Teknologi pengeringan semburan dan mempengaruhi faktor

Pengeringan semburan: Teknologi serbuk di belakang produk sehari -hari

Banyak item yang kita gunakan dalam kehidupan seharian kita boleh didapati dalam bentuk serbuk bebas debu. Banyak produk, dari serbuk susu hingga ubat -ubatan tertentu, tidak dapat menahan proses dehidrasi standard dan memerlukan prosedur khas untuk ditukar menjadi bentuk serbuk. Prosedur khusus ini dipanggil semburkan pengeringan.

Proses ini melibatkan penyebaran cecair atau buburan dalam gas panas dan kering untuk mendapatkan serbuk dengan taburan saiz zarah yang konsisten. Udara biasa atau gas lengai boleh digunakan dalam proses ini. Sebagai contoh, etanol dan produk lain yang bertindak balas dengan oksigen boleh diproses dengan nitrogen panas dan bukannya udara.

Dalam peralatan pengeringan semburan, pelbagai atomizer atau muncung digunakan untuk memecahkan cecair atau buburan ke dalam titisan atomisasi dengan saiz zarah yang sangat kecil.

Nozel berputar tekanan tinggi cecair tunggal dan muncung cakera berputar adalah jenis muncung yang paling biasa digunakan. Pengagihan saiz zarah yang lebih luas boleh dicapai dengan roda pengabut, tetapi tanpa mengira saiz zarah yang konsisten dapat dicapai dalam kedua -dua kaedah.

Saiz titisan antara 10 dan 500 μm boleh didapati dengan menggunakan muncung tertentu dalam proses tertentu. Julat diameter 100 hingga 200 μm adalah saiz zarah yang paling biasa digunakan.

Faktor utama yang mempengaruhi pengeringan semburan

Suhu masuk dan keluar

Suhu ruang pengeringan semburan biasanya merujuk kepada suhu udara panas yang memasuki menara. Suhu pengeringan adalah faktor yang paling penting yang mempengaruhi sifat fizikal dan kimia serbuk kering.

Suhu pengeringan semburan menentukan kandungan lembapan serbuk yang dibentuk. Meningkatkan suhu pengeringan semburan dari 120 ° C hingga 200 ° C dapat mengurangkan air dalam serbuk kering dari 5.29% hingga 3.88%.

Saiz zarah produk semburan kering juga bergantung pada suhu masuk udara panas. Peningkatan suhu pengeringan mengakibatkan penyejatan air yang lebih cepat, yang menyebabkan mikrosfera membentuk lebih cepat tanpa masa yang cukup untuk mengecut, menghasilkan saiz zarah yang lebih besar.

Apabila suhu pengeringan masuk meningkat dari 138 ° C hingga 202 ° C, saiz zarah serbuk berry acai meningkat dari 13.38 μm hingga 20.11 μm. Begitu juga, saiz zarah serbuk jus jambu meningkat dengan ketara dengan peningkatan suhu masuk.

Ketumpatan pukal serbuk kering semburan berkurangan dengan peningkatan suhu. Zarah -zarah yang lebih besar mungkin kosong di dalam atau mempunyai struktur berliang atau patah kerana kadar penyejatan air yang lebih tinggi. Biasanya, zarah berliang atau berpecah mempamerkan kepadatan pembungkusan yang lebih rendah.

Di samping itu, kerana kelembapan zarah terbalik berkaitan dengan suhu pengeringan dan air lebih padat daripada kebanyakan pepejal makanan kering, serbuk yang dihasilkan pada suhu yang lebih tinggi mempunyai kepadatan pukal yang lebih rendah daripada serbuk yang dihasilkan pada suhu yang lebih rendah.

Keterlibatan serbuk kering semburan juga dipengaruhi oleh suhu pengeringan ke tahap tertentu. Apabila suhu meningkat, ketidakstabilan akan berkurangan.

Ini mungkin disebabkan oleh variasi yang lebih besar dalam morfologi zarah yang disebabkan oleh kadar penyejatan air yang lebih tinggi, sudut sentuhan permukaan yang lebih kecil yang disebabkan oleh keliangan atau struktur pecah, yang meningkatkan geseran antara serbuk dan permukaan dan rintangan dalaman antara zarah. besar, mengakibatkan kecairan yang dikurangkan.

Kelarutan juga merupakan ciri kualiti produk serbuk yang penting dan secara langsung boleh mempengaruhi tingkah laku pemulihan makanan kering. Apabila suhu pengeringan semburan meningkat dari 120 ° C hingga 160 ° C, kelarutan serbuk meningkat.

