הפחתת צמיגות של תרחיפי חלבון באמצעות אולטרסאונד לפני ייבוש בהתזה
- אולטרסאונד הוא הפתרון לשיפור היעילות ולהפחתת העלויות בתהליך הייבוש בהתזה של תרחיפי מי גבינה, כגון WPC.
- כוחות גזירה אולטרסוניים מפחיתים את צמיגות תמיסת מי הגבינה ובכך מאפשרים ריכוז חלבון גבוה יותר.
- Hielscher Ultrasonics מציעה אפשרויות שונות ליישום אולטרסאונד בהספק גבוה להפחתת הצמיגות של תמיסות חלבון.
הפחתת צמיגות באמצעות אולטרסאונד
כוחות אולטרסוניים עוצמתיים יוצרים קוויטציה, כוחות גזירה גבוהים ותנודות בנוזלים. Hielscher Ultrasonics משתמשת בכוחות אולטרסוניים עזים אלה כדי לשנות את דינמיקת הזרימה של תרחיפים שצמיגותם פוחתת תחת גזירה, כגון תרכיזי חלבון, WPC או תרחיפי פולימרים. תרחיפים רבים עוברים תהליך ייבוש בהתזה לקבלת המוצר הסופי בצורת אבקה. ייבוש בהתזה הוא תהליך עתיר אנרגיה, שלעיתים קרובות מהווה גם צוואר בקבוק בקו הייצור. הפחתת צמיגות באמצעות אולטרסאונד מאפשרת תכולת חלקיקים גבוהה יותר בתמיסה, וכך מצמצמת את נפח הנוזל שיש לאדות. הדבר מלווה בחיסכון משמעותי באנרגיה. במקביל, קיבולת מייבש ההתזה גדלה, מכיוון שמעובדת כמות גדולה יותר של מוצר במונחי משקל יבש. הטיפול האולטרסוני הרציף בזרם ההזנה של מייבש ההתזה מאפשר להזין למייבש חומר בריכוז גבוה יותר ובאחוז גבוה יותר של מוצקים יבשים.
השפעות הטיפול האולטרסוני:
- הומוגניזציה והקטנת גודל החלקיקים
- סילוק אוויר כלוא ובועות חמצן
- פתיחת השכבות הדחוסות של החלבונים
- הפחתה זמנית של הצמיגות
- יצירת שינוי זמני בכיווניות של מולקולות החלבון
מדוע להשתמש באולטרסאונד לפני ייבוש בהתזה?
הפחתת הצמיגות באמצעות אולטרסאונד מובילה להפחתת צריכת האנרגיה וכן לתפוקה גבוהה יותר.
יתרונות נוספים הם:
- הגדלת התפוקה ב-10% או יותר
- הפחתת סך העלויות הקבועות והמשתנות
- הפחתת דרישות הקירור
- השקעה נמוכה ורווחים מוגדלים
- החזר השקעה בתוך פחות משנה
ציוד אולטרסוני
ל-Hielscher Ultrasonics ידע מעמיק בקביעת התצורה ובהתקנה של המערכת האולטרסונית המתאימה למיטוב היעילות והתפוקה של מייבש ההתזה שלכם. בהתאם לקו הייצור, Hielscher מציעה אפשרויות שונות ליישום אולטרסאונד בהספק גבוה להפחתת הצמיגות של תמיסות חלבון. כל המערכות האולטרסוניות התעשייתיות שלנו בנויות ליישומים בעומס כבד בתנאים תובעניים ויכולות לפעול 24/7. בזכות שטח הרצפה הקטן שהן תופסות, ניתן לשלב אותן בקלות בקווי ייצור קיימים. דרישות תחזוקה נמוכות ותפעול ידידותי למשתמש הם יתרונות נוספים.
צרו איתנו קשר עוד היום לקבלת מידע נוסף על האופן שבו סוניקציה משפרת את תהליך הייבוש בהתזה שלכם!
ספרות ומקורות
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer, and S. Kentish (2009): נושא חם: סוניקציה מגבירה את היציבות התרמית של חלבוני מי גבינה. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): השפעת האולטרסאונד על יעילות התהליכים בתעשיית המזון. הוצג בכנס "TRENDS IN FOOD INDUSTRY" – קופריבניצה, קרואטיה, September 5th, 2014.
על תהליכי ייבוש בהתזה
ייבוש בהתזה הוא טכניקת ייצור להמרת תמיסה נוזלית או תרחיף לאבקה יבשה באמצעות ייבוש מהיר בגז חם. במיוחד בענפי המזון והתרופות, ייבוש בהתזה משמש לעיתים קרובות לטיפול בחומרים רגישים לחום.
ייבוש בהתזה הוא טכניקה נפוצה בתעשיות המזון והתרופות לכימוס תרכובות פעילות (מיקרו-כימוס).
תהליך הייבוש בהתזה מורכב מהשלבים הבאים:
- זרם ההזנה: זרם ההזנה מוכן כתמיסה, תרחיף או תרחיף סמיך, אחידים, ניתנים לשאיבה ונטולי זיהומים. לעיתים קרובות חומר ההזנה עובר ריכוז לפני הזנתו למייבש ההתזה.
- אטומיזציה: במהלך האטומיזציה, התרחיף הופך לטיפות קטנות. זהו השלב הקריטי ביותר בתהליך, שכן דרגת האטומיזציה קובעת את קצב הייבוש ולכן גם את גודל המייבש. טכניקות האטומיזציה הנפוצות ביותר הן אטומיזציה באמצעות נחיר לחץ, אטומיזציה באמצעות נחיר דו-זורמי ואטומיזציה צנטריפוגלית. במהלך האטומיזציה, 95%+ מהמים שבטיפות מתאדים בתוך שניות ספורות.
- ייבוש: בזרם אוויר חם או גז חם, הלחות מתאדה במהירות מפני השטח של החלקיק.
- הפרדה: חלקיקי האבקה מופרדים מהאוויר או מהגז הלח באמצעות ציקלונים, מסנני שקים או שיקוע אלקטרוסטטי.
מוצרים המיובשים בהתזה
מזון: אבקת חלב, קפה, תה, ביצים, דגנים, תבלינים, חומרי טעם וריח, עמילן ונגזרות עמילן, ויטמינים, אנזימים, סטיביה, מוצרים נוטרצויטיים, חומרי צבע, תמציות צמחים וכו'.
תרופות: אנטיביוטיקה, רכיבים רפואיים, תוספים
תעשייה: זרזים, מוצרים כימיים, פיגמנטים לצבע, חומרים קרמיים, פולימרים, מיקרו-אצות וכו'.