Séchage par pulvérisation dans le mode original, ce qui entraîne un rendu collant… Comment contrôler cela ?

Séchage par pulvérisation dans le mode original, ce qui entraîne un rendu collant… Comment contrôler cela ?

Les aliments séchés par atomisation se divisent en deux catégories : non collants et collants. Les ingrédients non collants sont faciles à sécher par atomisation grâce à des séchoirs de conception simple et des poudres finales fluides. Parmi les exemples de produits non visqueux, on peut citer les œufs en poudre, le lait en poudre, les maltodextrines (en solution ou non), les gommes et les protéines. En revanche, le séchage des aliments collants pose des problèmes dans des conditions normales de séchage par atomisation. Ces aliments ont tendance à adhérer aux parois du séchoir ou à devenir inutilisables dans les chambres de séchage et les systèmes de transport, ce qui engendre des problèmes opérationnels et de faibles rendements. Les aliments contenant du sucre ou de l'acide en sont des exemples typiques.

L'adhérence est un phénomène observé lors du séchage de produits alimentaires riches en sucre et en acide, fréquemment atomisés. L'adhérence de la poudre est une propriété d'adhésion cohésive. Elle s'explique par l'adhésion entre les particules (cohésion) et l'adhésion entre les particules et la paroi (adhésion). La force de liaison des particules de poudre est due à leurs propriétés internes, la cohésion, qui forment des agglomérats dans le lit de poudre. Par conséquent, la force nécessaire pour désagréger ces agglomérats doit être supérieure à la force de cohésion. L'adhésion est une propriété interfaciale, la tendance des particules de poudre à adhérer aux parois de l'appareil de séchage par atomisation. La cohésion et l'adhésion sont des paramètres clés pour la conception du séchage et de ses conditions. La composition de surface des particules de poudre est principalement responsable du problème d'adhésion. Les tendances à la cohésion et à l'adhésion des matériaux de surface des particules de poudre sont différentes. Le séchage nécessitant un transfert important de soluté à la surface des particules, il s'agit d'un phénomène de volume. Les deux caractéristiques visqueuses (cohésion et adhésion) peuvent coexister dans les produits alimentaires riches en sucre séchés par atomisation. L'adhérence entre les particules, ou cohésion, résulte de la formation de ponts liquides fixes, de ponts liquides mobiles, d'un enchevêtrement mécanique entre les molécules, d'interactions électrostatiques et de ponts solides. Lors du séchage par atomisation de produits riches en sucre et en acide, les particules de poudre adhèrent principalement aux parois de la chambre de séchage, entraînant des pertes de matière. Ces substances pulvérulentes, lorsqu'elles restent longtemps au contact des parois, subissent également des pertes lors du séchage.

Causes du collage :

Récupération de poudres issues du séchage par atomisation de sucres et d'aliments riches en acides. L'utilisation de la technologie de séchage par atomisation présente des défis importants pour les sucres de faible masse moléculaire (glucose, fructose) et les acides organiques (citrique, malique, tartrique). Leur forte absorption d'eau, leur thermoplasticité et leur faible température de transition vitreuse (Tg) contribuent à des problèmes d'adhérence. À des températures de séchage par atomisation supérieures à 20 °C (Tg), ces ingrédients forment principalement des particules molles sur les surfaces collantes, ce qui rend la poudre collante et lui confère une structure pâteuse. La forte mobilité moléculaire de ces molécules est due à leur faible température de transition vitreuse (Tg), ce qui entraîne des problèmes d'adhérence aux températures généralement utilisées dans les séchoirs par atomisation. La température de transition vitreuse est la principale caractéristique de la transition de phase amorphe. Ce phénomène se produit lorsqu'un solide dur, comme le sucre amorphe, se transforme en une phase liquide, molle et caoutchouteuse. Le verre solide possède une faible énergie de surface et n'adhère pas aux surfaces solides de faible énergie. Lors du passage de l'état vitreux à l'état caoutchouteux (ou liquide), la surface du matériau peut se soulever, et des interactions moléculaires et solides peuvent s'amorcer. Lors du séchage des aliments, le produit est à l'état liquide ou lié. L'élimination du plastifiant (eau) entraîne la vitrification du produit. Ce dernier conservera une viscosité élevée s'il ne subit pas une transition entre une température de séchage élevée et une température de vitrification. Au contact d'une surface solide à haute énergie, il y adhérera.

Contrôle de la viscosité :

Il existe plusieurs approches, basées sur la science des matériaux et sur les procédés, pour réduire la viscosité. Les méthodes basées sur la science des matériaux comprennent l'utilisation de matériaux à haut poids moléculaire et d'additifs de séchage liquide pour élever la température au-delà de la transition vitreuse. Les méthodes basées sur les procédés incluent la modification des parois, du fond, etc., des chambres mécaniques.