Ultrazvučno smanjenje viskoznosti proteinskih suspenzija prije sušenja raspršivanjem
- Ultrazvuk je rješenje za povećanje efikasnosti i smanjenje troškova procesa sušenja raspršivanjem suspenzija sirutke, npr. WPC-a.
- Ultrazvučne smične sile smanjuju viskoznost otopine sirutke i time omogućavaju veću koncentraciju proteina.
- Hielscher Ultrasonics nudi razne opcije za primjenu ultrazvuka velike snage za smanjenje viskoznosti proteinskih otopina.
Ultrazvučno smanjenje viskoznosti
Snažne ultrazvučne sile stvaraju kavitaciju, visoke smične sile i oscilacije u tekućinama. Hielscher Ultrasonics koristi te intenzivne ultrazvučne sile za izmjenu dinamike fluida kod suspenzija koje se razrjeđuju smicanjem, kao što su proteinski koncentrati, WPC ili polimerne suspenzije. Mnoge suspenzije prolaze kroz proces sušenja raspršivanjem kako bi se dobio konačni proizvod u prahu. Sušenje raspršivanjem je energetski intenzivan proces, koji je često i usko grlo u proizvodnoj liniji. Ultrazvučno smanjenje viskoznosti omogućava veće opterećenje otopine česticama, što dovodi do manjeg volumena tekućine koju je potrebno ispariti. To je praćeno značajnim uštedama energije. Istovremeno se povećava kapacitet sušare za raspršivanje, jer se prerađuje više proizvoda (suha masa). Ultrazvučna inline obrada struje napajanja sušare za raspršivanje omogućava veću koncentraciju i veći postotak suhe tvari na ulazu u sušaru.
Efekti ultrazvučne obrade:
- Homogenizacija i smanjenje veličine čestica
- Uklanjanje zarobljenog zraka i mjehurića kisika
- Otvaranje slojeva zbijanja proteina
- Privremeno smanjenje viskoznosti
- Stvaranje privremene promjene u poravnanju proteinskih molekula
Zašto ultrazvuk prije sušenja raspršivanjem?
Ultrazvučno smanjenje viskoznosti rezultira smanjenom potrošnjom energije i većim protokom.
Dodatne prednosti su:
- povećanje izlaza za 10% ili više
- smanjenje ukupnih fiksnih i varijabilnih troškova
- smanjeni zahtjevi za hlađenjem
- mala investicija i veći profit
- povrat investicije za manje od jedne godine
Ultrazvučna oprema
Hielscher Ultrasonics posjeduje duboko znanje o konfiguriranju i instaliranju odgovarajućeg ultrazvučnog sistema radi optimizacije efikasnosti i učinka vaše sušare za raspršivanje. Prema proizvodnoj liniji, Hielscher nudi razne opcije za primjenu ultrazvuka velike snage za smanjenje viskoznosti proteinskih otopina. Svi naši industrijski ultrazvučni sistemi izrađeni su za zahtjevne primjene u teškim uvjetima i mogu raditi 24/7. Zahvaljujući maloj površini koju zauzimaju, mogu se lako naknadno ugraditi u postojeće proizvodne linije. Nizak nivo održavanja i jednostavno rukovanje dodatne su prednosti.
Kontaktirajte nas još danas kako biste dobili više informacija o tome kako ultrazvučna obrada (sonikacija) poboljšava vaš proces sušenja raspršivanjem!
Literatura/reference
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskacharya, M. Palmer i S. Kentish (2009): Vruća tema: Sonication povećava toplinsku stabilnost proteina sirutke. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): Impact of Ultrasound on Process Efficiency in Food Industry. predstavljeno na “TRENDS IN FOOD INDUSTRY” – Koprivnica, Croatia, September 5th, 2014.
O procesima sušenja raspršivanjem
Sušenje raspršivanjem je proizvodna tehnika za pretvaranje tekuće otopine ili suspenzije u suhi prah brzim sušenjem vrućim plinom. Posebno se u sektoru hrane i farmaceutike sušenje raspršivanjem često koristi za obradu termički osjetljivih materijala.
Sušenje raspršivanjem je tehnika koja se često koristi u industriji hrane i farmaceutskoj industriji za inkapsulaciju aktivnih spojeva (mikroinkapsulacija).
Proces sušenja raspršivanjem sastoji se od sljedećih koraka:
- Struja napajanja: Struja napajanja priprema se u homogenu otopinu, suspenziju ili kašu koja se može pumpati i koja ne sadrži nečistoće. Sirovina se često koncentrira prije nego što se dovede u sušaru za raspršivanje.
- Atomizacija: Tokom atomizacije suspenzija se pretvara u sitne kapljice. Ovo je najkritičniji korak procesa jer stepen atomizacije kontrolira brzinu sušenja, a time i veličinu sušare. Najčešće tehnike atomizacije su atomizacija pomoću tlačne mlaznice, atomizacija pomoću dvofluidne mlaznice i centrifugalna atomizacija. Tokom atomizacije, 95%+ vode sadržane u kapljicama ispari se u roku od nekoliko sekundi.
- Sušenje: U struji vrućeg zraka ili plina vlaga brzo isparava s površine čestice.
- Separacija: Čestice praha odvajaju se od vlažnog zraka ili plina pomoću ciklona, vrećastih filtera ili elektrostatičkog taloženja.
Proizvodi sušeni raspršivanjem
Hrana: mlijeko u prahu, kafa, čaj, jaja, žitarice, začini, arome, škrob i derivati škroba, vitamini, enzimi, stevija, nutraceutici, bojila, biljni ekstrakti itd.
Farmaceutski proizvodi: antibiotici, medicinski sastojci, aditivi
Industrija: katalizatori, kemijski proizvodi, pigmenti za boje, keramički materijali, polimeri, mikroalge itd.