噴霧乾燥前のタンパク質懸濁液の超音波による粘度低下
- 超音波は、WPCなどのホエイ・スラリーの噴霧乾燥プロセスの効率を高め、コストを削減するソリューションです。
- 超音波せん断力はホエイ溶液の粘度を下げ、それによってより高いタンパク質濃度を可能にする。
- Hielscher Ultrasonics社は、タンパク質溶液の粘度低減のために高出力超音波を適用する様々なオプションを提供しています。
超音波による粘度低減
強力な超音波力は、液体にキャビテーション、高せん断力、振動を発生させます。Hielscher Ultrasonics社は、これらの強力な超音波力を利用して、タンパク質濃縮物、WPC、ポリマースラリーなどの剪断減粘スラリーの流体力学を修正します。多くのスラリーは、最終的な粉末製品を得るために噴霧乾燥工程を経ます。スプレードライはエネルギー集約的なプロセスであり、生産ラインのボトルネックにもなりがちです。超音波による粘度低減により、溶液の粒子充填量を増やすことができ、蒸発させなければならない液体の量を減らすことができます。これは大幅なエネルギー節約につながる。同時に、より多くの製品(乾燥重量)が処理されるため、スプレードライヤーの容量も向上する。スプレードライヤーの供給流を超音波インライン処理することで、ドライヤーへの乾燥固形分の濃度と割合を高めることができます。
超音波治療の効果:
- 均質化と粒子径の縮小
- 巻き込まれた空気と酸素の泡を取り除く
- タンパク質の圧縮層を開く
- 一時的に粘度を下げる
- タンパク質分子のアライメントに一時的な変化を起こす
なぜスプレードライの前に超音波なのか?
超音波による粘度低減の結果 エネルギー消費の削減 そして より高いスループット.
その他の特典は以下の通り:
- 出力が10%以上向上
- 全体的な固定費と変動費の削減
- 必要な冷え込みの低減
- 低投資と増益
- 1年以内の投資回収
超音波装置
Hielscher Ultrasonicsは、お客様のスプレードライヤーの効率と生産量を最適化するために、適切な超音波システムの構成と設置に関する深い知識を持っています。生産ラインに応じて、Hielscherはタンパク質溶液の粘度低減のために高出力超音波を適用するための様々なオプションを提供しています。当社の工業用超音波システムはすべて、過酷な条件下でのヘビーデューティー・アプリケーション用に設計されており、24時間365日の稼働が可能です。設置面積が小さいため、既存の生産ラインに簡単に組み込むことができます。低メンテナンスとユーザーフレンドリーな操作は、さらなる利点です。
超音波処理によってスプレードライ工程がどのように改善されるかについての詳細は、今すぐお問い合わせください!
文献/参考文献
- M.M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer, and S. Kentish (2009):ホットな話題:ソニケーションは乳清タンパク質の熱安定性を高める。J. Dairy Sci. 92:5353-5356.
- Mladen Brncic (2014):食品産業におけるプロセス効率への超音波の影響。 “食品業界の動向” - 2014年9月5日、クロアチアのコプリヴニツァ。
スプレードライ加工について
噴霧乾燥は、液体溶液やスラリーを高温のガスで急速に乾燥させ、乾燥粉末にする製造技術である。特に食品や医薬品の分野では、噴霧乾燥は熱に敏感な材料の処理によく使用されます。
噴霧乾燥は、活性化合物をカプセル化(マイクロカプセル化)するために、食品および製薬業界で頻繁に使用される技術である。
噴霧乾燥工程は以下のステップで構成される:
- フィーディングストリーム:フィーディングストリームは、均質で、ポンピング可能で、不純物のない溶液、懸濁液またはスラリーに調製される。多くの場合、原料はスプレードライヤーに供給される前に濃縮される。
- 霧化:微粒化では、スラリーが小さな液滴に変化します。霧化の程度が乾燥速度、ひいてはドライヤーのサイズを左右するため、この工程は最も重要なステップです。最も一般的な霧化技術は、圧力ノズル霧化、二流体ノズル霧化、遠心霧化です。霧化の際、液滴に含まれる水の95%以上は数秒以内に蒸発する。
- 乾燥:高温の空気またはガス流の中で、粒子表面から水分が急速に蒸発する。
- 分離:粉体粒子は、サイクロン、バッグフィルター、または静電沈殿を使用して、湿った空気またはガスから分離される。
スプレードライ製品
食品粉乳、コーヒー、紅茶、卵、シリアル、香辛料、香料、でんぷんおよびでんぷん誘導体、ビタミン、酵素、ステビア、栄養補助食品、着色料、植物抽出物など。
医薬品抗生物質、医療用原料、添加物
インダストリアル触媒、化学製品、塗料顔料、セラミック材料、ポリマー、微細藻類など。

