Redução da viscosidade ultra-sónica de suspensões de proteínas antes da secagem por pulverização
- Ultra-sons é a solução para aumentar a eficiência e reduzir os custos para o processo de secagem por pulverização de pastas de soro de leite, por exemplo, WPC.
- As forças de cisalhamento ultra-sónicas reduzem a viscosidade da solução de soro de leite, permitindo assim uma maior concentração de proteínas.
- Hielscher Ultrasonics oferece várias opções para aplicar ultra-sons de alta potência para a redução da viscosidade de soluções de proteína.
Redução da viscosidade por ultra-sons
As forças ultra-sónicas poderosas criam cavitação, forças de cisalhamento elevadas e oscilação em líquidos. Hielscher Ultrasonics usa essas forças ultra-sônicas intensas para modificar a dinâmica de fluidos de pastas de afinamento de cisalhamento, tais como concentrados de proteínas, WPC ou pastas de polímero. Muitas pastas passam por um processo de secagem por pulverização para obter o produto final em pó. A secagem por pulverização é um processo de energia intensiva, que é muitas vezes um gargalo na linha de produção, também. A redução da viscosidade por ultra-sons permite uma maior carga de partículas da solução, o que leva a um volume reduzido de líquido que tem de ser evaporado. Isto é acompanhado por uma poupança significativa de energia. Ao mesmo tempo, a capacidade do secador por pulverização é aumentada à medida que mais produto (peso seco) é processado. O tratamento ultrassónico em linha do fluxo de alimentação do secador por pulverização permite uma maior concentração e percentagem de sólidos secos no secador.
Os efeitos do tratamento ultrassónico:
- Homogeneização e redução do tamanho das partículas
- Remover as bolhas de ar e de oxigénio arrastadas
- Abrir as camadas de compactação das proteínas
- Reduzir temporariamente a viscosidade
- Criar uma alteração temporária no alinhamento da molécula de proteína
Porquê ultra-sons antes da secagem por pulverização?
A redução da viscosidade por ultra-sons resulta em redução do consumo de energia e maior rendimento.
As vantagens adicionais são:
- aumenta a produção em 10% ou mais
- redução dos custos fixos e variáveis globais
- requisitos de refrigeração reduzidos
- baixo investimento e aumento dos lucros
- retorno do investimento em menos de um ano
Equipamento ultrassónico
Hielscher Ultrasonics tem profundo conhecimento de configurar e instalar o sistema de ultrassom adequado para otimizar a eficiência e saída de seu secador de pulverização. De acordo com a linha de produção, Hielscher oferece várias opções para aplicar ultra-sons de alta potência para a redução da viscosidade das soluções de proteína. Todos os nossos sistemas ultra-sónicos industriais são construídos para aplicações pesadas em condições exigentes e podem funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana. Devido à sua pequena dimensão, podem ser facilmente adaptados às linhas de produção existentes. A baixa manutenção e a facilidade de utilização são outras vantagens.
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Literatura/Referências
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer e S. Kentish (2009): Tópico quente: A sonicação aumenta a estabilidade térmica das proteínas do soro de leite. J. Dairy Sci. 92:5353-5356.
- Mladen Brncic (2014): Impacto do ultrassom na eficiência do processo na indústria alimentar. apresentado em “TENDÊNCIAS NO SECTOR ALIMENTAR” - Koprivnica, Croácia, 5 de setembro de 2014.
Sobre os processos de secagem por pulverização
A secagem por pulverização é uma técnica de produção que permite converter uma solução líquida ou uma pasta num pó seco através da secagem rápida com um gás quente. Especialmente no sector alimentar e farmacêutico, a secagem por pulverização é frequentemente utilizada para tratar materiais termicamente sensíveis.
A secagem por pulverização é uma técnica frequentemente utilizada na indústria alimentar e farmacêutica para encapsular compostos activos (microencapsulação).
O processo de secagem por pulverização consiste nas seguintes etapas:
- Fluxo de alimentação: O fluxo de alimentação é preparado de modo a obter uma solução, suspensão ou lama homogénea, bombeável e sem impurezas. Frequentemente, a matéria-prima é concentrada antes de ser introduzida no secador por pulverização.
- Atomização: Durante a atomização, a lama é transformada em pequenas gotas. Este é o passo mais crítico do processo, uma vez que o grau de atomização controla a taxa de secagem e, por conseguinte, o tamanho do secador. As técnicas de atomização mais comuns são a atomização por bico de pressão, a atomização por bico de dois fluidos e a atomização centrífuga. Durante a atomização, mais de 95% da água contida nas gotículas é evaporada em poucos segundos.
- Secagem: Num fluxo de ar ou gás quente, a humidade evapora-se rapidamente da superfície da partícula.
- Separação: As partículas de pó são separadas do ar ou gás húmido através de ciclones, filtros de mangas ou precipitação eletrostática.
Produtos secos por pulverização
Alimentosleite em pó, café, chá, ovos, cereais, especiarias, aromas, amido e derivados de amido, vitaminas, enzimas, estévia, nutracêuticos, corantes, extractos de plantas, etc.
farmacêutico: antibióticos, ingredientes médicos, aditivos
Industrialcatalisadores, produtos químicos, pigmentos para tintas, materiais cerâmicos, polímeros, microalgas, etc.