Sušenje raspršivanjem u originalu što dovodi do ljepljivog… Kako kontrolirati
Hrana sušena raspršivanjem spada u dvije kategorije: neljepljiva i ljepljiva. Neljepljivi sastojci lako se suše raspršivanjem jednostavnim dizajnom sušilica i sipkim finalnim prašcima. Primjeri neviskoznih materijala uključuju jaja u prahu, mlijeko u prahu, maltodekstrine poput otopine, gume i proteine. U slučaju ljepljive hrane, postoje problemi sa sušenjem u normalnim uvjetima sušenja raspršivanjem. Ljepljiva hrana obično se lijepi za stijenke sušilice ili postaje beskorisna ljepljiva hrana u komorama za sušenje i transportnim sustavima s operativnim problemima i niskim prinosom proizvoda. Hrana koja sadrži šećer i kiseline tipični su primjeri.
Ljepljivost je fenomen koji se susreće tijekom sušenja često prskanih prehrambenih materijala bogatih šećerom i kiselinama. Ljepljivost praha je kohezivno svojstvo prianjanja. Može se objasniti adhezijom čestica na čestice (kohezija) i adhezijom čestica na stijenke (adhezija). Mjera sile kojom se čestice praha vežu posljedica je njegovih unutarnjih svojstava poznatih kao kohezija, formirajući grudice u sloju praha. Stoga bi sila potrebna za probijanje aglomerata praha trebala biti veća od kohezijske sile. Adhezija je svojstvo površine, tendencija čestica praha da se prilijepe za stijenke opreme za sušenje raspršivanjem. Kohezija i adhezija ključni su parametri u projektiranju sušenja i uvjeta sušenja. Površinski sastav čestica praha uglavnom je odgovoran za problem adhezije. Tendencije kohezije i adhezije površinskih materijala čestica praha su različite. Budući da sušenje zahtijeva veliku količinu prijenosa otopljene tvari na površinu čestice, ono je rasuto. Dvije viskozne karakteristike (kohezija i adhezija) mogu koegzistirati u prehrambenim materijalima bogatim šećerom sušenim raspršivanjem. Adhezija između čestica je kohezija koja nastaje stvaranjem fiksnih tekućih mostova, pokretnih tekućih mostova, mehaničkog međusobnog povezivanja molekula te elektrostatske gravitacije i čvrstih mostova. Čestice praha lijepe se uglavnom za stijenke komore za sušenje zbog gubitka materijala kod sušenja raspršivanjem šećera i hrane bogate kiselinama. Praškaste tvari gube se sušenjem kada se dulje zadržavaju u stijenkama.
Uzroci lijepljenja:
Oporavak praha za sušenje šećera u spreju i hrane bogate kiselinama Korištenjem tehnologije sušenja raspršivanjem, šećeri niske molekularne težine (glukoza, fruktoza) i organske kiseline (limunska, jabučna, vinska) vrlo su izazovni. Visoka apsorpcija vode, termoplastičnost i niska temperatura staklastog prijelaza (Tg) ove male molekule doprinose problemu ljepljivosti. Na temperaturama sušenja raspršivanjem iznad Tg 20°C, ovi sastojci uglavnom tvore mekane čestice na ljepljivim površinama, uzrokujući lijepljenje praha i završava s pastinom umjesto praha. Visoka molekularna pokretljivost takvih molekula posljedica je njihove niže temperature staklastog prijelaza (Tg), što dovodi do problema s ljepljivošću na temperaturama koje su obično popularne u sušilicama raspršivanjem. Temperatura staklastog prijelaza glavna je karakteristika amorfne temperature faznog prijelaza. Događaj staklastog prijelaza događa se kada tvrda krutina, amorfni šećer, prolazi kroz transformaciju u meku gumenu, tekuću fazu. Površinska energija, čvrsto staklo ima nisku površinsku energiju i ne prianja na čvrste površine niske energije. Kao rezultat prijelaza iz staklastog stanja u gumeno (ili tekuće) stanje, površina materijala može se podići i mogu započeti interakcije molekula i čvrste površine. Tijekom sušenja hrane, proizvod je u tekućem ili vezanom stanju, a zbog uklanjanja plastifikatora (vode) tekući/vezani prehrambeni proizvod postaje staklasto stanje. Prehrambeni materijal ostat će visokoenergetski viskozan ako prehrambeni proizvod ne prođe kroz prijelaz s visoke temperature sušenja na promjenu temperature vitrifikacije. Ako je ovaj prehrambeni proizvod u kontaktu s čvrstom površinom s visokom energijom, zalijepit će se ili prilijepiti za nju.
Kontroliranje viskoznosti:
Postoji niz pristupa zasnovanih na znanosti o materijalima i procesima za smanjenje viskoznosti. Metode zasnovane na znanosti o materijalima uključuju materijale visoke molekularne težine, tekuće aditive za sušenje kako bi se podigla temperatura iznad staklastog prijelaza, a metode zasnovane na procesima uključuju stijenke, dna itd. mehaničkih komora.
Vrijeme objave: 15. ožujka 2025.