Viskositetsminskning med ultraljud av proteinsuspensioner före spraytorkning
- Ultraljud är lösningen för att öka effektiviteten och minska kostnaderna vid spraytorkning av valleslurryer, t.ex. WPC.
- Ultraljudets skjuvkrafter sänker vasslelösningens viskositet och möjliggör därmed en högre proteinkoncentration.
- Hielscher Ultrasonics erbjuder olika alternativ för att använda högeffektsultraljud för att minska viskositeten hos proteinlösningar.
Viskositetsminskning med ultraljud
Kraftiga ultraljudskrafter skapar kavitation, höga skjuvkrafter och oscillationer i vätskor. Hielscher Ultrasonics använder dessa intensiva ultraljudskrafter för att förändra fluiddynamiken hos skjuvförtunnande slurryer såsom proteinkoncentrat, WPC eller polymerslurryer. Många slurryer genomgår en spraytorkningsprocess för att erhålla den slutliga pulverprodukten. Spraytorkning är en energiintensiv process som ofta också är en flaskhals i produktionslinjen. Viskositetsminskning med ultraljud möjliggör en högre partikelhalt i lösningen, vilket minskar den vätskevolym som måste förångas. Detta medför betydande energibesparingar. Samtidigt ökar spraytorkens kapacitet eftersom mer produkt (torrvikt) bearbetas. Ultraljudsbehandling direkt i spraytorkens inmatningsflöde möjliggör högre koncentration och torrsubstanshalt i materialet som matas in i torken.
Ultraljudsbehandlingens effekter:
- Homogenisering och minskning av partikelstorleken
- Avlägsna innesluten luft och syrgasbubblor
- Öppna upp proteinernas komprimeringsskikt
- Tillfälligt minska viskositeten
- Skapa en tillfällig förändring av proteinmolekylernas orientering
Varför ultraljud före spraytorkning?
Viskositetsminskning med ultraljud leder till minskad energiförbrukning och högre genomströmning.
Ytterligare fördelar är:
- ökar produktionsmängden med 10% eller mer
- minskning av de totala fasta och rörliga kostnaderna
- minskat kylbehov
- låg investering och ökad vinst
- återbetalningstid på mindre än ett år
Ultraljudsutrustning
Hielscher Ultrasonics har djupgående kunskaper om att konfigurera och installera lämpliga ultraljudssystem för att optimera effektiviteten och produktionsmängden hos din spraytork. Beroende på produktionslinjen erbjuder Hielscher olika alternativ för att använda högeffektsultraljud för att minska viskositeten hos proteinlösningar. Alla våra industriella ultraljudssystem är byggda för krävande tillämpningar under påfrestande förhållanden och kan köras 24/7. Tack vare sitt lilla utrymmesbehov kan de enkelt eftermonteras i befintliga produktionslinjer. Litet underhållsbehov och användarvänlig drift är ytterligare fördelar.
Kontakta oss idag för att få mer information om hur ultraljudsbehandling förbättrar din spraytorkningsprocess!
Litteratur/referenser
- M. Ashokkumar, J. Lee, B. Zisu, R. Bhaskarcharya, M. Palmer, och S. Kentish (2009): Aktuellt ämne: Ultraljudsbehandling ökar vassleproteiners värmestabilitet. J. Dairy Sci. 92:5353–5356.
- Mladen Brncic (2014): Ultraljudets inverkan på processeffektiviteten inom livsmedelsindustrin. presenterat vid ”TRENDER INOM LIVSMEDELSINDUSTRIN” – Koprivnica, Kroatien, September 5th, 2014.
Om spraytorkningsprocesser
Spraytorkning är en produktionsteknik för att omvandla en flytande lösning eller slurry till ett torrt pulver genom snabb torkning med en het gas. Särskilt inom livsmedels- och läkemedelssektorn används spraytorkning ofta för att behandla värmekänsliga material.
Spraytorkning är en vanligt förekommande teknik inom livsmedels- och läkemedelsindustrin för att kapsla in aktiva ämnen (mikroinkapsling).
Spraytorkningsprocessen består av följande steg:
- Inmatningsflöde: Inmatningsflödet bereds till en homogen, pumpbar och föroreningsfri lösning, suspension eller slurry. Ofta koncentreras råmaterialet innan det matas in i spraytorken.
- Finfördelning: Under finfördelningen omvandlas slurryn till små droppar. Detta är det mest kritiska processteget eftersom finfördelningsgraden styr torkhastigheten och därmed torkens storlek. De vanligaste finfördelningsteknikerna är finfördelning med tryckmunstycke, finfördelning med tvåfluidmunstycke och centrifugal finfördelning. Under finfördelningen förångas 95%+ av vattnet i dropparna inom några sekunder.
- Torkning: I en het luft- eller gasström förångas fukten snabbt från partikelns yta.
- Separation: Pulverpartiklarna separeras från den fuktiga luften eller gasen med hjälp av cykloner, påsfilter eller elektrostatisk utfällning.
Spraytorkade produkter
Livsmedel: mjölkpulver, kaffe, te, ägg, spannmål, kryddor, aromämnen, stärkelse och stärkelsederivat, vitaminer, enzymer, stevia, nutraceutiska produkter, färgämnen, växtextrakt etc.
Läkemedel: antibiotika, medicinska ingredienser, tillsatser
Industriprodukter: katalysatorer, kemiska produkter, färgpigment, keramiska material, polymerer, mikroalger etc.