Essiccazione a spruzzo nell'originale che porta a... Come controllare

Essiccazione a spruzzo nell'originale che porta a... Come controllare

Gli alimenti essiccati a spruzzo rientrano in due categorie: non appiccicosi e appiccicosi. Gli ingredienti non appiccicosi sono facili da essiccare a spruzzo grazie a essiccatori dal design semplice e a polveri finali scorrevoli. Esempi di materiali non viscosi includono uova in polvere, latte in polvere, maltodestrine come soluzione, gomme e proteine. Nel caso di alimenti appiccicosi, si verificano problemi di essiccazione in normali condizioni di essiccazione a spruzzo. Gli alimenti appiccicosi in genere si attaccano alle pareti dell'essiccatore o diventano alimenti appiccicosi inutilizzabili nelle camere di essiccazione e nei sistemi di trasporto, con problemi operativi e basse rese di prodotto. Gli alimenti contenenti zucchero e acidi sono esempi tipici.

L'appiccicosità è un fenomeno che si riscontra durante l'essiccazione di alimenti ricchi di zuccheri e acidi, frequentemente spruzzati. L'adesività della polvere è una proprietà di adesione coesiva. Può essere spiegata in termini di adesione particella-particella (coesione) e adesione particella-parete (adesione). La forza con cui le particelle di polvere si legano è dovuta alle sue proprietà interne, note come coesione, che formano grumi nel letto di polvere. Pertanto, la forza necessaria per rompere gli agglomerati di polvere dovrebbe essere maggiore della forza coesiva. L'adesione è una proprietà interfacciale, ovvero la tendenza delle particelle di polvere ad aderire alle pareti dell'apparecchiatura di essiccazione a spruzzo. La coesione e l'adesione sono parametri chiave nella progettazione dell'essiccazione e delle condizioni di essiccazione. La composizione superficiale delle particelle di polvere è principalmente responsabile del problema di adesione. Le tendenze di coesione e adesione dei materiali con superficie delle particelle di polvere sono diverse. Poiché l'essiccazione richiede un notevole trasferimento di soluto alla superficie delle particelle, si tratta di massa. Le due caratteristiche viscose (coesione e adesione) possono coesistere nei materiali alimentari ricchi di zucchero essiccati per atomizzazione. L'adesione tra le particelle è la coesione, ovvero la formazione di ponti liquidi fissi, ponti liquidi mobili, interconnessioni meccaniche tra molecole e gravità elettrostatica, e ponti solidi. Le particelle di polvere aderiscono alle pareti della camera di essiccazione principalmente a causa della perdita di materiale durante l'essiccazione a atomizzazione di zuccheri e alimenti ricchi di acidi. Le sostanze polverose, se trattenute più a lungo nelle pareti, subiscono perdite di essiccazione.

Cause di incollaggio:

Recupero di polvere essiccante da zucchero spray e alimenti ricchi di acidi Utilizzando la tecnologia di essiccazione a spruzzo, gli zuccheri a basso peso molecolare (glucosio, fruttosio) e gli acidi organici (citrico, malico, tartarico) sono molto impegnativi. Elevato assorbimento d'acqua, termoplasticità e bassa temperatura di transizione vetrosa (Tg) di queste piccole molecole contribuiscono al problema dell'appiccicosità. A temperature di essiccazione a spruzzo superiori a Tg 20 °C, questi ingredienti formano principalmente particelle morbide sulle superfici appiccicose, causando l'adesione della polvere e la formazione di una struttura pastosa anziché di polvere. L'elevata mobilità molecolare di tali molecole è dovuta alla loro bassa temperatura di transizione vetrosa (Tg), che porta a problemi di appiccicosità alle temperature solitamente comuni negli essiccatori a spruzzo. La temperatura di transizione vetrosa è la caratteristica principale della temperatura di transizione di fase amorfa. L'evento di transizione vetrosa si verifica quando un solido duro, lo zucchero amorfo, subisce una trasformazione in una fase liquida morbida e gommosa. Energia superficiale: il vetro solido ha una bassa energia superficiale e non aderisce a superfici solide a bassa energia. In seguito alla transizione dallo stato vetroso allo stato gommoso (o liquido), la superficie del materiale può essere sollevata e possono iniziare le interazioni molecolari e superficiali solide. Durante un'operazione di essiccazione alimentare, il prodotto si trova in uno stato liquido o legato e, a causa della rimozione del plastificante (acqua), il prodotto alimentare liquido/legato passa allo stato vetroso. Il materiale alimentare manterrà una viscosità ad alta energia se il prodotto alimentare non subisce una transizione da un'elevata temperatura di essiccazione a una variazione della temperatura di vetrificazione. Se questo prodotto alimentare viene a contatto con una superficie solida ad alta energia, vi si attaccherà o si aggrapperà.

Controllo della viscosità:

Esistono diversi approcci basati sulla scienza dei materiali e sui processi per ridurre la viscosità. I ​​metodi basati sulla scienza dei materiali includono materiali ad alto peso molecolare, additivi liquidi essiccanti per aumentare la temperatura oltre la transizione vetrosa, e i metodi basati sui processi includono pareti, fondi, ecc. di camere meccaniche.