Pregleda: 809 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 2024-04-07 Porijeklo: stranica
Mnogi predmeti koje koristimo u svakodnevnom životu dostupni su u obliku praha bez prašine. Mnogi proizvodi, od mlijeka u prahu do određenih lijekova, ne mogu izdržati standardni proces dehidracije i zahtijevaju posebne postupke da bi se pretvorili u praškasti oblik. Ovaj specijalizirani postupak tzv sušenje raspršivanjem.
Proces uključuje disperziju tekućine ili kaše u vrućem, suhom plinu kako bi se dobio prah s dosljednom distribucijom veličine čestica. U ovom procesu mogu se koristiti obični zrak ili inertni plinovi. Na primjer, etanol i drugi proizvodi koji reagiraju s kisikom mogu se obraditi vrućim dušikom umjesto zrakom.
U opremi za sušenje raspršivanjem koriste se različiti raspršivači ili mlaznice za razbijanje tekućina ili kaša u atomizirane kapljice s iznimno malim veličinama čestica.
Visokotlačne vrtložne mlaznice s jednom tekućinom i mlaznice s rotirajućim diskom najčešće su korištene vrste mlaznica. Šira raspodjela veličine čestica može se postići kotačićem raspršivača, ali bez obzira na to, dosljedna veličina čestica može se postići u obje metode.
Veličine kapljica između 10 i 500 μm mogu se dobiti korištenjem specifičnih mlaznica u određenim procesima. Raspon promjera od 100 do 200 μm je najčešće korištena veličina čestica.
Temperatura komore za sušenje raspršivanjem obično se odnosi na temperaturu vrućeg zraka koji ulazi u toranj. Temperatura sušenja je najvažniji faktor koji utječe na fizikalna i kemijska svojstva praha osušenog raspršivanjem.
Temperatura sušenja raspršivanjem određuje sadržaj vlage u lijevanom prahu. Povećanje temperature sušenja raspršivanjem sa 120°C na 200°C može smanjiti udio vode u osušenom prahu sa 5,29% na 3,88%.
Veličina čestica proizvoda osušenih raspršivanjem također ovisi o ulaznoj temperaturi vrućeg zraka. Povećanje temperature sušenja rezultira bržim isparavanjem vode, što uzrokuje brže stvaranje mikrosfera bez dovoljno vremena za skupljanje, što rezultira većim veličinama čestica.
Kako je ulazna temperatura sušenja porasla sa 138°C na 202°C, veličina čestica praha acai bobica povećala se sa 13,38 μm na 20,11 μm. Slično tome, veličina čestica praha guavinog soka značajno se povećala s povećanjem ulazne temperature.
Nasipna gustoća praha osušenog raspršivanjem smanjuje se s povećanjem temperature. Veće čestice mogu biti iznutra šuplje ili imati poroznu ili izlomljenu strukturu zbog veće stope isparavanja vode. Tipično, porozne ili fragmentirane čestice pokazuju manju gustoću pakiranja.
Dodatno, budući da je vlaga čestica obrnuto proporcionalna temperaturi sušenja, a voda je gušća od većine suhih krutih tvari hrane, prašci proizvedeni na višim temperaturama imaju manju gustoću u odnosu na praške proizvedene na nižim temperaturama.
Na fluidnost praha osušenog raspršivanjem također u određenoj mjeri utječe temperatura sušenja. Kako se temperatura povećava, fluidnost će se smanjivati.
To može biti posljedica veće varijacije u morfologiji čestica uzrokovane većom stopom isparavanja vode, manjeg kontaktnog kuta površine uzrokovanog poroznošću ili slomljenom strukturom, što povećava trenje između praha i površine i unutarnji otpor između čestica. velika, što rezultira smanjenom likvidnošću.
Topivost je također važna karakteristika kvalitete praškastih proizvoda i može izravno utjecati na rekonstituciju hrane sušene raspršivanjem. Kako se temperatura sušenja raspršivanjem povećava sa 120°C na 160°C, topivost praha se povećava.
