Was verursacht die Viskosität beim Trocknen im Sprühtrockner? Wie man es kontrolliert

Was verursacht die Viskosität beim Trocknen im Sprühtrockner? Wie man es kontrolliert

 Zusammenfassung:

Sprühgetrocknete Lebensmittel werden in zwei Kategorien unterteilt: nicht klebrig und viskos. Nicht klebrige Zutaten lassen sich leicht sprühtrocknen, das Trocknerdesign ist einfach und das Pulver fließt frei. Beispiele für Antihaftmaterialien sind Eipulver, Milchpulver, Lösungen und anderes Maltodextrin, Gummi und Protein. Bei klebrigen Lebensmitteln besteht unter normalen Sprühtrocknungsbedingungen ein Trocknungsproblem. Klebrige Lebensmittel bleiben normalerweise an der Wand des Trockners haften oder werden in Trockenkammern und Transportsystemen zu unbrauchbaren klebrigen Lebensmitteln, was zu geringen Betriebsproblemen und geringer Produktausbeute führt. Typische Beispiele sind zuckerhaltige und saure Lebensmittel.

Viskosität ist ein Phänomen, das beim Trocknungsprozess von glykolsäurereichen Lebensmitteln auftritt. Die Pulverviskosität ist eine Art Kohäsionsadhäsionsleistung. Es kann die Partikel-Partikel-Viskosität (Kohäsion) und die Partikel-Wand-Viskosität (Adhäsion) erklären. Das Maß für die Bindungskraft mit Pulverpartikeln beruht auf ihren inneren Eigenschaften, die als Kohäsion bezeichnet werden und Massen im Pulverbett bilden. Daher sollte die Kraft, die zum Durchbrechen des Pulveragglomerats erforderlich ist, größer sein als die Kohäsion. Adhäsion ist eine Grenzflächenleistung, und die Pulverpartikel haften dem Trend von Sprühtrocknungsgeräten entsprechend. Kohäsion und Adhäsion sind die Schlüsselparameter für die Gestaltung der Trocknung und Trocknungsbedingungen. Für die Viskosität ist vor allem die Oberflächenbeschaffenheit der Pulverpartikel verantwortlich. Die Kohäsions- und Adhäsionstendenzen von Pulverpartikel-Oberflächenmaterialien sind unterschiedlich. Da beim Trocknen eine große Menge gelöster Stoffe auf die Partikeloberfläche übertragen werden muss, handelt es sich hierbei um große Mengen. Bei der Sprühtrocknung zuckerreicher Lebensmittelmaterialien können zwei Viskositätseigenschaften (Kohäsion und Adhäsion) nebeneinander bestehen. Die Viskosität zwischen Partikeln ist die Bildung fester Flüssigkeitsbrücken, beweglicher Flüssigkeitsbrücken, mechanischer Ketten zwischen Molekülen sowie elektrostatischer Schwerkraft- und Feststoffbrücken. Der Hauptgrund für das Anhaften von Wandpulverpartikeln in der Trockenkammer ist der Materialverlust bei der Sprühtrocknung von zucker- und säurereichen Lebensmitteln. Wenn das Pulver längere Zeit aufbewahrt wird, trocknet es an der Wand.

Es führt zu zähflüssigem

SPray-Rich-Lebensmitteltrocknungspulver-Recycling-Sprühtrocknungstechnologie. Zucker mit niedrigem Molekulargewicht sind sehr anspruchsvoll (Glukose, Fruktose) und organische Säuren (Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsäure). Kleinmolekulare Substanzen wie eine hohe Wasseraufnahme, Thermoplastizität und eine niedrige Glasübergangstemperatur (Tg) tragen zu Viskositätsproblemen bei. Die Sprühtrocknungstemperatur ist höher als Tg20°Die meisten dieser Komponenten bilden auf der viskosen Oberfläche weiche Partikel, die zu einer Viskosität des Pulvers führen und schließlich eine Pastenstruktur anstelle eines Pulvers bilden. Die hohe molekulare Mobilität dieses Moleküls ist auf seine niedrige Vitrifikationsübergangstemperatur (Tg) zurückzuführen, die in Sprühtrocknern, die üblicherweise bei Temperaturen eingesetzt werden, zu Viskositätsproblemen führt. Die Hauptmerkmale der Glasumwandlungstemperatur und der amorphen Phasenumwandlungstemperatur. Der Glasübergang fand in einem harten, festen, amorphen Zucker statt, der sich in eine weiche, gummiartige Flüssigphase umwandelte. Oberflächenenergie und festes Glas haben eine niedrige Oberflächenenergie und haften nicht an festen Oberflächen mit niedriger Energie. Aufgrund des Zustands von Glas zu Gummi (oder Flüssigkeit) kann die Oberfläche des Materials angehoben werden und die Wechselwirkung zwischen dem Molekül und der festen Oberfläche beginnen. Beim Trocknen von Lebensmitteln befindet sich das Produkt in einem flüssigen oder klebrigen Zustand, und das flüssige/klebende Lebensmittel, das den Kunststoff entfernt (Wasser), wird zu Glas. Wenn sich Lebensmittelrohstoffe von der hohen Trocknungstemperatur nicht in die glasige Temperatur ändern, behält das Produkt eine hohe Energieviskosität bei. Wenn diese Art von Lebensmitteln mit einer hochenergetischen festen Oberfläche in Berührung kommt, bleiben sie daran kleben oder haften.

Kontrolle der Viskosität 

Es gibt viele materialwissenschaftliche und prozessbasierte Methoden zur Reduzierung der Viskosität. Zu den grundlegenden Methoden der Materialwissenschaft gehören Materialien mit flüssigen Trocknungszusätzen mit hohem Molekulargewicht, um die Temperatur außerhalb der Verglasungsumwandlung zu erhöhen, und prozessbasierte Methoden umfassen die Wände und Böden der mechanischen Kammer.