Reducción ultrasónica de la viscosidad de suspensiones proteínicas antes del secado por atomización
- Los ultrasonidos son la solución para mejorar la eficacia y reducir los costes del proceso de secado por pulverización de lechadas de suero, por ejemplo WPC.
- Las fuerzas de cizallamiento ultrasónicas reducen la viscosidad de la solución de suero y permiten así una mayor concentración de proteínas.
- Hielscher Ultrasonics ofrece varias opciones para aplicar ultrasonidos de alta potencia para la reducción de la viscosidad de soluciones proteicas.
Reducción de la viscosidad por ultrasonidos
Las potentes fuerzas ultrasónicas crean cavitación, altas fuerzas de cizallamiento y oscilación en los líquidos. Hielscher Ultrasonics utiliza estas intensas fuerzas ultrasónicas para modificar la dinámica de fluidos de lechadas que se diluyen por cizallamiento, como concentrados de proteínas, WPC o lechadas de polímeros. Muchas lechadas pasan por un proceso de secado por pulverización para obtener el producto final en polvo. El secado por pulverización es un proceso que consume mucha energía, lo que a menudo supone también un cuello de botella en la línea de producción. La reducción de la viscosidad por ultrasonidos permite una mayor carga de partículas en la solución, lo que se traduce en un menor volumen de líquido que debe evaporarse. Esto conlleva un importante ahorro de energía. Al mismo tiempo, la capacidad del atomizador-secador aumenta, ya que se procesa más producto (peso seco). El tratamiento ultrasónico en línea de la corriente de alimentación del secador por pulverización permite aumentar la concentración y el porcentaje de sólidos secos en el secador.
Efectos del tratamiento ultrasónico:
- Homogeneización y reducción del tamaño de las partículas
- Eliminar el aire arrastrado y las burbujas de oxígeno
- Abrir las capas de compactación de las proteínas
- Reducir temporalmente la viscosidad
- Crear un cambio temporal en la alineación de la molécula de proteína
¿Por qué ultrasonidos antes que secado por pulverización?
La reducción de la viscosidad por ultrasonidos produce menor consumo de energía y mayor rendimiento.
Otras ventajas adicionales son:
- aumenta la producción en un 10% o más
- reducción de los costes fijos y variables globales
- menores necesidades de refrigeración
- baja inversión y mayores beneficios
- amortización en menos de un año
Equipo ultrasónico
Hielscher Ultrasonics dispone de profundos conocimientos para configurar e instalar el sistema de ultrasonidos adecuado para optimizar la eficacia y el rendimiento de su atomizador. Según la línea de producción, Hielscher ofrece varias opciones para aplicar ultrasonidos de alta potencia para la reducción de la viscosidad de las soluciones proteínicas. Todos nuestros sistemas ultrasónicos industriales están fabricados para aplicaciones pesadas en condiciones exigentes y pueden funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana. Gracias a su reducido tamaño, pueden instalarse fácilmente en líneas de producción ya existentes. Otras ventajas son su bajo mantenimiento y su fácil manejo.
Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener más información sobre cómo la sonicación mejora su proceso de secado por atomización.
Literatura/Referencias
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer y S. Kentish (2009): Hot topic: La sonicación aumenta la estabilidad térmica de las proteínas del lactosuero. J. Dairy Sci. 92:5353-5356.
- Mladen Brncic (2014): Impact of Ultrasound on Process Efficiency in Food Industry. presentado en “TENDENCIAS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA” - Koprivnica, Croacia, 5 de septiembre de 2014.
Acerca de los procesos de secado por atomización
El secado por atomización es una técnica de producción para convertir una solución líquida o una suspensión en un polvo seco mediante el secado rápido con un gas caliente. Especialmente en los sectores alimentario y farmacéutico, el secado por pulverización se utiliza a menudo para tratar materiales termosensibles.
El secado por pulverización es una técnica muy utilizada en la industria alimentaria y farmacéutica para encapsular compuestos activos (microencapsulación).
El proceso de secado por pulverización consta de los siguientes pasos:
- Corriente de alimentación: La corriente de alimentación se prepara hasta obtener una solución, suspensión o lechada homogénea, bombeable y libre de impurezas. A menudo, la materia prima se concentra antes de introducirse en el secador por pulverización.
- Atomización: Durante la atomización, el lodo se transforma en pequeñas gotas. Este es el paso más crítico del proceso, ya que el grado de atomización controla la velocidad de secado y, por tanto, el tamaño del secador. Las técnicas de atomización más comunes son la atomización por boquilla a presión, la atomización por boquilla de dos fluidos y la atomización centrífuga. Durante la atomización, más del 95% del agua contenida en las gotas se evapora en pocos segundos.
- Secado: En una corriente de aire o gas caliente, la humedad se evapora rápidamente de la superficie de la partícula.
- Separación: Las partículas de polvo se separan del aire o gas húmedo mediante ciclones, filtros de mangas o precipitación electrostática.
Productos atomizados
Alimentosleche en polvo, café, té, huevos, cereales, especias, aromas, almidón y derivados del almidón, vitaminas, enzimas, stevia, nutracéuticos, colorantes, extractos de plantas, etc.
farmacéuticaantibióticos, ingredientes médicos, aditivos
Uso industrialcatalizadores, productos químicos, pigmentos para pinturas, materiales cerámicos, polímeros, microalgas, etc.