Vistas: 16 Autor: Editor del sitio Hora de publicación: 2024-04-07 Origen: Sitio
Muchos artículos que utilizamos en nuestra vida diaria están disponibles en forma de polvo sin polvo.Muchos productos, desde leche en polvo hasta ciertos medicamentos, no pueden resistir el proceso de deshidratación estándar y requieren procedimientos especiales para convertirse en polvo.Este procedimiento especializado se llama secado por aspersión.
El proceso implica dispersar un líquido o una suspensión en un gas seco y caliente para obtener un polvo con una distribución de tamaño de partícula consistente.En este proceso se puede utilizar aire normal o gases inertes.Por ejemplo, el etanol y otros productos que reaccionan con el oxígeno se pueden procesar con nitrógeno caliente en lugar de aire.
En los equipos de secado por aspersión, se utilizan varios atomizadores o boquillas para romper líquidos o lodos en gotas atomizadas con tamaños de partículas extremadamente pequeños.
Las boquillas de turbulencia de alta presión de un solo fluido y las boquillas de disco giratorio son los tipos de boquilla más utilizados.Se puede lograr una distribución más amplia del tamaño de partículas con la rueda atomizadora, pero de todos modos, se puede lograr un tamaño de partículas consistente en ambos métodos.
Se pueden obtener tamaños de gota entre 10 y 500 μm utilizando boquillas específicas en procesos específicos.El tamaño de partícula más utilizado es un rango de diámetro de 100 a 200 μm.
La temperatura de la cámara de secado por aspersión generalmente se refiere a la temperatura del aire caliente que ingresa a la torre.La temperatura de secado es el factor más importante que afecta las propiedades físicas y químicas del polvo secado por aspersión.
La temperatura de secado por aspersión determina el contenido de humedad del polvo moldeado.Aumentar la temperatura de secado por aspersión de 120 °C a 200 °C puede reducir el agua en el polvo seco del 5,29 % al 3,88 %.
El tamaño de las partículas de los productos atomizados también depende de la temperatura de entrada del aire caliente.Un aumento en la temperatura de secado da como resultado una evaporación más rápida del agua, lo que hace que las microesferas se formen más rápido sin tiempo suficiente para encogerse, lo que resulta en tamaños de partículas más grandes.
A medida que la temperatura de secado de entrada aumentó de 138 °C a 202 °C, el tamaño de partícula del polvo de baya de acai aumentó de 13,38 μm a 20,11 μm.De manera similar, el tamaño de las partículas del jugo de guayaba en polvo aumentó significativamente al aumentar la temperatura de entrada.
La densidad aparente del polvo secado por aspersión disminuye al aumentar la temperatura.Las partículas más grandes pueden ser huecas por dentro o tener una estructura porosa o rota debido a las mayores tasas de evaporación del agua.Normalmente, las partículas porosas o fragmentadas exhiben densidades de empaquetamiento más bajas.
Además, debido a que la humedad de las partículas está inversamente relacionada con la temperatura de secado y el agua es más densa que la mayoría de los sólidos secos de los alimentos, los polvos producidos a temperaturas más altas tienen una densidad aparente más baja que los polvos producidos a temperaturas más bajas.
La fluidez del polvo secado por aspersión también se ve afectada hasta cierto punto por la temperatura de secado.A medida que aumenta la temperatura, la fluidez disminuirá.
Esto puede deberse a la mayor variación en la morfología de las partículas causada por la mayor tasa de evaporación del agua, el menor ángulo de contacto superficial causado por la porosidad o estructura rota, lo que aumenta la fricción entre el polvo y la superficie y la resistencia interna entre las partículas.grande, lo que resulta en una reducción de la liquidez.
La solubilidad también es una característica de calidad importante de los productos en polvo y puede influir directamente en el comportamiento de reconstitución de los alimentos secados por aspersión.A medida que la temperatura de secado por aspersión aumenta de 120°C a 160°C, aumenta la solubilidad del polvo.
Las sustancias ricas en azúcar, como zumos y jugos de verduras, son difíciles de secar por pulverización directamente sin agentes de inclusión.Los materiales de pared son polímeros que incorporan ingredientes activos durante el proceso de secado por aspersión y son los más importantes en el secado por aspersión.Uno de los factores.
Los materiales de las paredes pueden aumentar la temperatura de transición vítrea y el rendimiento durante el secado por aspersión, y reducir la viscosidad y la higroscopicidad de los productos en polvo.Los materiales de pared comunes incluyen goma arábiga, maltodextrina, gelatina, almidón, pectina, metilcelulosa, alginato, fosfato tricálcico y sus combinaciones.
La elección del material de la pared depende principalmente del propósito del secado por aspersión y de las propiedades físicas y químicas del material procesado.Los materiales de pared deben ser altamente solubles en solventes de proceso y tener suficiente capacidad de formación de película para producir soluciones de baja viscosidad incluso en altas concentraciones.
Para el secado por aspersión, deben tener un alto peso molecular y una alta temperatura de transición vítrea para mejorar las propiedades antiadherentes del producto final.Deben poder proteger los compuestos sensibles de los efectos del calor, el oxígeno, la luz, etc.
El almidón y sus derivados tienen buenas propiedades de secado por aspersión, como alto peso molecular y alta temperatura de transición vítrea, alta solubilidad en agua fría con baja viscosidad, propiedades antiadherentes y la capacidad de producir polvos relativamente densos.
Sin embargo, el almidón carece de capacidad para formar película, lo que es muy perjudicial para la eficiencia del secado, especialmente para la conservación de compuestos sensibles.
Chicle.En comparación con el almidón, la goma tiene una mejor capacidad de formación de película, pero su temperatura de transición vítrea es relativamente baja.
La celulosa y sus derivados tienen buenas propiedades formadoras de película y actividad superficial, pero no son fácilmente digeribles.
La combinación de almidón o derivados de almidón y goma puede mejorar el rendimiento del secado por aspersión, pero el contenido de goma debe ser menor que el de almidón o derivados de almidón.
Se ha informado que las proteínas, especialmente la proteína de suero, tienen una excelente capacidad de formación de película y capacidad de retención de nutrientes, y a menudo se usan junto con almidón o derivados de almidón.
En el proceso de secado por aspersión, la velocidad de alimentación es uno de los factores importantes.La velocidad de alimentación determina el tiempo de residencia del material en la cámara de secado, separador y transportador, y también afecta la atomización del material y el tamaño de las gotas.
La velocidad de alimentación depende básicamente de la velocidad del atomizador; cuanto mayor sea la velocidad de la bomba, más rápida será la velocidad de alimentación.Sin embargo, una velocidad de alimentación más alta ralentizará la transferencia de calor, lo que dificultará que las gotas se sequen por completo y provocará que se peguen fácilmente a la pared.
Además, una velocidad de alimentación demasiado alta hará que las gotas caigan directamente a la cámara de secado.Esto se debe a que el aire caliente se ha saturado y las gotas de alta velocidad no se pueden atomizar por completo, lo que en última instancia conduce a una reducción en el rendimiento del polvo.
Las velocidades de alimentación más altas dan como resultado un tiempo de interacción insuficiente entre las gotas y el aire caliente, lo que aumenta el contenido de humedad del polvo secado por aspersión.
Una velocidad de alimentación excesivamente alta es una operación inadecuada que debe evitarse durante el proceso de secado por aspersión.Una velocidad de alimentación demasiado alta suele ser un factor importante para que el polvo se adhiera a las paredes, absorba humedad y obstruya las tuberías.Además de reducir la producción de polvo, también genera problemas adicionales para la limpieza en el sitio.
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