Technológia sušenia rozprašovaním a ovplyvňujúce faktory

Sušenie rozprašovania: prášková technológia za každodennými výrobkami

Mnoho položiek, ktoré používame v našom každodennom živote, je k dispozícii vo forme prášku bez prachu. Mnoho výrobkov, od mliečneho prášku po určité lieky, nedokáže vydržať štandardný dehydratačný proces a vyžaduje, aby sa osobitné postupy premieňali na práškovú formu. Tento špecializovaný postup sa nazýva sušenie rozprašovania.

Proces zahŕňa dispergovanie kvapaliny alebo suspenzie v horúcom, suchom plyne, aby sa získal prášok s konzistentným rozdelením veľkosti častíc. V tomto procese sa môžu použiť bežné vzduchové alebo inertné plyny. Napríklad etanol a ďalšie produkty, ktoré reagujú s kyslíkom, sa môžu spracovať s horúcim dusíkom namiesto vzduchu.

V zariadení na sušenie rozprašovaním sa rôzne atomizéry alebo dýzy používajú na rozbitie tekutín alebo kalov do atomizovaných kvapôčok s extrémne malou veľkosťou častíc.

Najbežnejšie používané typy dýzy sú dýzy s vysokým tlakom s jednou tekutinou a dýzami rotujúcich diskov. Širšie rozdelenie veľkosti častíc sa dá dosiahnuť pomocou kolesa atomrizačného kolesa, ale bez ohľadu na to je možné dosiahnuť konzistentnú veľkosť častíc pri oboch metódach.

Veľkosti kvapiek medzi 10 a 500 μm sa dajú získať pomocou špecifických dýz v špecifických procesoch. Najčastejšie používaná veľkosť častíc je rozsah priemeru 100 až 200 μm.

Hlavné faktory ovplyvňujúce sušenie sprej

Vstupná a výstupná teplota

Teplota komory na sušenie rozprašovaním sa zvyčajne týka teploty horúceho vzduchu vstupujúceho do veže. Teplota sušenia je najdôležitejším faktorom ovplyvňujúcim fyzikálne a chemické vlastnosti prášku sušeného rozprašovaním.

Teplota sušenia rozprašovaním určuje obsah vlhkosti v lisovanom prášku. Zvýšenie teploty sušenia rozprašovania z 120 ° C na 200 ° C môže znížiť vodu v sušenom prášku z 5,29% na 3,88%.

Veľkosť častíc produktov sušených sprejom tiež závisí od teploty vstupu horúceho vzduchu. Zvýšenie teploty sušenia vedie k rýchlejšiemu odparovaniu vody, čo spôsobuje, že mikrosféry sa tvoria rýchlejšie bez dostatočného času na zmenšenie, čo vedie k väčším veľkostiam častíc.

Keď sa teplota vstupného sušenia zvýšila z 138 ° C na 202 ° C, veľkosť častíc prášku Acai Berry sa zvýšila z 13,38 μm na 20,11 μm. Podobne sa veľkosť častíc prášku guava džúsu významne zvýšila so zvyšujúcou sa vstupnou teplotou.

Objemová hustota prášku sušeného rozprašovaním klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Väčšie častice môžu byť vo vnútri duté alebo môžu mať poréznu alebo rozbitú štruktúru v dôsledku vyšších rýchlosti odparovania vody. Pórovité alebo fragmentované častice zvyčajne vykazujú nižšie hustoty balenia.

Okrem toho, pretože vlhkosť častíc nepriamo súvisí s teplotou sušenia a voda je hustejšia ako väčšina sušených potravín, prášky produkované pri vyšších teplotách majú nižšiu objemovú hustotu ako prášky produkované pri nižších teplotách.

Fluidity prášku sušeného rozprašovaním je do istej miery ovplyvnená teplotou sušenia. Keď sa teplota zvyšuje, plynulosť sa zníži.

Môže to byť spôsobené vyššou zmenou morfológie častíc spôsobenej vyššou rýchlosťou odparovania vody, menším povrchovým kontaktným uhlom spôsobeným pórovitou alebo zlomenou štruktúrou, ktorá zvyšuje trenie medzi práškom a povrchom a vnútorným odporom medzi časticami. Veľké, čo vedie k zníženej likvidite.

Rozpustnosť je tiež dôležitou kvalitou charakteristiky práškových výrobkov a môže priamo ovplyvniť rekonštitučné správanie potravín sušených rozprašovaním. Keď sa teplota sušenia spreju zvyšuje zo 120 ° C na 160 ° C, zvyšuje sa rozpustnosť prášku.