Bahan dinding

Bahan-bahan yang kaya dengan gula, seperti jus dan jus sayur-sayuran, sukar untuk menyembur kering secara langsung tanpa ejen penyembuhan. Bahan dinding adalah polimer yang membenamkan bahan-bahan aktif semasa proses pengeringan semburan dan merupakan yang paling penting dalam pengeringan semburan. Salah satu faktor.

Bahan dinding boleh meningkatkan suhu peralihan kaca dan hasil semasa pengeringan semburan, dan mengurangkan kelikatan dan hygroscopicity produk serbuk. Bahan dinding biasa termasuk gusi arab, maltodekstrin, gelatin, kanji, pektin, metilcellulose, alginat, tricalcium fosfat dan kombinasi mereka.

Pilihan bahan dinding terutamanya bergantung kepada tujuan penyemburan semburan dan sifat fizikal dan kimia bahan yang diproses. Bahan-bahan dinding harus sangat larut dalam pelarut proses dan mempunyai keupayaan pembentukan filem yang mencukupi untuk menghasilkan penyelesaian kelikatan rendah walaupun pada kepekatan yang tinggi.

Untuk pengeringan semburan, mereka mesti mempunyai berat molekul yang tinggi dan suhu peralihan kaca yang tinggi untuk meningkatkan sifat anti-melekat produk akhir. Mereka mesti dapat melindungi sebatian sensitif dari kesan haba, oksigen, cahaya, dll.

Bahan dinding yang biasa digunakan untuk pengeringan semburan adalah karbohidrat.

• kanji dan derivatifnya (kanji, maltodekstrin, dextrin dan siklodekstrin)

Pati dan derivatifnya mempunyai sifat pengeringan semburan yang baik, seperti berat molekul yang tinggi dan suhu peralihan kaca yang tinggi, kelarutan yang tinggi dalam air sejuk dengan kelikatan yang rendah, sifat anti-melekat dan keupayaan untuk menghasilkan serbuk yang agak padat.

Walau bagaimanapun, kanji tidak mempunyai keupayaan pembentukan filem, yang sangat memudaratkan kecekapan pengeringan, terutamanya pemeliharaan sebatian sensitif.

• Gum (gusi arab atau campuran akasia dan karaya)

Gusi. Berbanding dengan kanji, gusi mempunyai keupayaan pembentukan filem yang lebih baik, tetapi suhu peralihan kaca agak rendah.

• Selulosa dan derivatifnya (selulosa, carboxymethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, dll))

Selulosa dan derivatifnya mempunyai sifat pembentukan filem yang baik dan aktiviti permukaan, tetapi tidak mudah dihadam.

Gabungan kanji atau derivatif kanji dan gusi dapat meningkatkan prestasi pengeringan semburan, tetapi kandungan gusi harus lebih rendah daripada derivatif kanji atau kanji.

Telah dilaporkan bahawa protein, terutama protein whey, mempunyai keupayaan pembentukan filem yang sangat baik dan keupayaan pengekalan nutrien, dan sering digunakan bersama-sama dengan derivatif kanji atau kanji.

Kelajuan suapan

Dalam proses pengeringan semburan, kelajuan makanan adalah salah satu faktor penting. Kelajuan makanan menentukan masa kediaman bahan di ruang pengeringan, pemisah dan penghantar, dan juga mempengaruhi pengabosan bahan dan saiz titisan.

Kadar suapan pada dasarnya bergantung pada kelajuan pengabut, semakin tinggi kelajuan pam, semakin cepat kadar suapan. Walau bagaimanapun, kadar suapan yang lebih tinggi akan melambatkan pemindahan haba, menjadikannya sukar bagi titisan untuk kering sepenuhnya dan mudah membawa kepada melekat dinding.

Di samping itu, terlalu tinggi kelajuan makanan akan menyebabkan titisan jatuh terus ke dalam ruang pengeringan. Ini kerana udara panas telah tepu dan titisan berkelajuan tinggi tidak dapat diatasi sepenuhnya, akhirnya membawa kepada pengurangan hasil serbuk.

Kadar suapan yang lebih tinggi mengakibatkan masa interaksi yang tidak mencukupi antara titisan dan udara panas, meningkatkan kandungan lembapan serbuk kering.

Kadar suapan yang berlebihan adalah operasi yang tidak wajar yang perlu dielakkan semasa proses pengeringan semburan. Terlalu tinggi kelajuan suapan sering merupakan faktor penting dalam serbuk yang melekat pada dinding, menyerap kelembapan, dan paip tersumbat. Di samping mengurangkan hasil serbuk, ia juga membawa masalah tambahan ke pembersihan di tapak.