Pihustuskuivati ​​kuivatamine originaalis, mis põhjustab kleepuvaid… Kuidas kontrollida

Pihustuskuivati ​​kuivatamine originaalis, mis põhjustab kleepuvaid… Kuidas kontrollida

Pihustuskuivatatud toiduained jagunevad kahte kategooriasse: mittekleepuvad ja kleepuvad. Mittekleepuvaid koostisosi on lihtne pihustuskuivatada lihtsate kuivatite ja vabalt voolavate lõpppulbrite abil. Mitteviskoossete materjalide näideteks on munapulbrid, piimapulber, maltodekstriinid, näiteks lahus, kummid ja valgud. Kleepuvate toitude puhul esineb tavalistes pihustuskuivatamise tingimustes kuivamisprobleeme. Kleepuvad toiduained kleepuvad tavaliselt kuivati ​​seinte külge või muutuvad kuivatuskambrites ja transpordisüsteemides kasutuks kleepuvaks toiduks, millega kaasnevad tööprobleemid ja madal tootesaagikus. Tüüpilised näited on suhkrut ja happeid sisaldavad toiduained.

Kleepuvus on nähtus, millega puututakse kokku sageli pihustatavate suhkru- ja happerikaste toiduainete kuivatamisel. Pulbri kleepuvus on kohesiooniline adhesiooniomadus. Seda saab seletada osakeste-osakeste adhesiooni (kohesiooni) ja osakeste ja seina adhesiooni (adhesiooni) abil. Jõu mõõt, millega pulbriosakesed seonduvad, tuleneb selle sisemistest omadustest, mida nimetatakse kohesiooniks, moodustades pulbrikihis tükke. Seetõttu peaks pulbri aglomeraatide läbisurumiseks vajalik jõud olema suurem kui kohesioonijõud. Adhesioon on pindadevaheline omadus, pulbriosakeste kalduvus kleepuda pihustuskuivatusseadme seintele. Kohesioon ja adhesioon on kuivamis- ja kuivatustingimuste kavandamise võtmeparameetrid. Pulbriosakeste pinna koostis vastutab peamiselt adhesiooniprobleemi eest. Pulbriosakeste pinnamaterjalide kohesiooni- ja adhesioonikalduvused on erinevad. Kuna kuivatamine nõuab suures koguses lahustunud aine ülekandmist osakeste pinnale, on see mahukas. Kaks viskoosset omadust (kohesioon ja adhesioon) võivad pihustuskuivatatud suhkrurikastes toiduainetes koos esineda. Osakestevaheline adhesioon ehk kohesioon on fikseeritud vedeliksildade, liikuvate vedeliksildade, molekulide vahelise mehaanilise põimumise ning elektrostaatilise gravitatsiooni ja tahkete sildade moodustumine. Kuivatuskambri seina külge kleepuvad pulbriosakesed peamiselt suhkru ja happerikaste toitude pihustuskuivatamisel tekkiva materjalikao tõttu. Pulbrilised ained jäävad seina kauemaks jäädes kuivamiskaoks.

Kleepumise põhjused:

Pihustuskuivatatud suhkru ja happerikaste toiduainete kuivatuspulbri eraldamine. Pihustuskuivatamise tehnoloogia kasutamisel on madala molekulmassiga suhkrute (glükoos, fruktoos) ja orgaaniliste hapete (sidrun-, õun-, viinhape) eraldamine väga keeruline. Kõrge veeimavus, termoplastsus ja madal klaasistumistemperatuur (Tg) – need väikesed molekulid aitavad kaasa kleepumisprobleemile. Pihustuskuivatamise temperatuuridel üle 20 °C moodustavad need koostisosad kleepuvatele pindadele enamasti pehmeid osakesi, mis põhjustab pulbri kleepumist ja pastalaadse struktuuri saamist pulbri asemel. Selliste molekulide kõrge molekulaarne liikuvus tuleneb nende madalamast klaasistumistemperatuurist (Tg), mis põhjustab kleepumisprobleeme temperatuuridel, mis on tavaliselt pihustuskuivatites populaarsed. Klaasisiirdetemperatuur on amorfse faasisiirde temperatuuri peamine omadus. Klaasisiirde sündmus toimub siis, kui kõva tahke aine, amorfne suhkur, muutub pehmeks kummiseks, vedelaks faasiks. Pinnaenergia tõttu on tahkel klaasil madal pinnaenergia ja see ei kleepu madala energiaga tahketele pindadele. Klaasjast olekust kummiseks (või vedelaks) olekuks ülemineku tulemusel saab materjali pinda tõsta ja alata molekulaarse ja tahke pinna interaktsioonid. Toidu kuivatamisel on toode vedelas või seotud olekus ning plastifikaatori (vee) eemaldamise tõttu muutub vedel/seotud toiduaine klaasjaks. Toidumaterjal jääb kõrge energiaga viskoosseks, kui toiduaine ei läbi üleminekut kõrgelt kuivatustemperatuurilt klaasistumistemperatuuri muutusele. Kui see toiduaine puutub kokku kõrge energiaga tahke pinnaga, kleepub see selle külge.

Viskoossuse kontrollimine:

Viskoossuse vähendamiseks on mitmeid materjaliteaduse ja protsessipõhiseid lähenemisviise. Materjaliteaduse meetodid hõlmavad suure molekulmassiga materjalide vedelaid kuivatavaid lisandeid temperatuuri tõstmiseks üle klaasistumistemperatuuri ja protsessipõhised meetodid hõlmavad mehaaniliste kambrite seinu, põhjasid jne.