu, večja od kohezije. Adhezija je vmesna lastnost in delci prahu se držijo trenda opreme za sušenje z razprševanjem. Kohezija in adhezija sta ključna parametra za načrtovanje sušenja in pogojev sušenja. Površinska sestava delcev prahu je v glavnem odgovorna za viskoznost. Kohezija in adhezija površinskih materialov delcev prahu se razlikujeta. Ker sušenje zahteva veliko količino topljenca, da se prenese na površino delcev, je ta v razsutem stanju. Pri živilih, bogatih s sladkorjem, ki se sušijo z razprševanjem, lahko sobivata dve značilnosti viskoznosti (kohezija in adhezija). Viskoznost med delci je tvorba fiksnih tekočih mostov, gibljivih tekočih mostov, mehanskih verig med molekulami ter elektrostatične gravitacije in trdnih mostov. Glavni razlog za oprijem delcev stenskega prahu v sušilni komori je izguba materialov pri sušenju sladkorja in živil, bogatih s kislinami. Ko prah dlje časa stoji, se posuši na steni.
Vodi do viskoznosti
STehnologija sušenja z razprševanjem, bogata s praškom za recikliranje živil. Sladkorji z nizko molekulsko maso (glukoza, fruktoza) in organske kisline (citronska kislina, jabolčna kislina, vinska kislina) so zelo zahtevni. Majhne molekularne snovi, kot so visoka absorpcija vode, termoplastičnost in nizka temperatura prehoda vitrifikacije (Tg), prispevajo k težavam z viskoznostjo. Temperatura sušenja z razprševanjem je višja od Tg20.°C. Večina teh komponent tvori mehke delce na viskozni površini, kar povzroča viskoznost prahu in sčasoma tvori pastozno strukturo namesto prahu. Visoka molekularna mobilnost te molekule je posledica nizke temperature prehoda vitrifikacije (Tg), kar vodi do težav z viskoznostjo v razpršilnih sušilnikih, ki so običajno priljubljeni pri temperaturi. Glavne značilnosti temperature pretvorbe v steklo in temperature pretvorbe v amorfno fazo. Dogodek steklastega prehoda je prišlo v trdi trdni snovi, amorfnem sladkorju, ki se je pretvoril v mehko tekočo fazo gume. Površinska energija in trdno steklo imata nizko površinsko energijo in se ne oprimeta trdnih površin z nizko energijo. Zaradi stanja stekla v gumo (ali tekočino) se lahko površina materiala dvigne in začne se interakcija med molekulo in trdno površino. Pri sušenju hrane je izdelek v tekočem ali lepljivem stanju, tekoča/lepljiva hrana, ki odstrani plastično sredstvo (vodo), pa postane steklo. Če se živilske surovine ne spremenijo iz visoke temperature sušenja v steklasto temperaturo, bo izdelek ohranil visoko energijsko viskoznost. Če se te vrste hrane dotaknemo trdne površine z visoko energijo, se bo prilepila ali oprijela.
Nadzor viskoznosti
Obstaja veliko metod za zmanjšanje viskoznosti, ki temeljijo na znanosti o materialih in procesih. Osnovne metode znanosti o materialih vključujejo materiale z visokomolekularnimi tekočimi sušilnimi dodatki za zvišanje temperature zunaj vitrifikacijske pretvorbe, metode, ki temeljijo na procesih, pa vključujejo stene in dna mehanske komore.
Čas objave: 22. februar 2024