Aantal keren bekeken: 809 Auteur: Site-editor Publicatietijd: 07-04-2024 Herkomst: Locatie
Veel artikelen die we in ons dagelijks leven gebruiken, zijn verkrijgbaar in stofvrije poedervorm. Veel producten, van melkpoeder tot bepaalde medicijnen, zijn niet bestand tegen het standaard dehydratatieproces en vereisen speciale procedures om in poedervorm te worden omgezet. Deze gespecialiseerde procedure wordt genoemd sproeidrogen.
Het proces omvat het dispergeren van een vloeistof of slurry in een heet, droog gas om een poeder te verkrijgen met een consistente deeltjesgrootteverdeling. Bij dit proces kunnen gewone lucht of inerte gassen worden gebruikt. Ethanol en andere producten die reageren met zuurstof kunnen bijvoorbeeld worden verwerkt met hete stikstof in plaats van lucht.
In sproeidroogapparatuur worden verschillende verstuivers of mondstukken gebruikt om vloeistoffen of slurries te breken in vernevelde druppeltjes met extreem kleine deeltjesgroottes.
Enkelvoudige hogedrukwervelsproeiers en roterende schijfsproeiers zijn de meest gebruikte sproeiertypen. Met het verstuiverwiel kan een bredere deeltjesgrootteverdeling worden bereikt, maar hoe dan ook kan bij beide methoden een consistente deeltjesgrootte worden bereikt.
Druppelgroottes tussen 10 en 500 μm kunnen worden verkregen door specifieke spuitmonden in specifieke processen te gebruiken. Een diameterbereik van 100 tot 200 μm is de meest gebruikte deeltjesgrootte.
De temperatuur van de sproeidroogkamer verwijst gewoonlijk naar de temperatuur van de hete lucht die de toren binnenkomt. De droogtemperatuur is de belangrijkste factor die de fysische en chemische eigenschappen van gesproeidroogd poeder beïnvloedt.
De sproeidroogtemperatuur bepaalt het vochtgehalte van het gevormde poeder. Het verhogen van de sproeidroogtemperatuur van 120°C naar 200°C kan het watergehalte in het gedroogde poeder verlagen van 5,29% naar 3,88%.
De deeltjesgrootte van gesproeidroogde producten is ook afhankelijk van de inlaattemperatuur van de hete lucht. Een verhoging van de droogtemperatuur resulteert in een snellere verdamping van water, waardoor microbolletjes zich sneller vormen zonder voldoende tijd om te krimpen, wat resulteert in grotere deeltjesgroottes.
Terwijl de droogtemperatuur bij de inlaat steeg van 138°C naar 202°C, nam de deeltjesgrootte van acaibespoeder toe van 13,38 μm naar 20,11 μm. Op dezelfde manier nam de deeltjesgrootte van guavesappoeder aanzienlijk toe bij toenemende inlaattemperatuur.
De bulkdichtheid van gesproeidroogd poeder neemt af bij toenemende temperatuur. Grotere deeltjes kunnen hol van binnen zijn of een poreuze of gebroken structuur hebben als gevolg van de hogere waterverdampingssnelheid. Doorgaans vertonen poreuze of gefragmenteerde deeltjes een lagere pakkingsdichtheid.
Bovendien hebben poeders die bij hogere temperaturen worden geproduceerd een lagere bulkdichtheid dan poeders die bij lagere temperaturen worden geproduceerd, omdat het vochtgehalte van de deeltjes omgekeerd evenredig is aan de droogtemperatuur en water een hogere dichtheid heeft dan de meeste droge vaste voedselstoffen.
De vloeibaarheid van gesproeidroogd poeder wordt tot op zekere hoogte ook beïnvloed door de droogtemperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, zal de vloeibaarheid afnemen.
Dit kan te wijten zijn aan de grotere variatie in deeltjesmorfologie veroorzaakt door de hogere waterverdampingssnelheid, de kleinere oppervlaktecontacthoek veroorzaakt door de porositeit of gebroken structuur, waardoor de wrijving tussen het poeder en het oppervlak en de interne weerstand tussen deeltjes toeneemt. groot, wat resulteert in een verminderde liquiditeit.
Oplosbaarheid is ook een belangrijk kwaliteitskenmerk van poederproducten en kan het reconstitutiegedrag van gesproeidroogde voedingsmiddelen rechtstreeks beïnvloeden. Naarmate de sproeidroogtemperatuur stijgt van 120°C naar 160°C, neemt de oplosbaarheid van het poeder toe.
