Spraytørrer tørrer i originalen, hvilket fører til klæbrig… Sådan kontrolleres
Spraytørrede fødevarer falder i to kategorier: ikke-klæbrige og klæbrige. Ikke-klæbrige ingredienser er nemme at spraytørre med simple tørretumblerdesign og fritflydende færdige pulvere. Eksempler på ikke-viskøse materialer omfatter æggepulver, mælkepulver, maltodextriner såsom opløsning, gummier og proteiner. I tilfælde af klæbrige fødevarer er der tørringsproblemer under normale spraytørringsforhold. Klæbrige fødevarer klæber typisk til tørrevæggene eller bliver ubrugelige klæbrige fødevarer i tørrekamre og transportsystemer med driftsproblemer og lavt produktudbytte. Sukker- og syreholdige fødevarer er typiske eksempler.
Klæbrighed er et fænomen, der opstår under tørring af ofte sprøjtede sukker- og syreholdige fødevarer. Pulverklæbrighed er en kohæsiv adhæsionsegenskab. Det kan forklares med partikel-partikel-adhæsion (kohæsion) og partikel-væg-adhæsion (adhæsion). Den kraft, hvormed pulverpartiklerne binder, skyldes dens interne egenskaber kendt som kohæsion, der danner klumper i pulverlejet. Derfor bør den kraft, der kræves for at bryde igennem pulveragglomeraterne, være større end den kohæsive kraft. Adhæsion er en grænsefladeegenskab, pulverpartiklernes tendens til at klæbe til væggene i spraytørringsudstyret. Kohæsion og adhæsion er nøgleparametre i designet af tørrings- og tørreforhold. Pulverpartiklernes overfladesammensætning er hovedsageligt ansvarlig for adhæsionsproblemet. Kohæsions- og adhæsionstendenserne for pulverpartikeloverfladematerialerne er forskellige. Fordi tørring kræver en stor mængde opløst stof, der overføres til partikeloverfladen, er det bulk. De to viskose egenskaber (kohæsion og adhæsion) kan sameksistere i spraytørrede sukkerholdige fødevarer. Adhæsion mellem partikler er kohæsion, hvilket betyder dannelsen af faste væskebroer, bevægelige væskebroer, mekanisk sammenlåsning mellem molekyler og elektrostatisk tyngdekraft og faste broer. Pulverpartikler klæber til tørrekammerets vægge, primært på grund af materialetab ved spraytørring af sukker og syrerige fødevarer. Pulveragtige stoffer tørrer, når de forbliver i væggen i længere tid.
Årsager til fastklæbning:
Genvinding af spraytørringspulver til sukker og syreholdige fødevarer. Ved brug af spraytørringsteknologi er lavmolekylære sukkerarter (glukose, fruktose) og organiske syrer (citronsyre, æblesyre, vinsyre) meget udfordrende. Høj vandabsorption, termoplasticitet og lav glasovergangstemperatur (Tg) bidrager disse små molekyler til klæbrighedsproblemet. Ved spraytørringstemperaturer over Tg 20°C danner disse ingredienser for det meste bløde partikler på klæbrige overflader, hvilket får pulveret til at klæbe og ender med en pastalignende struktur i stedet for et pulver. Den høje molekylære mobilitet af sådanne molekyler skyldes deres lavere glasovergangstemperatur (Tg), hvilket fører til klæbrighedsproblemer ved temperaturer, der normalt er populære i spraytørrere. Glasovergangstemperaturen er den vigtigste egenskab ved den amorfe faseovergangstemperatur. Glasovergangshændelsen opstår, når et hårdt, fast, amorft sukker undergår en omdannelse til en blød, gummiagtig, flydende fase. Overfladeenergi: fast glas har en lav overfladeenergi og klæber ikke til lavenergiske faste overflader. Som følge af overgangen fra glastilstanden til den gummiagtige (eller flydende) tilstand kan materialeoverfladen hæves, og molekylære og faste overfladeinteraktioner kan begynde. I en fødevaretørringsproces er produktet i en flydende eller bundet tilstand, og på grund af fjernelsen af blødgøreren (vand) bliver den flydende/bundne fødevare en glasagtig tilstand. Fødevarematerialet vil forblive viskøst med høj energi, hvis fødevareproduktet ikke undergår en overgang fra høj tørretemperatur til en ændring i vitrifikationstemperaturen. Hvis dette fødevareprodukt er i kontakt med en fast overflade med høj energi, vil det klæbe til den.
Kontrol af viskositet:
Der findes en række materialevidenskabelige og procesbaserede tilgange til at reducere viskositet. Metoder baseret på materialevidenskab omfatter flydende tørretilsætningsstoffer til materialer med høj molekylvægt for at hæve temperaturen ud over glasovergangstiden, og procesbaserede metoder omfatter vægge, bunde osv. i mekaniske kamre.
Opslagstidspunkt: 15. marts 2025