Visninger: 809 Forfatter: Webstedsredaktør Udgivelsestid: 2024-04-07 Oprindelse: websted
Mange varer, vi bruger i vores daglige liv, er tilgængelige i støvfri pulverform. Mange produkter, fra mælkepulver til visse lægemidler, kan ikke modstå standard dehydreringsprocessen og kræver særlige procedurer for at blive omdannet til pulverform. Denne specialiserede procedure kaldes spraytørring.
Processen involverer dispergering af en væske eller opslæmning i en varm, tør gas for at opnå et pulver med en ensartet partikelstørrelsesfordeling. Almindelig luft eller inerte gasser kan anvendes i denne proces. Eksempelvis kan ethanol og andre produkter, der reagerer med ilt, behandles med varmt nitrogen i stedet for luft.
I spraytørringsudstyr bruges forskellige forstøvere eller dyser til at bryde væsker eller opslæmninger til forstøvede dråber med ekstremt små partikelstørrelser.
Enkeltvæske højtryks hvirveldyser og roterende skivedyser er de mest almindeligt anvendte dysetyper. En bredere partikelstørrelsesfordeling kan opnås med forstøverhjulet, men uanset hvad kan en ensartet partikelstørrelse opnås i begge metoder.
Dråbestørrelser mellem 10 og 500 μm kan opnås ved at bruge specifikke dyser i specifikke processer. Et diameterområde på 100 til 200 μm er den mest almindeligt anvendte partikelstørrelse.
Temperaturen i spraytørrekammeret refererer normalt til temperaturen på den varme luft, der kommer ind i tårnet. Tørretemperatur er den vigtigste faktor, der påvirker de fysiske og kemiske egenskaber af spraytørret pulver.
Spraytørringstemperaturen bestemmer fugtindholdet i det støbte pulver. Forøgelse af spraytørringstemperaturen fra 120°C til 200°C kan reducere vandet i det tørrede pulver fra 5,29% til 3,88%.
Partikelstørrelsen af spraytørrede produkter afhænger også af den varme lufts indgangstemperatur. En stigning i tørretemperaturen resulterer i hurtigere vandfordampning, hvilket får mikrosfærer til at dannes hurtigere uden tilstrækkelig tid til at krympe, hvilket resulterer i større partikelstørrelser.
Da indløbstørretemperaturen steg fra 138°C til 202°C, steg partikelstørrelsen af acaibærpulver fra 13,38 μm til 20,11 μm. På samme måde steg partikelstørrelsen af guavajuicepulver signifikant med stigende indløbstemperatur.
Bulkdensiteten af spraytørret pulver falder med stigende temperatur. Større partikler kan være hule indeni eller have en porøs eller brudt struktur på grund af højere vandfordampningshastigheder. Typisk udviser porøse eller fragmenterede partikler lavere pakningsdensiteter.
Fordi partikelfugtighed er omvendt relateret til tørretemperaturen, og vand er tættere end de fleste tørre fødevarefaststoffer, har pulvere produceret ved højere temperaturer en lavere bulkdensitet end pulvere produceret ved lavere temperaturer.
Fluiditeten af spraytørret pulver påvirkes også til en vis grad af tørretemperaturen. Efterhånden som temperaturen stiger, vil fluiditeten falde.
Dette kan skyldes den større variation i partikelmorfologi forårsaget af den højere vandfordampningshastighed, den mindre overfladekontaktvinkel forårsaget af porøsiteten eller den brudte struktur, hvilket øger friktionen mellem pulveret og overfladen og den indre modstand mellem partiklerne. stor, hvilket resulterer i reduceret likviditet.
Opløselighed er også en vigtig kvalitetsegenskab for pulverprodukter og kan direkte påvirke rekonstitueringsadfærden af spraytørrede fødevarer. Når spraytørringstemperaturen stiger fra 120°C til 160°C, øges pulverets opløselighed.
Sukkerrige stoffer, såsom juice og grøntsagsjuice, er svære at spraytørre direkte uden indlejringsmidler. Vægmaterialer er polymerer, der indlejrer aktive ingredienser under spraytørringsprocessen og er de vigtigste ved spraytørring. En af faktorerne.
Vægmaterialer kan øge glasovergangstemperaturen og udbyttet under spraytørring og reducere viskositeten og hygroskopiciteten af pulverprodukter. Almindelige vægmaterialer omfatter gummi arabicum, maltodextrin, gelatine, stivelse, pektin, methylcellulose, alginat, tricalciumphosphat og deres kombinationer.
Valget af vægmateriale afhænger hovedsageligt af formålet med spraytørring og det forarbejdede materiales fysiske og kemiske egenskaber. Vægmaterialer bør være meget opløselige i procesopløsningsmidler og have tilstrækkelig filmdannende evne til at producere lavviskositetsopløsninger selv ved høje koncentrationer.
Til spraytørring skal de have høj molekylvægt og høj glasovergangstemperatur for at forbedre slutproduktets anti-stick egenskaber. De skal være i stand til at beskytte følsomme forbindelser mod påvirkning af varme, ilt, lys mv.
Stivelse og dens derivater har gode spraytørrende egenskaber, såsom høj molekylvægt og høj glasovergangstemperatur, høj opløselighed i koldt vand med lav viskositet, anti-klæbeegenskaber og evnen til at producere relativt tætte pulvere.
Imidlertid mangler stivelse filmdannende evne, hvilket er meget skadeligt for tørreeffektiviteten, især konserveringen af følsomme forbindelser.
Gummi. Sammenlignet med stivelse har gummi en bedre filmdannende evne, men dens glasovergangstemperatur er relativt lav.
Cellulose og dets derivater har gode filmdannende egenskaber og overfladeaktivitet, men er ikke let fordøjelige.
Kombinationen af stivelse eller stivelsesderivater og gummi kan forbedre ydeevnen af spraytørring, men indholdet af gummi bør være lavere end indholdet af stivelse eller stivelsesderivater.
Det er blevet rapporteret, at proteiner, især valleprotein, har fremragende filmdannende evne og evne til at tilbageholde næringsstoffer, og de bruges ofte sammen med stivelse eller stivelsesderivater.
I spraytørringsprocessen er fremføringshastigheden en af de vigtige faktorer. Fremføringshastigheden bestemmer materialets opholdstid i tørrekammeret, separatoren og transportøren og påvirker også forstøvningen af materialet og størrelsen af dråberne.
Tilspændingshastigheden afhænger grundlæggende af forstøverens hastighed, jo højere pumpehastigheden er, desto hurtigere er tilførselshastigheden. En højere tilførselshastighed vil dog sænke varmeoverførslen, hvilket gør det vanskeligt for dråberne at tørre helt og nemt føre til vægklæbning.
Derudover vil en for høj fremføringshastighed få dråber til at falde direkte ned i tørrekammeret. Dette skyldes, at den varme luft er blevet mættet, og højhastighedsdråberne ikke kan forstøves fuldt ud, hvilket i sidste ende fører til en reduktion i pulverudbyttet.
Højere tilførselshastigheder resulterer i utilstrækkelig interaktionstid mellem dråber og varm luft, hvilket øger fugtindholdet i det spraytørrede pulver.
For høj tilførselshastighed er en ukorrekt operation, som skal undgås under spraytørringsprocessen. For høj fremføringshastighed er ofte en vigtig faktor for, at pulver klæber til vægge, absorberer fugt og tilstopper rør. Ud over at reducere pulverudbyttet giver det også ekstra besvær med oprydning på stedet.
简体中文
