Μείωση του ιξώδους πρωτεϊνικών αιωρημάτων με υπερήχους πριν από την ξήρανση με ψεκασμό
- Οι υπέρηχοι αποτελούν τη λύση για την αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση του κόστους της διαδικασίας ξήρανσης με ψεκασμό πολτών ορού γάλακτος, π.χ. WPC.
- Οι δυνάμεις διάτμησης που προκαλούνται από τους υπερήχους μειώνουν το ιξώδες του διαλύματος ορού γάλακτος και επιτρέπουν έτσι υψηλότερη συγκέντρωση πρωτεΐνης.
- Η Hielscher Ultrasonics προσφέρει διάφορες επιλογές για την εφαρμογή υπερήχων υψηλής ισχύος με σκοπό τη μείωση του ιξώδους πρωτεϊνικών διαλυμάτων.
Μείωση του ιξώδους με υπερήχους
Οι ισχυρές δυνάμεις των υπερήχων δημιουργούν σπηλαίωση, υψηλές δυνάμεις διάτμησης και ταλάντωση στα υγρά. Η Hielscher Ultrasonics χρησιμοποιεί αυτές τις έντονες δυνάμεις των υπερήχων για να τροποποιήσει τη ρευστοδυναμική πολτών που παρουσιάζουν διατμητική λέπτυνση, όπως τα πρωτεϊνικά συμπυκνώματα, το WPC ή οι πολτοί πολυμερών. Πολλοί πολτοί υποβάλλονται σε διαδικασία ξήρανσης με ψεκασμό για να προκύψει το τελικό προϊόν σε μορφή σκόνης. Η ξήρανση με ψεκασμό είναι μια ενεργοβόρα διαδικασία, η οποία συχνά αποτελεί επίσης σημείο συμφόρησης στη γραμμή παραγωγής. Η μείωση του ιξώδους με υπερήχους επιτρέπει υψηλότερη φόρτιση του διαλύματος με σωματίδια, γεγονός που οδηγεί σε μειωμένο όγκο υγρού που πρέπει να εξατμιστεί. Αυτό συνεπάγεται σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Ταυτόχρονα, η δυναμικότητα του ξηραντήρα ψεκασμού αυξάνεται, καθώς υποβάλλεται σε επεξεργασία περισσότερο προϊόν (σε ξηρό βάρος). Η εν σειρά κατεργασία με υπερήχους του ρεύματος τροφοδοσίας του ξηραντήρα ψεκασμού επιτρέπει υψηλότερη συγκέντρωση και υψηλότερο ποσοστό ξηρών στερεών στην τροφοδοσία του ξηραντήρα.
Οι επιδράσεις της κατεργασίας με υπερήχους:
- Ομογενοποίηση και μείωση του μεγέθους των σωματιδίων
- Απομάκρυνση του εγκλωβισμένου αέρα και των φυσαλίδων οξυγόνου
- Διάνοιξη των στρωμάτων συμπίεσης των πρωτεϊνών
- Προσωρινή μείωση του ιξώδους
- Δημιουργία προσωρινής αλλαγής στην ευθυγράμμιση των πρωτεϊνικών μορίων
Γιατί να χρησιμοποιούνται υπέρηχοι πριν από την ξήρανση με ψεκασμό;
Η μείωση του ιξώδους με υπερήχους οδηγεί σε μειωμένη κατανάλωση ενέργειας και υψηλότερη διεκπεραιωτική ικανότητα.
Πρόσθετα οφέλη είναι:
- αύξηση της παραγωγής κατά 10% ή περισσότερο
- μείωση του συνολικού σταθερού και μεταβλητού κόστους
- μειωμένες απαιτήσεις ψύξης
- χαμηλή επένδυση και αυξημένα κέρδη
- απόσβεση σε λιγότερο από ένα έτος
Εξοπλισμός υπερήχων
Η Hielscher Ultrasonics διαθέτει βαθιά γνώση της διαμόρφωσης και εγκατάστασης του κατάλληλου συστήματος υπερήχων για τη βελτιστοποίηση της αποδοτικότητας και της παραγωγής του ξηραντήρα ψεκασμού σας. Ανάλογα με τη γραμμή παραγωγής, η Hielscher προσφέρει διάφορες επιλογές για την εφαρμογή υπερήχων υψηλής ισχύος με σκοπό τη μείωση του ιξώδους πρωτεϊνικών διαλυμάτων. Όλα τα βιομηχανικά συστήματα υπερήχων μας είναι κατασκευασμένα για εφαρμογές βαρέος τύπου υπό απαιτητικές συνθήκες και μπορούν να λειτουργούν 24/7. Χάρη στο μικρό τους αποτύπωμα, μπορούν να ενσωματωθούν εύκολα σε υφιστάμενες γραμμές παραγωγής. Οι χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης και η φιλική προς τον χρήστη λειτουργία αποτελούν επιπλέον οφέλη.
