מה גורם לצמיגות בייבוש במייבש ריסוס... כיצד לשלוט

מה גורם לצמיגות בייבוש במייבש ריסוס... כיצד לשלוט

 תַקצִיר:

מזון מיובש בהתזה מחולק לשתי קטגוריות: לא דביק וצמיג. רכיבים לא דביקים קלים לייבוש בהתזה, עיצוב המייבש פשוט והאבקה הסופית זורמת בחופשיות. דוגמאות לחומרים לא דביקים כוללות אבקת ביצים, אבקת חלב, תמיסות ומלטודקסטרין אחרים, גומי וחלבון. במקרה של מזון דביק, יש בעיית ייבוש בתנאי ייבוש רגילים בהתזה. מזון דביק בדרך כלל נדבק לדופן המייבש, או הופך למזון דביק חסר תועלת בתאי ייבוש ובמערכות הובלה, עם בעיות תפעוליות ותפוקות מוצר נמוכות. מזונות סוכריים וחומציים הם דוגמאות אופייניות.

צמיגות היא תופעה המתרחשת בתהליך ייבוש של חומרי מזון עשירים בחומצה גליקולית. צמיגות אבקה היא סוג של ביצועי הידבקות קוהזיים. היא יכולה להסביר את צמיגות החלקיק-חלקיק (קוהזיה) ואת צמיגות דופן החלקיק (הידבקות). מדד כוח הקישור עם חלקיקי האבקה נובע מהמאפיינים הפנימיים שלה הנקראים קוהזיה, ויוצרים מסות במיטת האבקה. לכן, הכוח שצריך לפרוץ את צבר האבקה צריך להיות גדול מהקוהזיה. הידבקות היא ביצועי ממשק, וחלקיקי האבקה דבקים במגמה של ציוד ייבוש בהתזה. קוהזיה והידבקות הם הפרמטרים המרכזיים לתכנון תנאי ייבוש. הרכב פני השטח של חלקיקי האבקה אחראי בעיקר לצמיגות. נטיית הקוהזיה וההידבקות של חומרי פני השטח של חלקיקי האבקה שונות. מכיוון שייבוש דורש כמות גדולה של מומס שתעבור לפני השטח של החלקיק, הוא נמצא בכמויות גדולות. שני מאפייני צמיגות (קוהזיה והידבקות) יכולים להתקיים יחד בייבוש בהתזה של חומרי מזון עשירים בסוכר. הצמיגות בין החלקיקים היא היווצרות של גשרי נוזל קבועים, גשרי נוזל נעים, שרשראות מכניות בין מולקולות, וגשרי כוח משיכה אלקטרוסטטיים ומוצקים. הסיבה העיקרית להידבקות חלקיקי אבקת הקיר בתא הייבוש היא אובדן חומרים בסוכר ובמזונות עשירים בחומצה המיובשים בהתזה. כאשר האבקה נשמרת למשך זמן רב יותר, היא תתייבש על הקיר.

זה מוביל לצמיגות

Sטכנולוגיית ייבוש בהתזה למחזור אבקת ייבוש מזון עשירה בטעם פרפר. סוכרים בעלי משקל מולקולרי נמוך (גלוקוז, פרוקטוז) וחומצות אורגניות (חומצת לימון, חומצה מאלית, חומצה טרטרית) מאתגרים מאוד. חומרים מולקולריים קטנים כמו ספיגת מים גבוהה, תרמופלסטיות וטמפרטורת מעבר ויטריפיקציה נמוכה (Tg) תורמים לבעיות צמיגות. טמפרטורת הייבוש בהתזה גבוהה מ-Tg20.°ג. רוב הרכיבים הללו יוצרים חלקיקים רכים על פני השטח הצמיגים, מה שגורם לצמיגות האבקה, ובסופו של דבר יוצר מבנה משחה במקום אבקה. הניידות המולקולרית הגבוהה של מולקולה זו נובעת מטמפרטורת המעבר הנמוכה שלה בויטריפיקציה (Tg), מה שמוביל לבעיות צמיגות במייבשי ריסוס שבדרך כלל פופולריים בטמפרטורה. המאפיינים העיקריים של טמפרטורת המרת זכוכית וטמפרטורת המרת פאזה אמורפית. אירוע המעבר זכוכיתי התרחש במוצק קשה, סוכר אמורפי, שעבר טרנספורמציה לפאזה נוזלית של גומי רך. לאנרגיית פני השטח ולזכוכית מוצקה יש אנרגיית פני השטח נמוכה והם אינם נדבקים למשטחים מוצקים בעלי אנרגיה נמוכה. בשל מצב הזכוכית לגומי (או נוזל), פני השטח של החומר יכולים להתרומם, והאינטראקציה בין המולקולה למשטח המוצק יכולה להתחיל. בפעולות ייבוש מזון, המוצר נמצא במצב נוזלי או דביק, והמזון הנוזלי/דביק שמסיר חומר פלסטי (מים) הופך לזכוכית. אם חומרי הגלם של המזון אינם משתנים מטמפרטורת ייבוש גבוהה לטמפרטורת זכוכית, המוצר ישמור על צמיגות אנרגיה גבוהה. אם מזון מסוג זה יגעו במשטח מוצק בעל אנרגיה גבוהה, הוא יידבק אליו.

שליטה בצמיגות 

ישנן שיטות רבות של מדע חומרים ושיטות מבוססות תהליך להפחתת צמיגות. השיטות הבסיסיות של מדע החומרים כוללות חומרים עם תוספי ייבוש נוזליים בעלי משקל מולקולרי גבוה כדי להגביר את הטמפרטורה מחוץ להמרת הוויזיפיקציה, ושיטות מבוססות תהליך כוללות את הקירות והתחתית של התא המכני.