Ultraschall-gestützte Viskositätsabsenkung vor der Sprühtrocknung

  • Ultraschall ist die Lösung, wenn es um die Effizienzsteigerung und Kostensenkung bei der Sprühtrocknung von Molke (z.B. WPC) geht.
  • Ultraschallscherkräfte verringern die Viskosität der Molke und ermöglicht dadurch eine höhere Aufkonzentrierung der Milchproteine.
  • Hielscher Ultrasonics bietet verschiedene Optionen, um Hochleistungs-Ultraschall zur Viskositätabsenkung von Molke anzuwenden.

Viskositätsabsenkung durch Ultraschall

Hielscher Ultrasonics ist Ihr führender Experte für Ultraschallprozesse!Hochintensive Ultraschallkräfte erzeugen in Flüssigkeiten Kavitation, hohe Scherkräfte und Oszillation. Hielscher Ultrasonics macht sich diese hochintensiven Ultraschallkräfte zunutze, um die Fließdynamik von scherverdünnenden Slurries (z.B. Proteinkonzentrate, WPC oder Polymer-Slurries) zu verändern. Viele Suspensionen, Lösungen und Emulsionen werden mittels Sprühtrocknung zu einem Pulver verarbeitet. Bei der Sprühtrocknung handelt es sich um einen energieintensiven Prozess, der zudem oftmals eine Engstelle in der Fertigungslinie ist. Durch die ultraschall-gestützte Viskositätsabsenkung kann die Flüssigkeit mit einer deutlich höheren Partikelkonzentration beladen werden, wodurch ein deutlich geringeres Flüssigkeitsvolumen verdampft werden muss. Daraus ergibt sich eine deutliche Energieeinsparung. Gleichzeitig wird dadurch die Kapazität des Sprühtrocknungsturms gesteigert, da mehr Produkt (Trockenmasse) verarbeitet wird. Die ultraschall-gestützte Inline-Verarbeitung Flüssigkeitszustroms ermöglicht die Aufkonzentrierung des Feststoffgehaltes der Flüssigkeit, mit welcher der Sprühtrockner beschickt wird.

Effekte der Beschallung:

  • Homogenisierung und Partikelzerkleinerung
  • Entgasung (Luft- und Gasblasen werden entfernt)
  • Aufschluss verdichteter Proteinschichten
  • Vorübergehende Viskositätsabsenkung
  • Vorübergehende Änderung der Ausrichtung der Proteinmoleküle

Warum Ultraschall vor der Sprühtrocknung?

Mit der ultraschall-gestützten Viskositätserniedrigung erzielen Sie eine Senkung des Energieverbrauchs und höheren Durchsatz.
Weitere Vorteile sind:

  • eine erhöhte Produktion um 10% oder mehr
  • Senkung der fixen sowie variablen Kosten
  • weniger Kühlbedarf
  • geringe Investitionskosten und höhere Gewinne
  • Amortisation in weniger als einem Jahr

Ultraschallgeräte

Hielscher Ultrasonics verfügt über langjähriges Wissen und Erfahrung und berät Sie gerne. Wir helfen Ihnen die passende Konfiguration und Installation eines Ultraschallsystems zu finden, mit dem Sie die Effizienz und Leistung Ihres Sprühtrockners optimieren. Abgestimmt auf Ihre Produktionslinie bietet Hielscher verschiedene Optionen, um Hochleistung-Ultraschall zur Viskositätsabsenkung von Proteinsuspensionen anzuwenden. Alle unsere industriellen Ultraschallsysteme sind für den Einsatz unter anspruchsvollen Bedingungen und den 24/7-Betrieb gebaut. Aufgrund ihres geringen Platzbedarf können Hielscher Ultraschallsysteme problemlos in bestehenden Produktionslinien nachgerüstet werden. Robustheit, geringer Wartungsbedarf und einfache Bedienerfreundlichkeit zählen zu den weiteren Vorteile.
Kontaktieren Sie uns heute für weitere Informationen, wie Ultraschall Ihren Sprühtrocknungsprozess verbessert!

Ultraschallscherkräfte werden eingesetzt, um die Viskosität zu verringern.

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Viskositätsabsenkung durch Ultraschall

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Literatur

  • M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer, und S. Kentish (2009): heißes Thema: Ultraschall-Behandlung erhöht die Wärmestabilität von Molkeproteinen. J. Dairy Sci. 92: 5353-5356.
  • Mladen Brncic (2014): Auswirkungen von Ultraschall auf Prozesseffizienz in Lebensmittelindustrie. präsentiert auf „TRENDS IN LEBENSMITTELINDUSTRIE“ - Koprivnica, Kroatien, 5. September 2014.


Weitere Informationen zur Sprühtrocknung

Die Sprühtrocknung ist eine Produktionstechnik, durch die eine Lösung, Suspension oder Emulsion mit Hilfe von Heißluft oder heißem Gas zu einem trockenen Pulver verarbeitet wird. Die Sprühtrocknung wird vor allem in der Lebensmittel- und Pharmabranche zur Behandlung von thermisch empfindlichen Materialien eingesetzt.
Die Sprühtrocknung wird zudem häufig für die (Mikro-)Verkapselung von Lebensmittel- und Pharma-Wirkstoffen verwendet.
Der Sprühtrocknungsprozess besteht aus folgenden Schritten:

  1. Zustrom: Bei der Herstellung des Ausgangsmaterials ist es wichtig, eine homogene, pumpfähige und störstoff-freie Lösung, Suspension oder Slurry herzustellen. Oftmals wird das Ausgangsmaterial aufkonzentriert, bevor es in den Sprühtrockner eingespeist wird.
  2. Zerstäubung: Während der Zerstäuben wird die Slurry in kleine Tröpfchen umgewandelt. Dies ist der wichtigste Prozessschritt, da der Grad der Atomisierung / Zerstäubung die Trocknungsgeschwindigkeit beeinflusst und damit Auswirkung auf die benötigte Trocknergröße hat. Für die Zerstäubungstechnik werden meist die Einstoff-Druckdüsen, Zweifluid-Sprühdüsen oder Rotationszerstäuber eingesetzt. Während der Vernebelung verdunsten 95%+ des Wassers, das in den Tröpfchen enthalten ist, innerhalb von wenigen Sekunden.
  3. Trocknung: Im heißen Luft- oder Gasstrom verdunstet die Feuchtigkeit schnell von der Oberfläche der Partikel.
  4. Trennung: Die Pulverpartikel werden mittels Zyklonabscheider, Beutelfilter oder elektrostatischer Ausfällung getrennt.

Sprühgetrocknete Produkte

Lebensmittel: Milchpulver, Kaffee, Tee, Eier, Getreide, Gewürze, Aromen, Stärke und Stärkederivate, Vitamine, Enzyme, Stevia, Nutraceuticals, Farbstoffe, Pflanzenextrakte etc.
Pharma: Antibiotika, medizinische Inhaltsstoffe, Zusatzstoffe
industrielle: Katalysatoren, chemische Produkte, Farbpigmente, keramische Werkstoffe, Polymere, Mikroalgen etc.