Sấy khô bằng máy sấy phun nguyên bản dẫn đến dính… Cách kiểm soát

Sấy khô bằng máy sấy phun nguyên bản dẫn đến dính… Cách kiểm soát

Thực phẩm sấy phun được chia thành hai loại: không dính và dính. Các thành phần không dính dễ sấy phun với thiết kế máy sấy đơn giản và bột thành phẩm chảy tự do. Ví dụ về các vật liệu không nhớt bao gồm bột trứng, sữa bột, maltodextrin như dung dịch, gôm và protein. Đối với thực phẩm dính, có những vấn đề về sấy khô trong điều kiện sấy phun thông thường. Thực phẩm dính thường dính vào thành máy sấy hoặc trở thành thực phẩm dính vô dụng trong buồng sấy và hệ thống vận chuyển do các vấn đề vận hành và năng suất sản phẩm thấp. Thực phẩm chứa đường và axit là những ví dụ điển hình.

Độ dính là một hiện tượng xảy ra trong quá trình sấy các nguyên liệu thực phẩm giàu đường và axit được phun thường xuyên. Độ dính của bột là một đặc tính kết dính kết dính. Nó có thể được giải thích theo thuật ngữ kết dính giữa các hạt (kết dính) và kết dính giữa các hạt với thành (kết dính). Lực mà các hạt bột liên kết là do các đặc tính bên trong của nó được gọi là kết dính, tạo thành các cục trong lớp bột. Do đó, lực cần thiết để phá vỡ các khối bột kết tụ phải lớn hơn lực kết dính. Độ bám dính là một đặc tính giao diện, là xu hướng của các hạt bột bám dính vào thành của thiết bị sấy phun. Độ kết dính và độ bám dính là các thông số quan trọng trong việc thiết kế quá trình sấy và các điều kiện sấy. Thành phần bề mặt của các hạt bột chủ yếu chịu trách nhiệm cho vấn đề kết dính. Xu hướng kết dính và kết dính của các vật liệu bề mặt hạt bột là khác nhau. Vì quá trình sấy đòi hỏi một lượng lớn chất tan được chuyển đến bề mặt hạt, nên chúng có khối lượng lớn. Hai đặc tính nhớt (kết dính và kết dính) có thể cùng tồn tại trong các nguyên liệu thực phẩm giàu đường được sấy phun. Sự kết dính giữa các hạt là sự hình thành các cầu lỏng cố định, các cầu lỏng chuyển động, sự liên kết cơ học giữa các phân tử và lực hấp dẫn tĩnh điện và các cầu rắn. Với thành buồng sấy, các hạt bột bị dính chủ yếu do mất vật liệu trong quá trình sấy phun thực phẩm giàu đường và axit. Các chất dạng bột khi được giữ lại lâu hơn trong thành buồng sấy sẽ bị mất vật liệu.

Nguyên nhân gây kẹt:

Thu hồi bột sấy thực phẩm giàu đường và axit bằng công nghệ sấy phun Sử dụng công nghệ sấy phun, các loại đường có trọng lượng phân tử thấp (glucose, fructose) và các axit hữu cơ (citric, malic, tartaric) rất khó xử lý. Khả năng hấp thụ nước cao, tính dẻo nhiệt và nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) thấp, những phân tử nhỏ này góp phần gây ra vấn đề dính. Nhiệt độ sấy phun trên Tg 20°C, các thành phần này chủ yếu tạo thành các hạt mềm trên bề mặt dính, khiến bột dính và tạo thành cấu trúc giống như bột nhão thay vì bột. Độ linh động phân tử cao của các phân tử như vậy là do nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) thấp hơn của chúng, dẫn đến các vấn đề dính ở nhiệt độ thường phổ biến trong máy sấy phun. Nhiệt độ chuyển thủy tinh là đặc điểm chính của nhiệt độ chuyển pha vô định hình. Sự kiện chuyển thủy tinh xảy ra khi một chất rắn cứng, đường vô định hình, trải qua quá trình chuyển đổi thành pha lỏng mềm như cao su. Năng lượng bề mặt, thủy tinh rắn có năng lượng bề mặt thấp và không bám dính vào các bề mặt rắn có năng lượng thấp. Do quá trình chuyển đổi từ trạng thái thủy tinh sang trạng thái cao su (hoặc lỏng), bề mặt vật liệu có thể được nâng lên, và các tương tác giữa bề mặt phân tử và bề mặt rắn có thể bắt đầu. Trong quá trình sấy thực phẩm, sản phẩm ở trạng thái lỏng hoặc liên kết, và do chất hóa dẻo (nước) được loại bỏ, sản phẩm thực phẩm dạng lỏng/liên kết trở thành trạng thái thủy tinh. Vật liệu thực phẩm sẽ vẫn có độ nhớt năng lượng cao nếu sản phẩm thực phẩm không trải qua quá trình chuyển đổi từ nhiệt độ sấy cao sang sự thay đổi nhiệt độ thủy tinh hóa. Nếu sản phẩm thực phẩm này tiếp xúc với bề mặt rắn có năng lượng cao, nó sẽ dính hoặc bám vào bề mặt đó.

Kiểm soát độ nhớt:

Có một số phương pháp khoa học vật liệu và quy trình để giảm độ nhớt. Các phương pháp dựa trên khoa học vật liệu bao gồm vật liệu có trọng lượng phân tử cao, phụ gia sấy lỏng để tăng nhiệt độ vượt quá nhiệt độ chuyển thủy tinh, và các phương pháp dựa trên quy trình bao gồm thành, đáy, v.v. của buồng cơ học.