Séchage par atomisation dans l'original qui conduit à des... Comment contrôler

Séchage par atomisation dans l'original qui conduit à des... Comment contrôler

Les aliments séchés par atomisation se divisent en deux catégories : non collants et collants. Les ingrédients non collants sont faciles à sécher grâce à des séchoirs simples et à des poudres finales fluides. Parmi les matières non visqueuses, on peut citer les œufs en poudre, le lait en poudre, les maltodextrines (solutions), les gommes et les protéines. Les aliments collants posent des problèmes de séchage dans des conditions normales de séchage par atomisation. Ils adhèrent généralement aux parois du séchoir ou deviennent inutiles dans les chambres de séchage et les systèmes de transport, ce qui entraîne des problèmes de fonctionnement et de faibles rendements. Les aliments sucrés et acides en sont des exemples typiques.

Le collant est un phénomène rencontré lors du séchage de produits alimentaires riches en sucre et en acide, fréquemment pulvérisés. Le tack d'une poudre est une propriété d'adhésion cohésive. Il s'explique par l'adhésion particule-particule (cohésion) et l'adhésion particule-paroi (adhérence). La force avec laquelle les particules de poudre se lient est due à leurs propriétés internes, appelées cohésion, qui forment des grumeaux dans le lit de poudre. Par conséquent, la force nécessaire pour briser les agglomérats de poudre doit être supérieure à la force de cohésion. L'adhésion est une propriété interfaciale, c'est-à-dire la tendance des particules de poudre à adhérer aux parois de l'équipement de séchage par atomisation. La cohésion et l'adhésion sont des paramètres clés dans la conception des conditions de séchage. 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 est volumique. Les deux caractéristiques visqueuses (cohésion et adhésion) peuvent coexister dans les produits alimentaires riches en sucre séchés par atomisation. L'adhésion entre les particules est la cohésion, qui se traduit par la formation de ponts liquides fixes et mobiles, l'imbrication mécanique entre les molécules, la gravité électrostatique et les ponts solides. L'adhérence des particules de poudre aux parois de la chambre de séchage est principalement due à la perte de matière lors du séchage par atomisation des aliments riches en sucre et en acide. Les substances pulvérulentes, lorsqu'elles restent plus longtemps dans les parois, se perdent lors du séchage.

Causes de collage :

Récupération de poudre de séchage de sucre et d'aliments riches en acides par pulvérisation. La technologie de séchage par pulvérisation présente un défi majeur pour les sucres de faible poids 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 au problème d'adhérence. À des températures de séchage par pulvérisation supérieures à 20 °C (Tg), ces ingrédients forment généralement des particules molles sur les surfaces collantes, ce qui provoque l'adhérence de la poudre et la formation d'une pâte. La grande 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 sécheurs par pulvérisation. La température de transition vitreuse est la principale caractéristique de la température de transition de phase amorphe. La transition vitreuse se produit lorsqu'un sucre amorphe, solide et dur, se transforme en une phase liquide caoutchouteuse et souple. Énergie de surface : le verre solide a une faible énergie de surface et n'adhère pas aux surfaces solides de faible énergie. La transition de l'état vitreux à l'état caoutchouteux (ou liquide) peut soulever la surface du matériau et initier des interactions entre les surfaces moléculaires et solides. Lors d'une opération de séchage alimentaire, le produit est à l'état liquide ou lié, et grâce à l'élimination du plastifiant (eau), le produit alimentaire liquide/lié devient vitreux. Le produit alimentaire conservera une viscosité à haute énergie s'il ne subit pas de transition entre une température de séchage élevée et une température de vitrification. Si ce produit alimentaire est en contact avec une surface solide à haute énergie, il y adhérera.

Contrôle de la viscosité :

Il existe plusieurs approches basées sur la science des matériaux et les procédés pour réduire la viscosité. Les méthodes basées sur la science des matériaux incluent l'utilisation d'additifs de séchage liquide pour les matériaux de haut poids moléculaire afin d'augmenter la température au-delà de la transition vitreuse, et les méthodes basées sur les procédés incluent l'utilisation d'agents de séchage sur les parois, les fonds, etc., des enceintes mécaniques.