Secagem por spray no original que leva à pegajosidade… Como controlar

Secagem por spray no original que leva à pegajosidade… Como controlar

Alimentos secos por atomização se dividem em duas categorias: não pegajosos e pegajosos. Ingredientes não pegajosos são fáceis de secar por atomização com designs simples de secadores e pós finais de fluxo livre. Exemplos de materiais não viscosos incluem ovos em pó, leite em pó, maltodextrinas em solução, gomas e proteínas. No caso de alimentos pegajosos, há problemas de secagem em condições normais de secagem por atomização. Alimentos pegajosos geralmente grudam nas paredes do secador ou se tornam alimentos pegajosos inúteis em câmaras de secagem e sistemas de transporte, com problemas operacionais e baixo rendimento do produto. Alimentos que contêm açúcar e ácidos são exemplos típicos.

A pegajosidade é um fenômeno encontrado durante a secagem de materiais alimentícios ricos em açúcar e ácidos frequentemente pulverizados. A pegajosidade do pó é uma propriedade de adesão coesiva. Ela pode ser explicada em termos de adesão partícula-partícula (coesão) e adesão partícula-parede (adesão). A medida da força com que as partículas de pó se ligam é devido às suas propriedades internas conhecidas como coesão, formando grumos no leito de pó. Portanto, a força necessária para romper os aglomerados de pó deve ser maior do que a força de coesão. A adesão é uma propriedade interfacial, a tendência das partículas de pó aderirem às paredes do equipamento de secagem por atomização. A coesão e a adesão são parâmetros-chave no projeto e nas condições de secagem. A composição da superfície das partículas de pó é a principal responsável pelo problema de adesão. As tendências de coesão e adesão dos materiais da superfície das partículas de pó são diferentes. Como a secagem requer uma grande quantidade de transferência de soluto para a superfície da partícula, ela é volumosa. As duas características viscosas (coesão e adesão) podem coexistir em materiais alimentícios ricos em açúcar secos por atomização. A adesão entre partículas é a coesão, que consiste na formação de pontes líquidas fixas, pontes líquidas móveis, intertravamento mecânico entre moléculas, gravidade eletrostática e pontes sólidas. As partículas de pó aderem às paredes da câmara de secagem principalmente devido à perda de material na secagem por aspersão de açúcar e alimentos ricos em ácido. Substâncias em pó, quando retidas por mais tempo na parede, perdem a consistência.

Causas de aderência:

Recuperação de Pó Secante para Alimentos Ricos em Ácidos e Açúcares em Spray Utilizando a tecnologia de secagem por spray, açúcares de baixo peso molecular (glicose, frutose) e ácidos orgânicos (cítrico, málico, tartárico) são muito desafiadores. Alta absorção de água, termoplasticidade e baixa temperatura de transição vítrea (Tg) essas pequenas moléculas contribuem para o problema de pegajosidade. Em temperaturas de secagem por spray acima de Tg 20°C, esses ingredientes formam principalmente partículas macias em superfícies pegajosas, fazendo com que o pó grude e acabe com uma estrutura pastosa em vez de um pó. A alta mobilidade molecular dessas moléculas se deve à sua menor temperatura de transição vítrea (Tg), o que leva a problemas de pegajosidade em temperaturas geralmente populares em secadores por spray. A temperatura de transição vítrea é a principal característica da temperatura de transição de fase amorfa. O evento de transição vítrea ocorre quando um sólido duro, açúcar amorfo, passa por uma transformação em uma fase líquida macia e borrachuda. Energia de superfície, o vidro sólido tem baixa energia de superfície e não adere a superfícies sólidas de baixa energia. Como resultado da transição do estado vítreo para o estado emborrachado (ou líquido), a superfície do material pode ser elevada, iniciando-se interações entre as superfícies molecular e sólida. Em uma operação de secagem de alimentos, o produto está no estado líquido ou aglutinado e, devido à remoção do plastificante (água), o produto alimentício líquido/aglutinado torna-se vítreo. O material alimentício permanecerá viscoso com alta energia se não passar por uma transição da alta temperatura de secagem para uma mudança na temperatura de vitrificação. Se este produto alimentício entrar em contato com uma superfície sólida com alta energia, ele grudará ou se agarrará a ela.

Controlando a viscosidade:

Existem diversas abordagens baseadas na ciência dos materiais e em processos para reduzir a viscosidade. Os métodos baseados na ciência dos materiais incluem materiais de alto peso molecular, aditivos de secagem líquidos para elevar a temperatura além da transição vítrea, e os métodos baseados em processos incluem paredes, fundos, etc., de câmaras mecânicas.