Suihkukuivurin kuivaus alkuperäisessä tilassa, mikä johtaa tahmeaan… Kuinka hallita

Suihkukuivurin kuivaus alkuperäisessä tilassa, mikä johtaa tahmeaan… Kuinka hallita

Suihkukuivatut elintarvikkeet jaetaan kahteen luokkaan: tarttumattomat ja tahmeat. Tarttumattomat ainesosat on helppo suihkukuivata yksinkertaisilla kuivausrummuilla ja vapaasti virtaavilla loppujauheilla. Esimerkkejä viskooseista materiaaleista ovat munajauhe, maitojauhe, maltodekstriinit, kuten liuos, kumit ja proteiinit. Tahmeiden elintarvikkeiden tapauksessa kuivumisongelmia esiintyy normaaleissa suihkukuivausolosuhteissa. Tahmeat elintarvikkeet tarttuvat tyypillisesti kuivaimen seiniin tai niistä tulee käyttökelvottomia tahmeita elintarvikkeita kuivauskammioissa ja kuljetusjärjestelmissä, mikä aiheuttaa toimintaongelmia ja alhaisia ​​tuotesatoja. Sokeria ja happoja sisältävät elintarvikkeet ovat tyypillisiä esimerkkejä.

Tahmeus on ilmiö, jota esiintyy usein suihkutettavien sokeri- ja happopitoisten elintarvikkeiden kuivaamisen aikana. Jauheen tahmeus on koheesioominaisuus. Se voidaan selittää hiukkasten välisen adheesion (koheesio) ja hiukkasten ja seinämien välisen adheesion (adheesio) avulla. Jauhehiukkasten sitoutumisvoima johtuu niiden sisäisistä ominaisuuksista, jotka tunnetaan koheesiona, ja jotka muodostavat kokkareita jauhekerrokseen. Siksi jauheagglomeraattien läpimurtoon tarvittavan voiman tulisi olla suurempi kuin koheesiovoima. Adheesio on rajapintaominaisuus, jauhehiukkasten taipumus tarttua sumutuskuivauslaitteen seinämiin. Koheesio ja adheesio ovat keskeisiä parametreja kuivaus- ja kuivausolosuhteiden suunnittelussa. Jauhehiukkasten pinnan koostumus on pääasiassa vastuussa adheesio-ongelmasta. Jauhehiukkasten pintamateriaalien koheesio- ja adheesiopyrkimykset ovat erilaiset. Koska kuivaaminen vaatii suuren määrän liuenneen aineen siirtymistä hiukkasten pinnalle, se on massaa. Kaksi viskoosia ominaisuutta (koheesio ja adheesio) voivat esiintyä samanaikaisesti sumutuskuivatuissa sokeripitoisissa elintarvikkeissa. Hiukkasten välinen adheesio on kiinteiden nestesiltojen muodostumista, liikkuvien nestesiltojen muodostumista, molekyylien välistä mekaanista lukittumista sekä sähköstaattista gravitaatiota ja kiinteitä siltoja. Kuivauskammion seinämään jauhehiukkaset tarttuvat pääasiassa sokeri- ja happopitoisten elintarvikkeiden sumutuskuivauksen materiaalihäviön vuoksi. Jauhemaiset aineet pysyvät seinämässä pidempään, kun ne pysyvät seinämässä kuivumishäviönä.

Tarttumisen syyt:

Ruiskutussokerin ja happopitoisten elintarvikkeiden kuivausjauheen talteenotto Ruiskutuskuivaustekniikkaa käytettäessä pienimolekyylipainoisten sokerien (glukoosi, fruktoosi) ja orgaanisten happojen (sitruuna-, omena-, viinihappo) talteenotto on erittäin haastavaa. Korkea veden imeytyminen, termoplastisuus ja alhainen lasittumislämpötila (Tg) - nämä pienet molekyylit myötävaikuttavat tahmeusongelmaan. Yli 20 °C:n Tg-lämpötiloissa nämä ainesosat muodostavat enimmäkseen pehmeitä hiukkasia tahmeille pinnoille, mikä aiheuttaa jauheen tarttumisen ja tahmaisen rakenteen muodostumisen jauheen sijaan. Tällaisten molekyylien korkea molekyyliliikkuvuus johtuu niiden alhaisemmasta lasittumislämpötilasta (Tg), mikä johtaa tahmeusongelmiin yleensä ruiskutuskuivaimissa yleisissä lämpötiloissa. Lasittumislämpötila on amorfisen faasisiirtymälämpötilan tärkein ominaisuus. Lasittumistapahtuma tapahtuu, kun kova kiinteä aine, amorfinen sokeri, muuttuu pehmeäksi kumimaiseksi nestemäiseksi faasiksi. Pintaenergian ansiosta kiinteällä lasilla on alhainen pintaenergia eikä se tartu matalaenergisiin kiinteisiin pintoihin. Lasi- tai nestemäiseen tilaan siirtymisen seurauksena materiaalin pinta voi kohota ja molekyylien ja kiinteiden pintojen vuorovaikutukset voivat alkaa. Elintarvikkeiden kuivausprosessissa tuote on nestemäisessä tai sitoutuneessa tilassa, ja pehmitteen (veden) poistamisen vuoksi nestemäinen/sitoutunut elintarviketuote muuttuu lasimaiseksi. Elintarvikemateriaali pysyy korkeaenergisenä viskoosina, jos elintarviketuote ei käy läpi siirtymävaihetta korkeasta kuivauslämpötilasta lasittumislämpötilan muutokseen. Jos tämä elintarviketuote on kosketuksissa korkeaenergisen kiinteän pinnan kanssa, se tarttuu siihen.

Viskositeetin hallinta:

Viskositeetin alentamiseksi on olemassa useita materiaalitieteeseen ja prosessiin perustuvia lähestymistapoja. Materiaalitieteeseen perustuviin menetelmiin kuuluvat suurimolekyylipainoisten materiaalien nestemäiset kuivauslisäaineet lämpötilan nostamiseksi lasisiirtymäpisteen yläpuolelle, ja prosessipohjaisiin menetelmiin kuuluvat mekaanisten kammioiden seinämät, pohjat jne.