Réduction par ultrasons de la viscosité des suspensions de protéines avant le séchage par atomisation
- Les ultrasons sont la solution pour améliorer l'efficacité et réduire les coûts du processus de séchage par atomisation des boues de lactosérum, par exemple le WPC.
- Les forces de cisaillement ultrasoniques réduisent la viscosité de la solution de lactosérum et permettent ainsi une concentration plus élevée en protéines.
- Hielscher Ultrasonics propose différentes options pour appliquer des ultrasons de haute puissance à la réduction de la viscosité des solutions protéiniques.
Réduction de la viscosité par ultrasons
Les puissantes forces ultrasoniques créent de la cavitation, des forces de cisaillement élevées et des oscillations dans les liquides. Hielscher Ultrasonics utilise ces forces ultrasoniques intenses pour modifier la dynamique des fluides dans les suspensions à cisaillement comme les concentrés de protéines, le WPC ou les suspensions de polymères. De nombreuses bouillies passent par un processus de séchage par atomisation pour obtenir le produit en poudre final. Le séchage par atomisation est un processus qui consomme beaucoup d'énergie et qui constitue souvent un goulot d'étranglement dans la chaîne de production. La réduction de la viscosité par ultrasons permet d'augmenter la charge en particules de la solution, ce qui réduit le volume de liquide à évaporer. Cela s'accompagne d'importantes économies d'énergie. Dans le même temps, la capacité du sécheur par pulvérisation est améliorée car une plus grande quantité de produit (poids sec) peut être traitée. Le traitement ultrasonique en ligne du flux d'alimentation du sécheur par atomisation permet d'augmenter la concentration et le pourcentage de matières sèches dans le sécheur.
Les effets du traitement ultrasonique :
- Homogénéisation et réduction de la taille des particules
- Éliminer l'air entraîné et les bulles d'oxygène
- Ouvrir les couches de compaction des protéines
- Réduire temporairement la viscosité
- Créer un changement temporaire dans l'alignement de la molécule de protéine
Pourquoi les ultrasons avant le séchage par pulvérisation ?
La réduction de la viscosité par ultrasons se traduit par réduction de la consommation d'énergie et débit plus élevé.
Les avantages supplémentaires sont les suivants
- augmente la production de 10 % ou plus
- réduction des coûts fixes et variables globaux
- réduction des besoins en froid
- des investissements réduits et des bénéfices accrus
- amortissement en moins d'un an
Équipement ultrasonique
Hielscher Ultrasonics possède une connaissance approfondie de la configuration et de l'installation du système ultrasonique approprié pour optimiser l'efficacité et le rendement de votre sécheur par pulvérisation. En fonction de la ligne de production, Hielscher propose différentes options pour appliquer des ultrasons à haute puissance pour la réduction de la viscosité des solutions protéiniques. Tous nos systèmes ultrasoniques industriels sont conçus pour des applications lourdes dans des conditions exigeantes et peuvent fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Grâce à leur faible encombrement, ils peuvent être facilement intégrés dans des lignes de production existantes. La maintenance réduite et le fonctionnement convivial sont d'autres avantages.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour obtenir plus d'informations sur la façon dont la sonication améliore votre processus de séchage par pulvérisation !
Littérature/références
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer et S. Kentish (2009) : Hot topic : Sonication increases the heat stability of whey proteins. J. Dairy Sci. 92:5353-5356.
- Mladen Brncic (2014) : Impact of Ultrasound on Process Efficiency in Food Industry (Impact des ultrasons sur l'efficacité des processus dans l'industrie alimentaire). présenté à “TENDANCES DANS L'INDUSTRIE ALIMENTAIRE” - Koprivnica, Croatie, 5 septembre 2014.
A propos des procédés de séchage par pulvérisation
Le séchage par atomisation est une technique de production qui permet de transformer une solution liquide ou une boue en une poudre sèche en la séchant rapidement à l'aide d'un gaz chaud. Dans le secteur alimentaire et pharmaceutique en particulier, le séchage par atomisation est souvent utilisé pour traiter des matériaux thermosensibles.
Le séchage par atomisation est une technique fréquemment utilisée dans l'industrie alimentaire et pharmaceutique pour encapsuler des composés actifs (micro-encapsulation).
Le processus de séchage par atomisation comprend les étapes suivantes :
- Flux d'alimentation : Le flux d'alimentation est préparé pour obtenir une solution, une suspension ou une boue homogène, pompable et exempte d'impuretés. Souvent, la matière première est concentrée avant d'être introduite dans le sécheur par pulvérisation.
- Atomisation : Lors de l'atomisation, la suspension est transformée en petites gouttelettes. Il s'agit de l'étape la plus critique du processus car le degré d'atomisation contrôle la vitesse de séchage et donc la taille du séchoir. Les techniques d'atomisation les plus courantes sont l'atomisation par buse à pression, l'atomisation par buse à deux fluides et l'atomisation centrifuge. Lors de l'atomisation, plus de 95 % de l'eau contenue dans les gouttelettes s'évaporent en quelques secondes.
- Séchage : Dans un courant d'air ou de gaz chaud, l'humidité s'évapore rapidement de la surface de la particule.
- Séparation : Les particules de poudre sont séparées de l'air ou du gaz humide à l'aide de cyclones, de filtres à manches ou par précipitation électrostatique.
Produits séchés par pulvérisation
Alimentairelait en poudre, café, thé, œufs, céréales, épices, arômes, amidon et dérivés de l'amidon, vitamines, enzymes, stévia, nutraceutiques, colorants, extraits de plantes, etc.
pharmaceutiqueantibiotiques, ingrédients médicaux, additifs
IndustrielLes produits de la biotechnologie sont les suivants : catalyseurs, produits chimiques, pigments de peinture, matériaux céramiques, polymères, microalgues, etc.