スプレードライヤー乾燥における粘度の原因…制御方法

スプレードライヤー乾燥における粘度の原因…制御方法

 まとめ：

スプレードライ食品は、非粘着性と粘性性の2種類に分けられます。非粘着性の原料はスプレードライが容易で、乾燥機の設計が簡単で、最終的な粉末はスムーズに流れます。非粘着性の原料の例としては、卵粉、粉乳、マルトデキストリン、ガム、タンパク質などの溶液が挙げられます。粘着性のある食品の場合、通常のスプレードライ条件下では乾燥に問題が生じます。粘着性のある食品は通常、乾燥機の壁に付着したり、乾燥室や輸送システム内で役に立たない粘着性食品になったりするため、操作上の問題や製品収率が低下します。砂糖や酸性の食品が典型的な例です。

粘性は、グリコール酸を多く含む食品材料の乾燥過程で発生する現象です。粉体粘度は一種の凝集接着性能であり、粒子間粘度（凝集）と粒子壁粘度（接着）を説明できます。粉体粒子との結合力の尺度は、凝集と呼ばれる内部特性によるもので、粉体層に塊を形成します。したがって、粉体凝集体を突破するために必要な力は、凝集力よりも大きくなければなりません。接着は界面性能であり、粉体粒子は噴霧乾燥装置のトレンドに沿って接着します。凝集と接着は、乾燥と乾燥条件を設計するための重要なパラメータです。粉体粒子の表面組成は主に粘度に関係しています。粉体粒子表面の材料の凝集と接着の傾向は異なります。乾燥には大量の溶質を粒子表面に転移させる必要があるため、バルク状態になります。砂糖を多く含む食品材料の噴霧乾燥では、2つの粘度特性（凝集と接着）が共存する可能性があります。粒子間の粘性は、固定液橋、移動液橋、分子間の機械的鎖、静電重力と固体橋の形成によって生じます。乾燥室内の壁面粉末粒子の付着の主な原因は、砂糖や酸性食品の噴霧乾燥における材料損失です。粉末を長時間保持すると、壁面で乾燥します。

それは粘性につながる

S豊富な食品乾燥粉末をリサイクルするスプレー乾燥技術。低分子量の糖類（グルコース、フルクトース）や有機酸（クエン酸、リンゴ酸、酒石酸）は非常に扱いにくい。高吸水性、熱可塑性、低いガラス転移温度（Tg）などの低分子物質は粘度の問題に寄与する。スプレー乾燥温度はTg20以上である。°C. これらの成分のほとんどは粘性表面で軟質粒子を形成し、粉末の粘性を引き起こし、最終的には粉末ではなくペースト構造を形成します。この分子の高い分子運動性は、ガラス化転移温度（Tg）が低いことに起因しており、通常、高温で普及しているスプレードライヤーでは粘度の問題を引き起こします。ガラス転移温度と非晶質相転移温度の主な特徴。ガラス転移イベントは、硬い固体である非晶質糖で発生し、柔らかいゴム状の液体相に変化しました。表面エネルギーが低く、固体ガラスは表面エネルギーが低いため、低エネルギーの固体表面には付着しません。ガラスからゴムフェリー（または液体）の状態により、材料の表面が隆起し、分子と固体表面との相互作用が始まります。食品の乾燥操作では、製品は液体または粘着性の状態にあり、可塑剤（水）を除去した液体/粘着性食品はガラスになります。食品原料が高温乾燥温度からガラス化温度に変化しない場合、製品は高エネルギー粘度を維持します。この種の食品は、高エネルギーの固体表面に触れると、そこにくっついたり付着したりします。

粘度の制御 

粘度を低減する方法は、材料科学およびプロセスに基づくものが数多くあります。材料科学の基本的な方法としては、ガラス化反応の外側の温度を上げるために高分子量の液体乾燥添加剤を材料に添加する方法があり、プロセスに基づく方法としては、機械チャンバーの壁面や底部への添加などがあります。