Επικοινωνήστε μαζί μας σήμερα για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς η κατεργασία με υπερήχους βελτιώνει τη διαδικασία ξήρανσης με ψεκασμό σας!
Βιβλιογραφία/Παραπομπές
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer, και S. Kentish (2009): Επίκαιρο θέμα: Η κατεργασία με υπερήχους αυξάνει τη θερμική σταθερότητα των πρωτεϊνών ορού γάλακτος. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): Επίδραση των υπερήχων στην αποδοτικότητα των διεργασιών στη βιομηχανία τροφίμων. Παρουσιάστηκε στο «ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ» – Koprivnica, Κροατία, September 5th, 2014.
Σχετικά με τις διαδικασίες ξήρανσης με ψεκασμό
Η ξήρανση με ψεκασμό είναι μια τεχνική παραγωγής για τη μετατροπή ενός υγρού διαλύματος ή πολτού σε ξηρή σκόνη μέσω ταχείας ξήρανσης με θερμό αέριο. Ειδικά στον τομέα των τροφίμων και των φαρμάκων, η ξήρανση με ψεκασμό χρησιμοποιείται συχνά για την επεξεργασία θερμοευαίσθητων υλικών.
Η ξήρανση με ψεκασμό είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία τροφίμων και στη φαρμακοβιομηχανία για τον εγκλεισμό δραστικών ενώσεων (μικροενθυλάκωση).
Η διαδικασία ξήρανσης με ψεκασμό περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια:
- Ρεύμα τροφοδοσίας: Το ρεύμα τροφοδοσίας παρασκευάζεται ως ομοιογενές, αντλήσιμο διάλυμα, αιώρημα ή πολτός, απαλλαγμένο από προσμείξεις. Συχνά η πρώτη ύλη συμπυκνώνεται πριν τροφοδοτηθεί στον ξηραντήρα ψεκασμού.
- Ατομοποίηση: Κατά την ατομοποίηση, ο πολτός μετατρέπεται σε μικρά σταγονίδια. Αυτό είναι το πιο κρίσιμο στάδιο της διαδικασίας, καθώς ο βαθμός ατομοποίησης καθορίζει τον ρυθμό ξήρανσης και, επομένως, το μέγεθος του ξηραντήρα. Οι πιο συνηθισμένες τεχνικές ατομοποίησης είναι η ατομοποίηση με ακροφύσιο πίεσης, η ατομοποίηση με ακροφύσιο δύο ρευστών και η φυγοκεντρική ατομοποίηση. Κατά την ατομοποίηση, το 95%+ του νερού που περιέχεται στα σταγονίδια εξατμίζεται μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.
- Ξήρανση: Σε ρεύμα θερμού αέρα ή αερίου, η υγρασία εξατμίζεται γρήγορα από την επιφάνεια του σωματιδίου.
- Διαχωρισμός: Τα σωματίδια της σκόνης διαχωρίζονται από τον υγρό αέρα ή το υγρό αέριο με χρήση κυκλώνων, σακόφιλτρων ή ηλεκτροστατικής κατακρήμνισης.
Προϊόντα που έχουν ξηρανθεί με ψεκασμό
Τρόφιμα: γάλα σε σκόνη, καφές, τσάι, αυγά, δημητριακά, μπαχαρικά, αρωματικές ύλες, άμυλο και παράγωγα αμύλου, βιταμίνες, ένζυμα, στέβια, διατροφοφαρμακευτικά προϊόντα, χρωστικές, φυτικά εκχυλίσματα κ.λπ.
Φαρμακευτικά προϊόντα: αντιβιοτικά, φαρμακευτικά συστατικά, πρόσθετα
Βιομηχανικά προϊόντα: καταλύτες, χημικά προϊόντα, χρωστικές χρωμάτων, κεραμικά υλικά, πολυμερή, μικροφύκη κ.λπ.