Materiál na stenu

Látky bohaté na cukor, ako sú šťavy a zeleninové šťavy, sa dajú priamo vysušiť priamo bez vkladania činidiel. Materiály na stene sú polyméry, ktoré vkladajú účinné látky počas procesu sušenia rozprašovaním a sú najdôležitejšie pri sušení rozprašovaním. Jeden z faktorov.

Materiály na stene môžu zvýšiť teplotu a výťažku skleneného prechodu počas sušenia rozprašovania a znížiť viskozitu a hygroskopitu práškových výrobkov. Medzi bežné materiály na stenu patrí arabčina ďasien, maltodextrín, želatína, škrob, pektín, metylcelulóza, alginát, fosforečnan Ticalcium a ich kombinácie.

Výber materiálu steny závisí hlavne od účelu sušenia spreja a fyzikálnych a chemických vlastností spracovaného materiálu. Materiály na stene by mali byť vysoko rozpustné v procesných rozpúšťadlách a majú dostatočnú schopnosť tvoriacu filmovanie na výrobu roztokov s nízkou viskozitou aj pri vysokých koncentráciách.

Na sušenie rozprašovaním musia mať vysokú molekulovú hmotnosť a teplotu prechodu vysokého skla, aby sa zlepšili vlastnosti konečného produktu proti prilepeniu. Musia byť schopní chrániť citlivé zlúčeniny pred účinkami tepla, kyslíka, svetla atď.

Bežne používané materiály na stenu na sušenie rozprašovaním sú uhľohydráty.

• škrob a jeho deriváty (škrob, maltodextrín, dextrín a cyklodextrín)

Škrob a jeho deriváty majú dobré vlastnosti sušenia rozprašovania, ako je vysoká molekulová hmotnosť a teplota prechodu vysokého skla, vysoká rozpustnosť v studenej vode s nízkou viskozitou, protilepne vlastnosti a schopnosť produkovať relatívne husté prášky.

Škrob však nemá schopnosti tvoriace film, čo je veľmi škodlivé pre účinnosť sušenia, najmä zachovanie citlivých zlúčenín.

• Gum (arabčina ďasien alebo zmes akácia a karaya)

Ďasná. V porovnaní s škrobom má ďasná lepšia schopnosť tvorby filmu, ale jej teplota prechodu skla je relatívne nízka.

• celulóza a jej deriváty (celulóza, karboxymetylcelulóza, hydroxypropylmetylcelulóza atď.)

Celulóza a jej deriváty majú dobré vlastnosti tvoriace filmy a povrchovú aktivitu, ale nie sú ľahko stráviteľné.

Kombinácia derivátov škrobu alebo škrobu a ďasien môže zlepšiť výkon sušenia rozprašovania, ale obsah ďasien by mal byť nižší ako obsah derivátov škrobu alebo škrobu.

Uvádza sa, že proteíny, najmä srvátkový proteín, majú vynikajúcu schopnosť tvoriacu film a schopnosť retencie živín a často sa používajú spolu s derivátmi škrobu alebo škrobu.

Kŕmenie rýchlosti

V procese sušenia rozprašovania je rýchlosť krmiva jedným z dôležitých faktorov. Rýchlosť podávania určuje čas pobytu materiálu v sušiacej komore, oddeľovači a dopravníku a tiež ovplyvňuje atomizáciu materiálu a veľkosť kvapiek.

Rýchlosť posuvu v podstate závisí od rýchlosti atomizátora, čím vyššia je rýchlosť čerpadla, tým rýchlejšia rýchlosť posuvu. Vyššia rýchlosť posuvu však spomalí prenos tepla, čo sťažuje kvapôčky na úplné suché a ľahko vedúce k lepeniu steny.

Okrem toho príliš vysoká rýchlosť krmiva spôsobí, že kvapôčky klesnú priamo do sušiacej komory. Dôvodom je skutočnosť, že horúci vzduch bol nasýtený a vysokorýchlostné kvapôčky nemožno úplne atomizovať, čo v konečnom dôsledku vedie k zníženiu výťažku prášku.

Vyššie rýchlosti posuvu vedú k nedostatočnému času interakcie medzi kvapkami a horúcim vzduchom, čím sa zvyšuje obsah vlhkosti prášku sušeného rozprašovaním.

Pri nadmerne vysokej rýchlosti kŕmenia je nesprávna operácia, ktorej sa treba počas procesu sušenia rozprašovania vyhnúť. Príliš vysoká rýchlosť kŕmenia je často dôležitým faktorom pri lepení prášku na steny, absorbovanie vlhkosti a upchatia rúr. Okrem zníženia výnosu prášku prináša aj ďalšie problémy na čistenie na mieste.