Quali sono le cause della viscosità nell'essiccazione a spruzzo... Come controllarla
Riepilogo:
Gli alimenti liofilizzati si dividono in due categorie: non appiccicosi e viscosi. Gli ingredienti non appiccicosi sono facili da liofilizzare, richiedono un design semplice dell'essiccatore e la polvere finale scorre liberamente. Esempi di materiali non appiccicosi includono polvere d'uovo, latte in polvere, soluzioni e altri maltodestrine, gomme e proteine. Nel caso di alimenti appiccicosi, si presenta un problema di liofilizzazione nelle normali condizioni di liofilizzazione. Gli alimenti appiccicosi tendono ad aderire alle pareti dell'essiccatore o diventano inutilizzabili nelle camere di essiccazione e nei sistemi di trasporto, con conseguenti problemi operativi e rese di prodotto ridotte. Gli alimenti ricchi di zucchero e acidi ne sono un tipico esempio.
La viscosità è un fenomeno che si riscontra nel processo di essiccazione di materiali alimentari ricchi di acido glicolico. La viscosità delle polveri è un tipo di prestazione di coesione e adesione. Può spiegare la viscosità particella-particella (coesione) e la viscosità particella-parete (adesione). La misura della forza di legame con le particelle di polvere è dovuta alle sue caratteristiche interne chiamate coesione, che formano masse nel letto di polvere. Pertanto, la forza necessaria per rompere l'agglomerato di polvere deve essere maggiore della coesione. L'adesione è una prestazione di interfaccia e le particelle di polvere aderiscono alla direzione dell'apparecchiatura di essiccazione a spruzzo. Coesione e adesione sono parametri chiave per la progettazione dell'essiccazione e delle condizioni di essiccazione. La composizione superficiale delle particelle di polvere è la principale responsabile della viscosità. La tendenza alla coesione e all'adesione dei materiali superficiali delle particelle di polvere è diversa. Poiché l'essiccazione richiede che una grande quantità di soluto venga trasferita alla superficie della particella, avviene in massa. Le due caratteristiche di viscosità (coesione e adesione) possono coesistere nell'essiccazione a spruzzo di materiali alimentari ricchi di zucchero. La viscosità tra le particelle è dovuta alla formazione di ponti liquidi fissi, ponti liquidi mobili, catene meccaniche tra le molecole e legami elettrostatici gravitazionali e solidi. La ragione principale dell'adesione delle particelle di polvere alle pareti della camera di essiccazione è la perdita di materiale durante l'essiccazione a spruzzo di zuccheri e alimenti ricchi di acidi. Se la polvere viene conservata per un periodo prolungato, tenderà ad aderire alle pareti.
Ciò porta a viscosità
STecnologia di essiccazione a spruzzo per il riciclo di polveri alimentari ricche di praterie. Gli zuccheri a basso peso molecolare sono molto difficili (glucosio, fruttosio) e gli acidi organici (acido citrico, acido malico, acido tartarico). Le sostanze a basso peso molecolare come l'elevato assorbimento d'acqua, la termoplasticità e la bassa temperatura di transizione di vetrificazione (Tg) contribuiscono ai problemi di viscosità. La temperatura di essiccazione a spruzzo è superiore a Tg20°C. La maggior parte di questi componenti forma particelle morbide sulla superficie viscosa, causando viscosità della polvere e formando infine una struttura pastosa invece che polvere. L'elevata mobilità molecolare di questa molecola è dovuta alla sua bassa temperatura di transizione di vetrificazione (Tg), che porta a problemi di viscosità negli essiccatori a spruzzo che sono solitamente popolari a temperatura. Le caratteristiche principali della temperatura di conversione vetrosa e della temperatura di conversione della fase amorfa. L'evento di transizione vetrosa si è verificato in uno zucchero solido duro, amorfo, che ha subito una trasformazione in una fase liquida di gomma morbida. L'energia superficiale e il vetro solido hanno bassa energia superficiale e non aderiscono a superfici solide a bassa energia. A causa dello stato di transizione da vetro a gomma (o liquido), la superficie del materiale può essere sollevata e può iniziare l'interazione tra la molecola e la superficie solida. Nelle operazioni di essiccazione degli alimenti, il prodotto è in uno stato liquido o adesivo e l'alimento liquido/adesivo che rimuove l'agente plastico (acqua) diventa vetroso. Se le materie prime alimentari non cambiano da un'alta temperatura di essiccazione alla temperatura vetrosa, il prodotto manterrà un'elevata viscosità energetica. Se questo tipo di alimento viene a contatto con una superficie solida ad alta energia, vi si attaccherà.
Controllo della viscosità
Esistono numerosi metodi, sia di scienza dei materiali che basati sui processi, per ridurre la viscosità. I metodi di base della scienza dei materiali includono materiali con additivi essiccanti liquidi ad alto peso molecolare per aumentare la temperatura esterna alla conversione di vetrificazione, mentre i metodi basati sui processi includono le pareti e il fondo della camera meccanica.
Data di pubblicazione: 22 febbraio 2024