Tvari bogate šećerom, poput sokova i sokova od povrća, teško je sušiti direktno raspršivanjem bez sredstava za utapanje. Zidni materijali su polimeri koji ugrađuju aktivne sastojke tijekom procesa sušenja raspršivanjem i najvažniji su u sušenju raspršivanjem. Jedan od faktora.
Materijali zidova mogu povećati temperaturu staklenog prijelaza i iskoristivost tijekom sušenja raspršivanjem te smanjiti viskoznost i higroskopnost praškastih proizvoda. Uobičajeni materijali za zidove uključuju gumu arabiku, maltodekstrin, želatinu, škrob, pektin, metilcelulozu, alginat, trikalcijev fosfat i njihove kombinacije.
Izbor zidnog materijala uglavnom ovisi o svrsi sušenja raspršivanjem te fizikalnim i kemijskim svojstvima obrađenog materijala. Materijali stijenki trebaju biti visoko topljivi u procesnim otapalima i imati dovoljnu sposobnost stvaranja filma za proizvodnju otopina niske viskoznosti čak i pri visokim koncentracijama.
Za sušenje raspršivanjem moraju imati visoku molekularnu težinu i visoku temperaturu staklastog prijelaza kako bi se poboljšala svojstva protiv lijepljenja konačnog proizvoda. Moraju biti u stanju zaštititi osjetljive spojeve od utjecaja topline, kisika, svjetlosti itd.
Škrob i njegovi derivati imaju dobra svojstva sušenja raspršivanjem, kao što su visoka molekularna težina i visoka temperatura staklenog prijelaza, visoka topljivost u hladnoj vodi s niskom viskoznošću, svojstva protiv lijepljenja i sposobnost proizvodnje relativno gustog praha.
Međutim, škrob nema sposobnost stvaranja filma, što je vrlo štetno za učinkovitost sušenja, posebno za očuvanje osjetljivih spojeva.
Guma. U usporedbi sa škrobom, guma ima bolju sposobnost stvaranja filma, ali joj je temperatura staklastog prijelaza relativno niska.
Celuloza i njezini derivati imaju dobra svojstva stvaranja filma i površinsku aktivnost, ali nisu lako probavljivi.
Kombinacija škroba ili škrobnih derivata i gume može poboljšati izvedbu sušenja raspršivanjem, ali sadržaj gume trebao bi biti manji od sadržaja škroba ili škrobnih derivata.
Zabilježeno je da proteini, posebno proteini sirutke, imaju izvrsnu sposobnost stvaranja filma i sposobnost zadržavanja hranjivih tvari, te se često koriste zajedno sa škrobom ili derivatima škroba.
U procesu sušenja raspršivanjem, brzina punjenja jedan je od važnih čimbenika. Brzina punjenja određuje vrijeme zadržavanja materijala u komori za sušenje, separatoru i transporteru, a također utječe na atomizaciju materijala i veličinu kapljica.
Brzina dodavanja u osnovi ovisi o brzini raspršivača, što je veća brzina pumpe, veća je brzina dodavanja. Međutim, veća brzina dodavanja će usporiti prijenos topline, otežavajući potpuno sušenje kapljica i lako dovodeći do lijepljenja na zid.
Osim toga, previsoka brzina punjenja uzrokovat će padanje kapljica izravno u komoru za sušenje. To je zato što je vrući zrak zasićen i kapljice velike brzine ne mogu se u potpunosti atomizirati, što u konačnici dovodi do smanjenja prinosa praha.
Veće brzine punjenja rezultiraju nedovoljnim vremenom interakcije između kapljica i vrućeg zraka, povećavajući sadržaj vlage u prahu osušenom raspršivanjem.
Pretjerano visoka brzina dodavanja je nepravilan postupak koji treba izbjegavati tijekom procesa sušenja raspršivanjem. Prevelika brzina dodavanja često je važan čimbenik u lijepljenju praha za stijenke, upijanju vlage i začepljenju cijevi. Osim smanjenja prinosa praha, također donosi dodatne probleme pri čišćenju na licu mjesta.
简体中文
