A permetezőszárítós szárítás az eredeti állapotban ragadós felületekhez vezet… Hogyan szabályozható

A permetezőszárítós szárítás az eredeti állapotban ragadós felületekhez vezet… Hogyan szabályozható

A porlasztva szárított élelmiszerek két kategóriába sorolhatók: nem ragadós és ragadós. A nem ragadós összetevők könnyen porlasztva száríthatók egyszerű szárítókonstrukciókkal és szabadon folyó végporokkal. A nem viszkózus anyagokra példák a tojáspor, a tejpor, a maltodextrinek, például az oldat, a gumik és a fehérjék. A ragadós élelmiszerek esetében szárítási problémák merülnek fel normál porlasztva szárítási körülmények között. A ragadós élelmiszerek jellemzően a szárító falához tapadnak, vagy használhatatlanná válnak ragadós élelmiszerekké a szárítókamrákban és a szállítórendszerekben, működési problémákkal és alacsony termékhozammal. Tipikus példák erre a cukor- és savtartalmú élelmiszerek.

A ragadósság a gyakran permetezett, cukorban és savban gazdag élelmiszerek szárítása során előforduló jelenség. A por tapadása egy kohéziós tapadási tulajdonság. Ez a részecske-részecske adhézió (kohézió) és a részecske-fal adhézió (adhézió) alapján magyarázható. Az az erő, amellyel a porszemcsék kötődnek, a belső tulajdonságaiknak, az úgynevezett kohéziónak köszönhető, amelyek csomókat képeznek a porágyban. Ezért a por agglomerátumok áttöréséhez szükséges erőnek nagyobbnak kell lennie, mint a kohéziós erő. A tapadás egy határfelületi tulajdonság, a porszemcsék hajlama arra, hogy a porlasztva szárító berendezés falához tapadjanak. A kohézió és a tapadás kulcsfontosságú paraméterek a szárítási és szárítási körülmények tervezésében. A tapadási problémáért elsősorban a porszemcsék felületi összetétele felelős. A porszemcsék felületi anyagainak kohéziós és tapadási hajlama eltérő. Mivel a szárítás nagy mennyiségű oldott anyag átvitelét igényli a részecskefelületre, az ömlesztett. A két viszkózus tulajdonság (kohézió és tapadás) egyidejűleg létezhet a porlasztva szárított, cukorban gazdag élelmiszerekben. A részecskék közötti adhézió, a kohézió pedig rögzített folyadékhidak, mozgó folyadékhidak, a molekulák közötti mechanikai összekapcsolódás, valamint az elektrosztatikus gravitáció és a szilárd hidak kialakulását jelenti. A szárítókamra falához a porrészecskék tapadnak, főként a cukor és savban gazdag élelmiszerek porlasztva szárítása során fellépő anyagveszteség miatt. A por állagú anyagok, ha hosszabb ideig a falban maradnak, száradási veszteséget okoznak.

A ragasztás okai:

Porlasztva szárított cukor és savban gazdag élelmiszerek szárítóporának kinyerése A porlasztva szárítási technológia alkalmazása során az alacsony molekulatömegű cukrok (glükóz, fruktóz) és a szerves savak (citromsav, almasav, borkősav) kinyerése nagy kihívást jelent. Magas vízfelvételük, hőre lágyuló tulajdonságuk és alacsony üvegesedési hőmérsékletük (Tg) hozzájárulnak a ragadósság problémájához. A 20°C feletti Tg-s porlasztva szárítási hőmérsékleteken ezek az összetevők többnyire lágy részecskéket képeznek a ragadós felületeken, aminek következtében a por összetapad, és pasztaszerű szerkezetet képez a por helyett. Az ilyen molekulák nagy molekuláris mobilitása az alacsonyabb üvegesedési hőmérsékletüknek (Tg) köszönhető, ami ragadóssági problémákhoz vezet a porlasztva szárítókban általában elterjedt hőmérsékleteken. Az üvegesedési hőmérséklet az amorf fázisátmeneti hőmérséklet fő jellemzője. Az üvegesedési esemény akkor következik be, amikor egy kemény szilárd anyag, az amorf cukor lágy, gumiszerű, folyékony fázissá alakul. Felületi energiája miatt a szilárd üveg alacsony felületi energiájú, és nem tapad az alacsony energiájú szilárd felületekhez. Az üveges állapotból a gumiszerű (vagy folyékony) állapotba való átmenet eredményeként az anyag felülete megemelkedhet, és megkezdődhetnek a molekuláris és a szilárd felület kölcsönhatásai. Az élelmiszer-szárítási művelet során a termék folyékony vagy kötött állapotban van, és a lágyító (víz) eltávolítása miatt a folyékony/kötött élelmiszertermék üveges állapotba kerül. Az élelmiszer-anyag nagy energiájú viszkózus marad, ha az élelmiszertermék nem megy keresztül átmeneten a magas szárítási hőmérsékletről az üvegesítési hőmérséklet változására. Ha ez az élelmiszertermék nagy energiájú szilárd felülettel érintkezik, akkor hozzáragad vagy rátapad.

Viszkozitás szabályozása:

Számos anyagtudományi és folyamatalapú megközelítés létezik a viszkozitás csökkentésére. Az anyagtudományon alapuló módszerek közé tartoznak a nagy molekulatömegű anyagok folyékony szárító adalékai, amelyek az üvegesedési ponton túlra emelik a hőmérsékletet, a folyamatalapú módszerek pedig magukban foglalják a mechanikus kamrák falainak, aljának stb. alkalmazását.