Zobrazení: 809 Autor: Editor webu Čas publikování: 2024-04-07 Původ: místo
Mnoho věcí, které používáme v každodenním životě, je k dispozici ve formě prášku bez prachu. Mnoho produktů, od sušeného mléka po určité léky, nemůže odolat standardnímu procesu dehydratace a vyžaduje speciální postupy, aby byly převedeny na práškovou formu. Tento specializovaný postup se nazývá sušení rozprašováním.
Proces zahrnuje dispergování kapaliny nebo suspenze v horkém, suchém plynu, aby se získal prášek s konzistentní distribucí velikosti částic. V tomto procesu lze použít běžný vzduch nebo inertní plyny. Například etanol a další produkty, které reagují s kyslíkem, mohou být zpracovány horkým dusíkem místo vzduchu.
V zařízeních pro sušení rozprašováním se používají různé atomizéry nebo trysky k rozbití kapalin nebo kalů na atomizované kapičky s extrémně malými velikostmi částic.
Jednokapalinové vysokotlaké vířivé trysky a rotační diskové trysky jsou nejběžněji používanými typy trysek. Rozprašovacím kolem lze dosáhnout širší distribuce velikosti částic, ale bez ohledu na to lze u obou metod dosáhnout konzistentní velikosti částic.
Velikosti kapiček mezi 10 a 500 μm lze získat použitím specifických trysek ve specifických procesech. Rozsah průměru 100 až 200 μm je nejběžněji používaná velikost částic.
Teplota rozprašovací sušící komory se obvykle vztahuje k teplotě horkého vzduchu vstupujícího do věže. Teplota sušení je nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím fyzikální a chemické vlastnosti prášku sušeného rozprašováním.
Teplota sušení rozprašováním určuje obsah vlhkosti lisovaného prášku. Zvýšení teploty sušení rozprašováním ze 120 °C na 200 °C může snížit obsah vody v sušeném prášku z 5,29 % na 3,88 %.
Velikost částic produktů sušených rozprašováním závisí také na vstupní teplotě horkého vzduchu. Zvýšení teploty sušení má za následek rychlejší odpařování vody, což způsobuje rychlejší tvorbu mikrokuliček bez dostatečného času na smrštění, což má za následek větší velikosti částic.
Jak se teplota vstupního sušení zvýšila ze 138 °C na 202 °C, velikost částic prášku z acai berry se zvýšila z 13,38 μm na 20,11 μm. Podobně se velikost částic prášku guava šťávy významně zvyšovala se zvyšující se vstupní teplotou.
Objemová hmotnost prášku sušeného rozprašováním klesá s rostoucí teplotou. Větší částice mohou být uvnitř duté nebo mohou mít porézní nebo porušenou strukturu v důsledku vyšších rychlostí odpařování vody. Porézní nebo fragmentované částice typicky vykazují nižší hustotu balení.
Navíc, protože vlhkost částic je nepřímo úměrná teplotě sušení a voda je hustší než většina suchých pevných potravin, prášky vyrobené při vyšších teplotách mají nižší objemovou hustotu než prášky vyrobené při nižších teplotách.
Tekutost prášku sušeného rozprašováním je také do určité míry ovlivněna teplotou sušení. S rostoucí teplotou se tekutost snižuje.
To může být způsobeno větší odchylkou v morfologii částic způsobenou vyšší rychlostí odpařování vody, menším povrchovým kontaktním úhlem způsobeným porézností nebo porušenou strukturou, což zvyšuje tření mezi práškem a povrchem a vnitřní odpor mezi částicemi. velké, což vede ke snížení likvidity.
Rozpustnost je také důležitou charakteristikou kvality práškových produktů a může přímo ovlivnit chování při rekonstituci potravin sušených rozprašováním. Jak se teplota sušení rozprašováním zvyšuje ze 120 °C na 160 °C, rozpustnost prášku se zvyšuje.
