Riduzione della viscosità ad ultrasuoni delle sospensioni proteiche prima dell'essiccazione a spruzzo
- Gli ultrasuoni sono la soluzione per migliorare l'efficienza e ridurre i costi del processo di essiccazione a spruzzo degli impasti di siero di latte, ad esempio WPC.
- Le forze di taglio degli ultrasuoni riducono la viscosità della soluzione di siero di latte e consentono quindi una maggiore concentrazione di proteine.
- Hielscher Ultrasonics offre diverse opzioni per l'applicazione di ultrasuoni ad alta potenza per la riduzione della viscosità delle soluzioni proteiche.
Riduzione della viscosità a ultrasuoni
Le potenti forze ultrasoniche creano cavitazione, elevate forze di taglio e oscillazioni nei liquidi. Hielscher Ultrasonics utilizza queste intense forze ultrasoniche per modificare la fluidodinamica degli impasti che si assottigliano al taglio, come i concentrati di proteine, i WPC o gli impasti di polimeri. Molti impasti vengono sottoposti a un processo di essiccazione a spruzzo per ottenere il prodotto finale in polvere. L'essiccazione a spruzzo è un processo ad alta intensità energetica, che spesso rappresenta un collo di bottiglia nella linea di produzione. La riduzione della viscosità a ultrasuoni consente di aumentare il carico di particelle della soluzione, riducendo così il volume di liquido che deve essere evaporato. Ciò comporta un notevole risparmio energetico. Allo stesso tempo, la capacità dell'essiccatore a spruzzo aumenta, poiché viene lavorata una quantità maggiore di prodotto (peso secco). Il trattamento a ultrasuoni in linea del flusso di alimentazione dell'essiccatore a spruzzo consente una maggiore concentrazione e percentuale di solidi secchi nell'essiccatore.
Gli effetti del trattamento a ultrasuoni:
- Omogeneizzazione e riduzione delle dimensioni delle particelle
- Rimuovere l'aria e le bolle di ossigeno intrappolate
- Aprire gli strati di compattazione delle proteine
- Ridurre temporaneamente la viscosità
- Creare un cambiamento temporaneo nell'allineamento della molecola proteica.
Perché gli ultrasuoni prima dell'essiccazione a spruzzo?
La riduzione della viscosità ad ultrasuoni si traduce in consumo energetico ridotto e maggiore produttività.
Ulteriori vantaggi sono:
- aumenta la produzione del 10% o più
- riduzione dei costi fissi e variabili complessivi
- riduzione dei requisiti di refrigerazione
- bassi investimenti e aumento dei profitti
- ritorno dell'investimento in meno di un anno
Apparecchiature a ultrasuoni
Hielscher Ultrasonics ha una profonda conoscenza della configurazione e dell'installazione del sistema a ultrasuoni adatto per ottimizzare l'efficienza e la resa del vostro essiccatore a spruzzo. A seconda della linea di produzione, Hielscher offre diverse opzioni per l'applicazione di ultrasuoni ad alta potenza per la riduzione della viscosità delle soluzioni proteiche. Tutti i nostri sistemi industriali a ultrasuoni sono costruiti per applicazioni gravose in condizioni difficili e possono funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Grazie al loro ingombro ridotto, possono essere facilmente installati in un secondo momento nelle linee di produzione esistenti. La bassa manutenzione e la facilità d'uso sono ulteriori vantaggi.
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Letteratura/riferimenti
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer e S. Kentish (2009): Argomento scottante: La sonicazione aumenta la stabilità al calore delle proteine del siero di latte. J. Dairy Sci. 92:5353-5356.
- Mladen Brncic (2014): Impatto degli ultrasuoni sull'efficienza del processo nell'industria alimentare. presentato a “TENDENZE DELL'INDUSTRIA ALIMENTARE” - Koprivnica, Croazia, 5 settembre 2014.
Informazioni sui processi di essiccazione a spruzzo
L'essiccazione a spruzzo è una tecnica di produzione che consente di convertire una soluzione liquida o un impasto in una polvere secca mediante una rapida essiccazione con un gas caldo. Soprattutto nel settore alimentare e farmaceutico, l'essiccazione a spruzzo è spesso utilizzata per trattare materiali termosensibili.
L'essiccazione a spruzzo è una tecnica spesso utilizzata nell'industria alimentare e farmaceutica per incapsulare composti attivi (microincapsulazione).
Il processo di essiccazione a spruzzo consiste nelle seguenti fasi:
- Flusso di alimentazione: Il flusso di alimentazione viene preparato in modo da ottenere una soluzione, una sospensione o un impasto omogeneo, pompabile e privo di impurità. Spesso la materia prima viene concentrata prima di essere immessa nell'essiccatore a spruzzo.
- Atomizzazione: Durante la nebulizzazione, l'impasto viene trasformato in piccole gocce. Questa è la fase più critica del processo, poiché il grado di atomizzazione controlla la velocità di essiccazione e quindi le dimensioni dell'essiccatore. Le tecniche di atomizzazione più comuni sono l'atomizzazione con ugello a pressione, l'atomizzazione con ugello a due fluidi e l'atomizzazione centrifuga. Durante la nebulizzazione, oltre il 95% dell'acqua contenuta nelle gocce viene evaporata in pochi secondi.
- Essiccazione: In un flusso di aria o gas caldo, l'umidità evapora rapidamente dalla superficie della particella.
- Separazione: Le particelle di polvere vengono separate dall'aria o dal gas umido mediante cicloni, filtri a manica o precipitazione elettrostatica.
Prodotti essiccati a spruzzo
CiboLatte in polvere, caffè, tè, uova, cereali, spezie, aromi, amido e derivati, vitamine, enzimi, stevia, sostanze nutritive, coloranti, estratti vegetali, ecc.
Farmaceutico: antibiotici, ingredienti medici, additivi
Industriale: catalizzatori, prodotti chimici, pigmenti per vernici, materiali ceramici, polimeri, microalghe, ecc.