¿Qué causa la viscosidad en el secado con secador por aspersión? Cómo controlar
Resumen:
Los alimentos secados por aspersión se dividen en dos categorías: no pegajosos y viscosos. Los ingredientes no pegajosos son fáciles de secar por aspersión, tienen un diseño de secador simple y el polvo final fluye libremente. Ejemplos de materiales antiadherentes incluyen huevo en polvo, leche en polvo, soluciones y otras maltodextrinas, gomas y proteínas. En el caso de los alimentos pegajosos, existe un problema de secado en condiciones normales de secado por aspersión. Los alimentos pegajosos suelen adherirse a las paredes del secador o se vuelven inutilizables en las cámaras de secado y los sistemas de transporte, lo que genera bajos problemas operativos y un bajo rendimiento del producto. Los alimentos azucarados y ácidos son ejemplos típicos.
La viscosidad es un fenómeno que se produce durante el secado de alimentos ricos en ácido glicólico. La viscosidad del polvo es un tipo de propiedad de cohesión y adhesión. Puede explicar la viscosidad entre partículas (cohesión) y la viscosidad entre partículas y la pared (adhesión). La fuerza de unión con las partículas de polvo se mide por sus características internas, denominadas cohesión, que forman masas en el lecho de polvo. Por lo tanto, la fuerza necesaria para atravesar el aglomerado de polvo debe ser mayor que la de cohesión. La adhesión es una propiedad de la interfaz, y las partículas de polvo se adhieren a la tendencia del equipo de secado por aspersión. La cohesión y la adhesión son parámetros clave para diseñar las condiciones de secado. La composición superficial de las partículas de polvo es la principal responsable de la viscosidad. La cohesión y la adhesión de los materiales superficiales de las partículas de polvo son diferentes. Dado que el secado requiere la transferencia de una gran cantidad de soluto a la superficie de la partícula, este se realiza en masa. Dos características de viscosidad (cohesión y adhesión) pueden coexistir en el secado por aspersión de alimentos ricos en azúcar. La viscosidad entre partículas se debe a la formación de puentes líquidos fijos, puentes líquidos móviles, cadenas mecánicas entre moléculas y puentes electrostáticos de gravedad y sólidos. La principal causa de la adhesión de partículas de polvo de pared en la cámara de secado es la pérdida de materiales al secar por aspersión azúcar y alimentos ricos en ácido. Al conservar el polvo durante un tiempo prolongado, se secará en la pared.
Esto conduce a una viscosidad
STecnología de secado por aspersión para el reciclaje de polvos de secado de alimentos ricos en grasas. Los azúcares de bajo peso molecular (glucosa, fructosa) y los ácidos orgánicos (ácido cítrico, ácido málico, ácido tartárico) son muy difíciles de digerir. Las sustancias de pequeño peso molecular, como la alta absorción de agua, la termoplasticidad y la baja temperatura de transición de vitrificación (Tg), contribuyen a problemas de viscosidad. La temperatura de secado por aspersión es superior a Tg₂.°C. La mayoría de estos componentes forman partículas blandas en la superficie viscosa, lo que provoca viscosidad del polvo y, finalmente, forma una pasta en lugar de polvo. La alta movilidad molecular de esta molécula se debe a su baja temperatura de transición de vitrificación (Tg), lo que genera problemas de viscosidad en los secadores por aspersión, generalmente populares a esta temperatura. Las principales características son la temperatura de conversión vítrea y la temperatura de conversión de la fase amorfa. La transición vítrea se produjo en un azúcar amorfo, un sólido duro, que se transformó en una fase líquida de caucho blando. La energía superficial del vidrio sólido es baja y no se adhiere a superficies sólidas de baja energía. Debido al estado de transición de vidrio a caucho (o líquido), la superficie del material puede elevarse y puede comenzar la interacción entre la molécula y la superficie sólida. En las operaciones de secado de alimentos, el producto se encuentra en estado líquido o adhesivo, y el alimento líquido/adhesivo que elimina el agente plástico (agua) se convierte en vidrio. Si las materias primas alimentarias no cambian de una temperatura de secado alta a una temperatura vítrea, el producto mantendrá una viscosidad de alta energía. Si este tipo de alimento entra en contacto con una superficie sólida de alta energía, se pegará o adherirá a ella.
Control de la viscosidad
Existen numerosos métodos basados en la ciencia de los materiales y procesos para reducir la viscosidad. Los métodos básicos de la ciencia de los materiales incluyen materiales con aditivos de secado líquidos de alto peso molecular para aumentar la temperatura fuera de la conversión de vitrificación, y los métodos basados en procesos incluyen las paredes y los fondos de la cámara mecánica.
Hora de publicación: 22 de febrero de 2024