Suikerrijke stoffen, zoals sappen en groentesappen, zijn zonder inbeddingsmiddelen lastig direct te sproeidrogen. Wandmaterialen zijn polymeren die actieve ingrediënten inbedden tijdens het sproeidroogproces en zijn de belangrijkste bij het sproeidrogen. Eén van de factoren.
Wandmaterialen kunnen de glasovergangstemperatuur en de opbrengst tijdens het sproeidrogen verhogen, en de viscositeit en hygroscopiciteit van poederproducten verminderen. Gebruikelijke wandmaterialen omvatten Arabische gom, maltodextrine, gelatine, zetmeel, pectine, methylcellulose, alginaat, tricalciumfosfaat en combinaties daarvan.
De keuze van het wandmateriaal hangt vooral af van het doel van het sproeidrogen en de fysische en chemische eigenschappen van het verwerkte materiaal. Wandmaterialen moeten in hoge mate oplosbaar zijn in procesoplosmiddelen en voldoende filmvormend vermogen hebben om zelfs bij hoge concentraties oplossingen met een lage viscositeit te produceren.
Voor sproeidrogen moeten ze een hoog molecuulgewicht en een hoge glasovergangstemperatuur hebben om de antikleefeigenschappen van het eindproduct te verbeteren. Ze moeten gevoelige verbindingen kunnen beschermen tegen de gevolgen van hitte, zuurstof, licht, enz.
Zetmeel en zijn derivaten hebben goede sproeidroogeigenschappen, zoals een hoog molecuulgewicht en een hoge glasovergangstemperatuur, hoge oplosbaarheid in koud water met lage viscositeit, antikleefeigenschappen en het vermogen om relatief dichte poeders te produceren.
Zetmeel heeft echter geen filmvormend vermogen, wat zeer schadelijk is voor de droogefficiëntie, vooral voor het behoud van gevoelige verbindingen.
Gom. Vergeleken met zetmeel heeft gom een beter filmvormend vermogen, maar de glasovergangstemperatuur is relatief laag.
Cellulose en zijn derivaten hebben goede filmvormende eigenschappen en oppervlakteactiviteit, maar zijn niet gemakkelijk verteerbaar.
De combinatie van zetmeel of zetmeelderivaten en gom kan de prestatie van het sproeidrogen verbeteren, maar het gehalte aan gom moet lager zijn dan dat van zetmeel of zetmeelderivaten.
Er is gerapporteerd dat eiwitten, vooral wei-eiwit, een uitstekend filmvormend vermogen en een uitstekend vermogen om voedingsstoffen vast te houden hebben, en vaak samen met zetmeel of zetmeelderivaten worden gebruikt.
Bij het sproeidroogproces is de aanvoersnelheid één van de belangrijke factoren. De aanvoersnelheid bepaalt de verblijftijd van het materiaal in de droogkamer, afscheider en transportband, en heeft ook invloed op de verneveling van het materiaal en de grootte van de druppels.
De voedingssnelheid hangt in principe af van de snelheid van de verstuiver: hoe hoger de pompsnelheid, hoe sneller de voedingssnelheid. Een hogere voedingssnelheid vertraagt echter de warmteoverdracht, waardoor het moeilijk wordt voor de druppels om volledig te drogen en gemakkelijk tot vastkleven aan de muur kan leiden.
Bovendien zal een te hoge voedingssnelheid ervoor zorgen dat druppels rechtstreeks in de droogkamer vallen. Dit komt omdat de hete lucht verzadigd is en de snelle druppels niet volledig kunnen worden verneveld, wat uiteindelijk leidt tot een vermindering van de poederopbrengst.
Hogere voedingssnelheden resulteren in onvoldoende interactietijd tussen druppels en hete lucht, waardoor het vochtgehalte van het gesproeidroogde poeder toeneemt.
Een te hoge voedingssnelheid is een onjuiste handeling die tijdens het sproeidroogproces moet worden vermeden. Een te hoge aanvoersnelheid is vaak een belangrijke factor bij het vastkleven van poeder aan muren, het absorberen van vocht en het verstoppen van leidingen. Naast het verminderen van de poederopbrengst, brengt het ook extra problemen met zich mee bij het opruimen ter plaatse.
简体中文
