Wyświetlenia: 809 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2024-04-07 Pochodzenie: Strona
Wiele przedmiotów, których używamy na co dzień, jest dostępnych w postaci bezpyłowego proszku. Wiele produktów, od mleka w proszku po niektóre leki, nie wytrzymuje standardowego procesu odwadniania i wymaga specjalnych procedur, aby przekształcić je w proszek. Ta specjalistyczna procedura nazywa się suszenie rozpyłowe.
Proces polega na zdyspergowaniu cieczy lub zawiesiny w gorącym, suchym gazie w celu uzyskania proszku o stałym rozkładzie wielkości cząstek. W procesie tym można stosować zwykłe powietrze lub gazy obojętne. Na przykład etanol i inne produkty reagujące z tlenem można przetwarzać za pomocą gorącego azotu zamiast powietrza.
W urządzeniach do suszenia rozpyłowego stosuje się różne atomizery lub dysze do rozbijania cieczy lub zawiesin na rozpylone kropelki o wyjątkowo małych rozmiarach cząstek.
Najczęściej stosowane typy dysz to wysokociśnieniowe dysze wirowe z pojedynczą cieczą i dysze z obrotowym dyskiem. Za pomocą koła rozpylającego można uzyskać szerszy rozkład wielkości cząstek, ale niezależnie od tego, w obu metodach można uzyskać stałą wielkość cząstek.
Kropelki o wielkości od 10 do 500 µm można uzyskać stosując w określonych procesach specjalne dysze. Najczęściej stosowanym rozmiarem cząstek jest zakres średnic od 100 do 200 µm.
Temperatura komory suszenia rozpyłowego zwykle odnosi się do temperatury gorącego powietrza wchodzącego do wieży. Temperatura suszenia jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na właściwości fizyczne i chemiczne proszku suszonego rozpyłowo.
Temperatura suszenia rozpyłowego określa zawartość wilgoci w formowanym proszku. Zwiększenie temperatury suszenia rozpyłowego ze 120°C do 200°C może zmniejszyć zawartość wody w suszonym proszku z 5,29% do 3,88%.
Wielkość cząstek produktów suszonych rozpyłowo zależy również od temperatury wlotu gorącego powietrza. Wzrost temperatury suszenia powoduje szybsze odparowanie wody, co powoduje szybsze formowanie się mikrosfer bez wystarczającego czasu na ich obkurczenie, co skutkuje większymi rozmiarami cząstek.
Gdy temperatura suszenia na wlocie wzrosła ze 138°C do 202°C, wielkość cząstek proszku z jagód acai wzrosła z 13,38 µm do 20,11 µm. Podobnie, wielkość cząstek sproszkowanego soku z guawy znacznie wzrosła wraz ze wzrostem temperatury na wlocie.
Gęstość nasypowa suszonego rozpyłowo proszku zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Większe cząstki mogą być puste w środku lub mieć porowatą lub pękniętą strukturę ze względu na większą szybkość parowania wody. Zazwyczaj porowate lub rozdrobnione cząstki wykazują niższą gęstość upakowania.
Dodatkowo, ponieważ wilgotność cząstek jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury suszenia, a woda jest gęstsza niż większość suchych stałych składników żywności, proszki wytwarzane w wyższych temperaturach mają niższą gęstość nasypową niż proszki produkowane w niższych temperaturach.
Na płynność suszonego rozpyłowo proszku w pewnym stopniu wpływa także temperatura suszenia. Wraz ze wzrostem temperatury płynność maleje.
Może to wynikać z większego zróżnicowania morfologii cząstek spowodowanego większą szybkością parowania wody, mniejszego kąta zwilżania powierzchni spowodowanego porowatością lub pękniętą strukturą, co zwiększa tarcie pomiędzy proszkiem a powierzchnią oraz opór wewnętrzny pomiędzy cząstkami. duże, co skutkuje zmniejszoną płynnością.
Rozpuszczalność jest również ważną cechą jakości produktów w proszku i może bezpośrednio wpływać na zachowanie podczas odtwarzania żywności suszonej rozpyłowo. Wraz ze wzrostem temperatury suszenia rozpyłowego ze 120°C do 160°C wzrasta rozpuszczalność proszku.
