Wat veroorsaak viskositeit in spuitdroërdroging ... Hoe om te beheer
Opsomming:
Spuitgedroogde voedsel word in twee kategorieë verdeel: nie-klewerig en viskeus. Nie-klewerige bestanddele is maklik om te spuitdroog, eenvoudige droërontwerp en die finale poeier vloei vrylik. Voorbeelde van nie-klewerige materiale sluit in eierpoeier, melkpoeier, oplossings en ander maltodekstriene, gomme en proteïene. In die geval van klewerige voedsel is daar 'n droogprobleem onder normale spuitdroogtoestande. Klewerige voedsel kleef gewoonlik aan die wand van die droër, of word nuttelose klewerige voedsel in droogkamers en vervoerstelsels, met lae bedryfsprobleme en produkopbrengste. Suiker- en suurvoedsel is tipiese voorbeelde.
Viskositeit is 'n verskynsel wat voorkom in die droogproses van voedselmateriaal ryk aan glikoliese suur. Poeierviskositeit is 'n soort kohesie-adhesie-prestasie. Dit kan deeltjie-deeltjie-viskositeit (kohesie) en deeltjie-wand-viskositeit (adhesie) verklaar. Die mate van bindingskrag met poeierdeeltjies is te danke aan sy interne eienskappe, genaamd kohesie, wat massas in die poeierbed vorm. Daarom moet die krag wat deur die poeieragglomeraat moet breek, groter wees as die kohesie. Adhesie is 'n koppelvlakprestasie, en die poeierdeeltjies hou by die tendens van spuitdroogtoerusting. Kohesie en adhesie is die sleutelparameters vir die ontwerp van droog- en droogtoestande. Die oppervlaksamestelling van poeierdeeltjies is hoofsaaklik verantwoordelik vir viskositeit. Die kohesie- en adhesie-neiging van poeierdeeltjie-oppervlakmateriale verskil. Omdat droging 'n groot hoeveelheid opgeloste stof vereis om na die deeltjie-oppervlak oorgedra te word, is dit in grootmaat. Twee viskositeitseienskappe (kohesie en adhesie) kan saambestaan in spuitdroging van suikerryke voedselmateriaal. Die viskositeit tussen deeltjies is die vorming van vaste vloeistofbrûe, bewegende vloeistofbrûe, meganiese kettings tussen molekules, en elektrostatiese swaartekrag en vastestofbrûe. Die hoofrede vir die adhesie van muurpoeierdeeltjies in die droogkamer is die verlies van materiale in spuitdrogende suiker en suurryke voedsel. Wanneer die poeier vir 'n langer tyd gehou word, sal dit op die muur droog word.
Dit lei tot viskeuse
SSpuitdrogingstegnologie vir die herwinning van spuitdroging vir voedseldroogpoeier is baie uitdagend. Suikers met lae molekulêre gewig (glukose, fruktose) en organiese sure (sitroensuur, appelsuur, wynsteensuur) is baie uitdagend. Klein molekulêre stowwe soos hoë waterabsorpsie, termoplastisiteit en lae vitrifikasie-oorgangstemperatuur (Tg) dra by tot viskositeitsprobleme. Die spuitdrogingstemperatuur is hoër as Tg20°C. Die meeste van hierdie komponente vorm sagte deeltjies op die viskose oppervlak, wat poeierviskositeit veroorsaak en uiteindelik 'n pastastruktuur in plaas van poeier vorm. Die hoë molekulêre mobiliteit van hierdie molekule is te danke aan sy lae vitrifikasie-oorgangstemperatuur (Tg), wat lei tot viskositeitsprobleme in spuitdroërs wat gewoonlik gewild is by temperatuur. Die hoofkenmerke van glasomskakelingstemperatuur en amorfe fase-omskakelingstemperatuur. Die glasoorgangsgebeurtenis het plaasgevind in 'n harde vaste stof, amorfe suiker, wat 'n transformasie ondergaan het in 'n sagte rubbervloeistoffase. Oppervlakenergie en vaste glas het lae oppervlakenergie en kleef nie aan lae-energie vaste oppervlaktes nie. As gevolg van die toestand van glas na rubberveerboot (of vloeistof), kan die oppervlak van die materiaal verhoog word, en die interaksie tussen die molekule en die vaste oppervlak kan begin. In voedseldroogbewerkings is die produk in 'n vloeibare of kleefmiddeltoestand, en die vloeistof/kleefmiddel wat die plastiekmiddel (water) verwyder, word glas. As voedselgrondstowwe nie van 'n hoë droogtemperatuur na glasagtige temperatuur verander nie, sal die produk hoë energieviskositeit handhaaf. As hierdie soort voedsel met 'n hoë-energie vaste oppervlak in aanraking kom, sal dit daaraan kleef of daaraan vassit.
Beheer van viskositeit
Daar is baie materiaalwetenskap- en prosesgebaseerde metodes om viskositeit te verminder. Die basiese metodes van materiaalwetenskap sluit materiale met hoë molekulêre gewig vloeibare droogtoevoegings in om die temperatuur buite vitrifikasie-omskakeling te verhoog, en prosesgebaseerde metodes sluit die wande en bodems van die meganiese kamer in.
Plasingstyd: 22 Februarie 2024