Látky bohaté na cukr, jako jsou džusy a zeleninové šťávy, je obtížné přímo sušit rozprašováním bez zalévacích činidel. Materiály stěn jsou polymery, které obsahují aktivní složky během procesu sušení rozprašováním a jsou nejdůležitější při sušení rozprašováním. Jeden z faktorů.
Materiály stěn mohou zvýšit teplotu skelného přechodu a výtěžnost během sušení rozprašováním a snížit viskozitu a hygroskopičnost práškových produktů. Mezi běžné materiály stěn patří arabská guma, maltodextrin, želatina, škrob, pektin, methylcelulóza, alginát, fosforečnan vápenatý a jejich kombinace.
Výběr materiálu stěny závisí především na účelu sušení rozprašováním a na fyzikálních a chemických vlastnostech zpracovávaného materiálu. Materiály stěn by měly být vysoce rozpustné v procesních rozpouštědlech a měly by mít dostatečnou filmotvornou schopnost produkovat roztoky s nízkou viskozitou i při vysokých koncentracích.
Pro sušení rozprašováním musí mít vysokou molekulovou hmotnost a vysokou teplotu skelného přechodu, aby se zlepšily antiadhezivní vlastnosti konečného produktu. Musí být schopny chránit citlivé sloučeniny před účinky tepla, kyslíku, světla atd.
Škrob a jeho deriváty mají dobré vlastnosti při sušení rozprašováním, jako je vysoká molekulová hmotnost a vysoká teplota skelného přechodu, vysoká rozpustnost ve studené vodě s nízkou viskozitou, antiadhezivní vlastnosti a schopnost produkovat relativně husté prášky.
Škrob však postrádá filmotvornou schopnost, což je velmi škodlivé pro účinnost sušení, zejména pro konzervaci citlivých sloučenin.
Guma. Ve srovnání se škrobem má guma lepší filmotvornou schopnost, ale její teplota skelného přechodu je relativně nízká.
Celulóza a její deriváty mají dobré filmotvorné vlastnosti a povrchovou aktivitu, ale nejsou snadno stravitelné.
Kombinace škrobu nebo derivátů škrobu a gumy může zlepšit účinnost sušení rozprašováním, ale obsah gumy by měl být nižší než obsah škrobu nebo derivátů škrobu.
Bylo popsáno, že proteiny, zejména syrovátkový protein, mají vynikající schopnost tvořit film a schopnost zadržovat živiny a jsou často používány společně se škrobem nebo deriváty škrobu.
V procesu sušení rozprašováním je rychlost posuvu jedním z důležitých faktorů. Rychlost posuvu určuje dobu setrvání materiálu v sušící komoře, separátoru a dopravníku a také ovlivňuje atomizaci materiálu a velikost kapiček.
Rychlost posuvu v podstatě závisí na rychlosti atomizéru, čím vyšší rychlost čerpadla, tím vyšší rychlost posuvu. Vyšší rychlost posuvu však zpomalí přenos tepla, což ztěžuje úplné vyschnutí kapiček a snadno vede k přilnutí ke stěně.
Kromě toho příliš vysoká rychlost podávání způsobí, že kapky spadnou přímo do sušicí komory. Důvodem je to, že horký vzduch byl nasycen a vysokorychlostní kapičky nemohou být plně atomizovány, což v konečném důsledku vede ke snížení výtěžku prášku.
Vyšší rychlosti podávání mají za následek nedostatečnou dobu interakce mezi kapkami a horkým vzduchem, což zvyšuje obsah vlhkosti v prášku sušeném rozprašováním.
Příliš vysoká rychlost posuvu je nesprávná operace, které je třeba se vyhnout během procesu sušení rozprašováním. Příliš vysoká rychlost posuvu je často důležitým faktorem při ulpívání prášku na stěnách, pohlcování vlhkosti a ucpávání potrubí. Kromě snížení výtěžnosti prášku to také přináší další potíže s čištěním na místě.
简体中文
