Ultrazvočno zmanjšanje viskoznosti beljakovinskih suspenzij pred sušenjem z razprševanjem
- Ultrazvok je rešitev za povečanje učinkovitosti in zmanjšanje stroškov pri sušenju sirotkinih gošč z razprševanjem, npr. WPC.
- Ultrazvočne strižne sile zmanjšajo viskoznost raztopine sirotke in s tem omogočijo višjo koncentracijo beljakovin.
- Hielscher Ultrasonics ponuja različne možnosti uporabe ultrazvoka visoke moči za zmanjšanje viskoznosti beljakovinskih raztopin.
Ultrazvočno zmanjšanje viskoznosti
Močne ultrazvočne sile v tekočinah ustvarjajo kavitacijo, velike strižne sile in nihanje. Hielscher Ultrasonics uporablja te intenzivne ultrazvočne sile za spreminjanje dinamike toka gošč, katerih viskoznost se zmanjšuje s strigom, kot so beljakovinski koncentrati, WPC ali polimerne gošče. Številne gošče se sušijo z razprševanjem, da se pridobi končni izdelek v prahu. Sušenje z razprševanjem je energijsko intenziven proces, ki je pogosto tudi ozko grlo v proizvodni liniji. Ultrazvočno zmanjšanje viskoznosti omogoča večjo vsebnost delcev v raztopini, kar zmanjša prostornino tekočine, ki jo je treba upariti. To prinaša znatne prihranke energije. Hkrati se poveča zmogljivost razpršilnega sušilnika, saj se obdela več izdelka (glede na suho maso). Ultrazvočna obdelava dovodnega toka razpršilnega sušilnika neposredno v cevovodu omogoča višjo koncentracijo in večji delež suhe snovi na vhodu v sušilnik.
Učinki ultrazvočne obdelave:
- Homogenizacija in zmanjšanje velikosti delcev
- Odstranitev vnesenega zraka in mehurčkov kisika
- Odpiranje zgoščenih plasti beljakovin
- Začasno zmanjšanje viskoznosti
- Začasna sprememba usmerjenosti beljakovinskih molekul
Zakaj uporabiti ultrazvok pred sušenjem z razprševanjem?
Ultrazvočno zmanjšanje viskoznosti privede do zmanjšane porabe energije in večje zmogljivosti obdelave.
Dodatne prednosti so:
- povečanje proizvodnje za 10% ali več
- zmanjšanje skupnih fiksnih in spremenljivih stroškov
- manjše potrebe po hlajenju
- nizka naložba in večji dobički
- povračilo naložbe v manj kot enem letu
Ultrazvočna oprema
Hielscher Ultrasonics ima poglobljeno znanje o konfiguriranju in namestitvi ustreznega ultrazvočnega sistema za optimizacijo učinkovitosti in obsega proizvodnje vašega razpršilnega sušilnika. Glede na proizvodno linijo Hielscher ponuja različne možnosti uporabe ultrazvoka visoke moči za zmanjšanje viskoznosti beljakovinskih raztopin. Vsi naši industrijski ultrazvočni sistemi so izdelani za zahtevne aplikacije v težkih pogojih in lahko delujejo 24/7. Ker zavzamejo malo prostora, jih je mogoče preprosto naknadno vgraditi v obstoječe proizvodne linije. Dodatni prednosti sta majhna potreba po vzdrževanju in uporabniku prijazno upravljanje.
Stopite v stik z nami še danes za več informacij o tem, kako sonikacija izboljša vaš proces sušenja z razprševanjem!
Literatura/viri
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer in S. Kentish (2009): Aktualna tema: Sonikacija povečuje toplotno stabilnost sirotkinih beljakovin. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): Vpliv ultrazvoka na učinkovitost procesov v živilski industriji. Predstavljeno na dogodku “TRENDI V ŽIVILSKI INDUSTRIJI” – Koprivnica, Hrvaška, September 5th, 2014.
O procesih sušenja z razprševanjem
Sušenje z razprševanjem je proizvodna tehnika, s katero tekočo raztopino ali goščo pretvorimo v suh prah s hitrim sušenjem z vročim plinom. Zlasti v živilskem in farmacevtskem sektorju se sušenje z razprševanjem pogosto uporablja za obdelavo toplotno občutljivih materialov.
Sušenje z razprševanjem je pogosto uporabljena tehnika v živilski in farmacevtski industriji za enkapsulacijo aktivnih spojin (mikroenkapsulacijo).
Proces sušenja z razprševanjem obsega naslednje korake:
- Dovodni tok: Dovodni tok se pripravi v obliki homogene raztopine, suspenzije ali gošče, ki jo je mogoče črpati in ne vsebuje nečistoč. Vhodna surovina se pogosto koncentrira, preden se dovede v razpršilni sušilnik.
- Razprševanje: Med razprševanjem se gošča pretvori v majhne kapljice. To je najbolj kritičen korak procesa, saj stopnja razprševanja določa hitrost sušenja in s tem velikost sušilnika. Najpogostejše tehnike razprševanja so razprševanje s tlačno šobo, razprševanje z dvomedijsko šobo in centrifugalno razprševanje. Med razprševanjem v nekaj sekundah izhlapi 95%+ vode, ki jo vsebujejo kapljice.
- Sušenje: V toku vročega zraka ali plina vlaga hitro izhlapeva s površine delca.
- Ločevanje: Delci prahu se ločijo od vlažnega zraka ali plina s cikloni, vrečastimi filtri ali elektrostatičnim izločanjem.
Izdelki, sušeni z razprševanjem
Živila: mleko v prahu, kava, čaj, jajca, žita, začimbe, arome, škrob in škrobni derivati, vitamini, encimi, stevija, nutracevtiki, barvila, rastlinski izvlečki itd.
Farmacevtski izdelki: antibiotiki, zdravilne sestavine, dodatki
Industrijski izdelki: katalizatorji, kemični izdelki, pigmenti za barve, keramični materiali, polimeri, mikroalge itd.