Substancje bogate w cukier, takie jak soki i soki warzywne, są trudne do bezpośredniego suszenia rozpyłowego bez środków osadzających. Materiały ścienne to polimery, które osadzają składniki aktywne podczas procesu suszenia rozpyłowego i są najważniejsze w suszeniu rozpyłowym. Jeden z czynników.
Materiały ścienne mogą zwiększać temperaturę zeszklenia i wydajność podczas suszenia rozpyłowego oraz zmniejszać lepkość i higroskopijność produktów w proszku. Typowe materiały ścienne obejmują gumę arabską, maltodekstrynę, żelatynę, skrobię, pektynę, metylocelulozę, alginian, fosforan trójwapniowy i ich kombinacje.
Wybór materiału ściennego zależy głównie od celu suszenia rozpyłowego oraz właściwości fizykochemicznych przetwarzanego materiału. Materiały ścienne powinny być dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach procesowych i mieć wystarczającą zdolność tworzenia filmu, aby wytworzyć roztwory o niskiej lepkości nawet przy wysokich stężeniach.
Do suszenia rozpyłowego muszą mieć wysoką masę cząsteczkową i wysoką temperaturę zeszklenia, aby poprawić właściwości antyadhezyjne produktu końcowego. Muszą być w stanie chronić wrażliwe związki przed działaniem ciepła, tlenu, światła itp.
Skrobia i jej pochodne charakteryzują się dobrymi właściwościami suszenia rozpyłowego, takimi jak duża masa cząsteczkowa i wysoka temperatura zeszklenia, wysoka rozpuszczalność w zimnej wodzie przy niskiej lepkości, właściwości antyadhezyjne i zdolność do wytwarzania stosunkowo gęstych proszków.
Skrobia nie ma jednak zdolności tworzenia błony, co jest bardzo szkodliwe dla wydajności suszenia, zwłaszcza dla zachowania wrażliwych związków.
Guma. W porównaniu ze skrobią guma ma lepszą zdolność tworzenia filmu, ale jej temperatura zeszklenia jest stosunkowo niska.
Celuloza i jej pochodne mają dobre właściwości błonotwórcze i aktywność powierzchniową, ale nie są łatwo przyswajalne.
Połączenie skrobi lub pochodnych skrobi i gumy może poprawić skuteczność suszenia rozpyłowego, ale zawartość gumy powinna być niższa niż skrobi lub pochodnych skrobi.
Donoszono, że białka, szczególnie białko serwatkowe, mają doskonałą zdolność tworzenia filmu i zdolność zatrzymywania składników odżywczych i często są stosowane razem ze skrobią lub pochodnymi skrobi.
W procesie suszenia rozpyłowego prędkość podawania jest jednym z ważnych czynników. Prędkość podawania określa czas przebywania materiału w komorze suszenia, separatorze i przenośniku, a także wpływa na atomizację materiału i wielkość kropel.
Szybkość podawania zasadniczo zależy od prędkości rozpylacza, im wyższa prędkość pompy, tym większa prędkość podawania. Jednakże większa prędkość podawania spowolni przenoszenie ciepła, utrudniając całkowite wyschnięcie kropelek i łatwo prowadząc do przyklejania się do ścian.
Dodatkowo zbyt duża prędkość podawania spowoduje opadanie kropelek bezpośrednio do komory suszącej. Dzieje się tak, ponieważ gorące powietrze zostało nasycone i kropelki o dużej prędkości nie mogą zostać w pełni rozpylone, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia wydajności proszku.
Wyższe szybkości podawania powodują niewystarczający czas interakcji pomiędzy kropelkami i gorącym powietrzem, zwiększając zawartość wilgoci w suszonym rozpyłowo proszku.
Zbyt duży posuw jest niewłaściwą operacją, której należy unikać podczas procesu suszenia rozpyłowego. Zbyt duża prędkość podawania jest często istotnym czynnikiem przywierania proszku do ścian, wchłaniania wilgoci i zatykania rur. Oprócz zmniejszenia wydajności proszku powoduje to również dodatkowe problemy w czyszczeniu na miejscu.
简体中文
