Quelles sont les causes de la viscosité lors du séchage par atomisation ? Comment la contrôler ?
Résumé:
Les aliments séchés par atomisation se divisent en deux catégories : non collants et visqueux. Les ingrédients non collants sont faciles à sécher par atomisation, leur conception est simple et la poudre finale s'écoule librement. Parmi les exemples de matériaux antiadhésifs, on peut citer la poudre d'œuf, le lait en poudre, les solutions et autres maltodextrines, les gommes et les protéines. Les aliments collants posent un problème de séchage dans des conditions normales de séchage par atomisation. Ils adhèrent généralement aux parois du séchoir ou deviennent des aliments collants inutiles dans les chambres de séchage et les systèmes de transport, ce qui entraîne de faibles problèmes de fonctionnement et de rendement. Les aliments sucrés et acides en sont des exemples typiques.
La viscosité est un phénomène rencontré lors du séchage des aliments riches en acide glycolique. La viscosité des poudres est une caractéristique de la cohésion et de l'adhérence. Elle peut expliquer la viscosité particule-particule (cohésion) et la viscosité paroi-particule (adhérence). La force de liaison des particules de poudre est mesurée par leurs caractéristiques internes, appelées cohésion, qui forment des masses dans le lit de poudre. Par conséquent, la force nécessaire pour percer l'agglomérat de poudre doit être supérieure à la cohésion. L'adhérence est une caractéristique de l'interface, et les particules de poudre adhèrent selon la tendance des équipements de séchage par atomisation. La cohésion et l'adhérence sont des paramètres clés pour la conception des conditions de séchage. La composition de surface des particules de poudre est principalement responsable de la viscosité. Les tendances à la cohésion et à l'adhérence des matériaux de surface des particules de poudre sont différentes. Le séchage nécessitant le transfert d'une grande quantité de soluté à la surface des particules, celui-ci est en vrac. Deux caractéristiques de viscosité (cohésion et adhérence) peuvent coexister lors du séchage par atomisation des aliments riches en sucre. La viscosité entre les particules résulte de la formation de ponts liquides fixes, de ponts liquides mobiles, de chaînes mécaniques entre les molécules, ainsi que de la gravité électrostatique et des 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 du sucre et des aliments riches en acides. Si la poudre est conservée plus longtemps, elle sèche sur les parois.
Cela conduit à des viscosités
STechnologie de séchage par atomisation pour le recyclage des poudres alimentaires riches en protéines. Les sucres de faible poids moléculaire (glucose, fructose) et les acides organiques (acide citrique, acide malique, acide tartrique) sont très difficiles à traiter. Les substances de petite taille, telles qu'une forte absorption d'eau, une thermoplasticité et une faible température de transition de vitrification (Tg), contribuent aux problèmes de viscosité. La température de séchage par atomisation est supérieure à Tg20.°C. La plupart de ces composants forment des particules molles à la surface visqueuse, provoquant la viscosité de la poudre et finissant par former une structure pâteuse. La forte mobilité moléculaire de cette molécule est due à sa faible température de transition vitreuse (Tg), ce qui entraîne des problèmes de viscosité dans les sécheurs par atomisation, généralement utilisés à haute température. Les principales caractéristiques de la température de conversion vitreuse et de la température de conversion en phase amorphe sont : la transition vitreuse s'est produite dans un solide dur, le sucre amorphe, qui s'est transformé en une phase liquide caoutchouteuse souple. L'énergie de surface et le verre solide ont une faible énergie de surface et n'adhèrent pas aux surfaces solides de faible énergie. En raison de l'état de transition vitreuse-caoutchouc (ou liquide), la surface du matériau peut se soulever et l'interaction entre la molécule et la surface solide peut commencer. Lors des opérations de séchage des aliments, le produit est à l'état liquide ou adhésif, et l'aliment liquide/adhésif qui élimine l'agent plastique (eau) devient du verre. Si les matières premières alimentaires ne changent pas de température de séchage élevée à température vitreuse, le produit conservera une viscosité énergétique élevée. Si ce type d’aliment est en contact avec une surface solide à haute énergie, il collera ou adhérera à celle-ci.
Contrôle de la viscosité
Il existe de nombreuses méthodes de réduction de la viscosité, issues de la science des matériaux et des procédés. Les méthodes de base en science des matériaux incluent les matériaux contenant des additifs de séchage liquide de haut poids moléculaire pour augmenter la température en dehors de la conversion par vitrification, tandis que les méthodes de traitement incluent les parois et le fond de la chambre mécanique.
Date de publication : 22 février 2024