Sproeidroger droogt in het origineel wat leidt tot plakkerige… Hoe te controleren
Gesproeidroogde voedingsmiddelen vallen in twee categorieën: niet-plakkerig en plakkerig. Niet-plakkerige ingrediënten zijn eenvoudig te sproeidrogen met eenvoudige drogerontwerpen en vrijstromende poeders. Voorbeelden van niet-viskeuze materialen zijn eipoeder, melkpoeder, maltodextrines (zoals een oplossing), gommen en eiwitten. Bij plakkerige voedingsmiddelen doen zich droogproblemen voor onder normale sproeidroogomstandigheden. Plakkerige voedingsmiddelen blijven meestal plakken aan de drogerwanden of worden onbruikbaar in droogkamers en transportsystemen, met operationele problemen en lage productopbrengsten. Suiker- en zuurhoudende voedingsmiddelen zijn typische voorbeelden.
Kleverigheid is een fenomeen dat optreedt tijdens het drogen van vaak besproeide suiker- en zuurrijke voedingsmiddelen. Poederkleverigheid is een cohesieve adhesie-eigenschap. Het kan worden verklaard in termen van adhesie tussen deeltjes (cohesie) en adhesie tussen deeltjes en wanden (adhesie). De mate van kracht waarmee de poederdeeltjes zich binden, is te danken aan hun interne eigenschappen, bekend als cohesie, die klonten vormen in het poederbed. Daarom moet de kracht die nodig is om door de poederagglomeraten heen te breken groter zijn dan de cohesiekracht. Adhesie is een grensvlakeigenschap, de neiging van de poederdeeltjes om zich te hechten aan de wanden van de sproeidroogapparatuur. Cohesie en adhesie zijn belangrijke parameters bij het ontwerp van droog- en droogomstandigheden. De oppervlaktesamenstelling van de poederdeeltjes is hoofdzakelijk verantwoordelijk voor het adhesieprobleem. De cohesie- en adhesieneigingen van de oppervlaktematerialen van de poederdeeltjes zijn verschillend. Omdat drogen een grote hoeveelheid opgeloste stof naar het deeltjesoppervlak vereist, is het een bulk. De twee viskeuze eigenschappen (cohesie en adhesie) kunnen naast elkaar bestaan in gesproeidroogde suikerrijke voedingsmiddelen. Adhesie tussen deeltjes is de vorming van vaste vloeistofbruggen, bewegende vloeistofbruggen, mechanische verbinding tussen moleculen en elektrostatische zwaartekracht en vaste bruggen. Poederdeeltjes blijven aan de wand van de droogkamer plakken, voornamelijk door materiaalverlies bij het sproeidrogen van suiker en zuurrijke voedingsmiddelen. Poederachtige stoffen gaan verloren wanneer ze langer in de wand worden vastgehouden.
Oorzaken van vastlopen:
Poederwinning uit sproeidroogpoeder voor voedingsmiddelen met een hoog molecuulgewicht Met behulp van sproeidroogtechnologie vormen laagmoleculaire suikers (glucose, fructose) en organische zuren (citroenzuur, appelzuur, wijnsteenzuur) een grote uitdaging. Hoge waterabsorptie, thermoplasticiteit en lage glasovergangstemperatuur (Tg) van deze kleine moleculen dragen bij aan het plakkerigheidsprobleem. Bij sproeidroogtemperaturen boven de Tg van 20 °C vormen deze ingrediënten meestal zachte deeltjes op plakkerige oppervlakken, waardoor het poeder blijft plakken en uiteindelijk een pasta-achtige structuur krijgt in plaats van een poeder. De hoge moleculaire mobiliteit van dergelijke moleculen is te danken aan hun lagere glasovergangstemperatuur (Tg), wat leidt tot plakkerigheidsproblemen bij temperaturen die doorgaans gebruikelijk zijn in sproeidrogers. De glasovergangstemperatuur is het belangrijkste kenmerk van de overgangstemperatuur van de amorfe fase. De glasovergang vindt plaats wanneer een harde, vaste, amorfe suiker transformeert in een zachte, rubberachtige, vloeibare fase. Oppervlakte-energie: vast glas heeft een lage oppervlakte-energie en hecht niet aan vaste oppervlakken met een lage energie. Door de overgang van de glastoestand naar de rubberachtige (of vloeibare) toestand kan het materiaaloppervlak worden verhoogd en kunnen er interacties tussen moleculaire en vaste oppervlakken plaatsvinden. Tijdens het drogen van voedsel bevindt het product zich in een vloeibare of gebonden toestand, en door de verwijdering van de weekmaker (water) krijgt het vloeibare/gebonden voedselproduct een glasachtige toestand. Het voedsel blijft hoogenergetisch viskeus als het geen overgang ondergaat van een hoge droogtemperatuur naar een verandering in de vitrificatietemperatuur. Als dit voedselproduct in contact komt met een vast oppervlak met hoge energie, zal het eraan blijven plakken.
Viscositeit regelen:
Er zijn verschillende materiaalkundige en procesgerichte benaderingen om de viscositeit te verlagen. Methoden op basis van materiaalkunde omvatten materialen met een hoog moleculair gewicht, vloeibare droogadditieven om de temperatuur tot voorbij de glasovergangstemperatuur te verhogen, en procesgerichte methoden omvatten wanden, bodems, enz. van mechanische kamers.
Plaatsingstijd: 15-03-2025