Sprøjttørrerbehandling af olie og fedtteknologi i detaljer

Spray -tørretumblere bruges til at behandle olier og fedt. Deres hovedformål er at omdanne flydende olier og fedt (eller emulsioner, der indeholder olier og fedt) til fritflydende pulvere. Dette løser mange ulemper i opbevaring, transport og brug af flydende olier og fedt og bringer en række tekniske fordele.

De kernemotivationer og fordele ved at konvertere olier og fedt til pulvere inkluderer:

Forbedring af stabilitet og forlængelse af holdbarheden

• Fysisk stabilitet: Pulvertilstanden eliminerer stratificerings- og nedbørsproblemerne, der kan eksistere i flydende olier.
• Oxidativ stabilitet: Dette er en af de mest kritiske grunde. Flydende olier og fedt er meget modtagelige for oxidation og harskning, når de udsættes for luft (ilt), lys og varme. Sprøjtningstørringsproces:

1. Indkapsling: Olierne og fedtene er indkapslet i en matrix dannet af vægmaterialer (såsom modificeret stivelse, maltodextrin, kolloider, proteiner), der danner en fysisk barriere, der i høj grad reducerer den direkte kontakt af olier og fedt med ilt, lys og metalioner (pro-oxidanter).

2. Reducer vandaktivitet: Tørringsprocessen reducerer produktets vandaktivitet markant, hvilket hæmmer mikrobiel vækst og visse oxidationsreaktioner.

3. Antioxidanter kan tilsættes: Antioxidanter (såsom TBHQ, BHA, BHT, Tocopherol) kan let tilsættes i emulgeringsstadiet for at distribuere dem jævnt i pulveret, hvilket yderligere forsinker oxidation.

Forbedret fluiditet og brugervenlighed

• Pulveriseret fedt har fremragende fluiditet og er lette at tilføje nøjagtigt gennem automatisk måle- og blandingsudstyr, forbedre produktionseffektiviteten og formelnøjagtigheden.
• Det undgår problemerne med flydende fedt, der klæber, drypper, vanskeligt at veje og vanskeligt at blande jævnt med andre tørt pulverråmaterialer (såsom mel, mælkepulver og sukkerpulver).

Praktisk opbevaring og transport

• Pulvere er mindre i volumen og højere i densitet end væsker, hvilket i høj grad sparer opbevarings- og transportrum og reducerer logistikomkostningerne.
• Pulverform er mindre tilbøjelig til lækage, og emballage og transport er sikrere og renere.

Udvid anvendelsesområdet

• Pulveriseret fedt kan let føjes til forskellige fødevarer, der kræver fedt, men kræver tørpulvertilstand, såsom:

1. øjeblikkelig drinks (kaffekammerat, cremerpulver, kakaopulver)

2. Bagning Premix (kagepulver, brødpulver)

3. suppepulver, sauce pulver

4. ispulver, mælkepulver

5. Ernæringstilskud, måltiderstatningspulver

6. Candy, chokoladeprodukter

7. Kødbehandling (som funktionelt fedtpulver)

• Pulveriserede fedtprodukter med specifikke funktionelle egenskaber (såsom forskellige smeltepunkter, forskellige emulgering) kan udvikles.

Forbedre spredbarhed og opløselighed

Efter spraytørring, når pulveret af emulgeret fedt er rehydreret, kan fedtet spredes i vand hurtigere og mere jævnt for at danne en stabil emulsion, som er afgørende for øjeblikkelige produkter.

Processen med at omdanne flydende olie til pulveriseret olie er en typiskMikroindkapslingsproces, og de vigtigste trin er som følger:

Formeldesign og forberedelse af råmateriale

• Olie: Vælg den olie, der skal pulveriseres (såsom palmeolie, sojabønneolie, kokosnøddeolie, mælkefedt, fiskeolie osv.), Som kan være en enkelt olie eller en blandet olie.
• Vægmateriale: Vælg et passende vægmateriale for at indkapsle olien. Almindelige vægmaterialer inkluderer:

1. kulhydrater: modificeret stivelse (såsom natriumstivelse octenyl succinat), maltodextrin, majs sirup faste stoffer, cyclodextrin, gummi arabisk.

2. Proteiner: valleprotein, natriumkaseinat, sojaproteinisolat.

3. Kolloider: Guargummi, Xanthan Gum.

4. Normalt bruges en række vægmaterialer til at opnå den bedste emulgering, filmdannende, indlejringshastighed og opløselighed.

• Emulgator: Tilsæt emulgatorer (såsom monoglycerider, lecithin, saccharose -estere osv.) For at hjælpe med at danne mindre og mere stabile oliedråber.
• Antioxidanter: Tilføj efter behov.
• Vand: Som et spredningsmedium.

Emulgering

• Varm olien til over smeltepunktet (for at holde det i flydende form).
• Opløs eller spred vægmaterialet, emulgator, antioxidant osv. I varmt vand for at fremstille vandfasen.
• Tilsæt langsomt den varme olie til vandfasen under højhastighedskærestørrelsesrør for at danne en grov emulsion.
• Dette er det mest kritiske trin, målet er at opnå de mindste mulige oliedråber og sprede dem jævnt.

Homogenisering

• Den grove emulsion homogeniseres af en højtrykshomogenisator (normalt 1-2 gange ved 10-50 MPa eller endda højere tryk).
• Højtrykshomogenisering bryder yderligere olie-dråberne i mikron eller endda submikronniveauer (som normalt er målrettet mod 0,5-2 mikron), hvilket danner en ekstremt fin, ensartet og fysisk stabil vand-i-olie-emulsion. Fine olie -dråber er nøglen til at opnå et højlydningshastighedspulver.

Sprøjtningstørring

• Pump den homogeniserede stabile emulsion i forstøveren øverst på spraytørringstårnet.
• Atomisering: Emulsionen forstøves til ekstremt fine dråber (tiere til hundreder af mikron). Almindelige anvendte forstøvere er:

1. Rotary Atomizer: Højhastigheds roterende disk genererer centrifugalkraft for at kaste væsken i fin tåge.

2. Trykdyse: Højt tryk tvinger væsken til at danne tåge gennem små huller.

3. Airflow-dyse: Brug højhastigheds luftstrøm til at rive væsken i dråber.

• Tørring: varm luft (normalt mellem 160-220 grad ved indløbstemperaturen, afhængigt af materialets termiske følsomhed) indføres fra toppen eller bunden af tørketårnet og kontakter dråberne i samme eller modstrømstrøm. Vandet i dråberne fordampes på meget kort tid (flere sekunder til titusinder af sekunder).
• Pulverdannelse: Efter at vandet fordamper hurtigt, størknes vægmaterialet, der er opløst i vandet, hurtigt omkring olie -dråberne for at danne et eller flere lag af kontinuerlig, porøs vægfilm, der pakker olien inde for at danne tørre mikrokapsselpartikler (pulveriseret olie).
• Afkøling og opsamling: Det tørrede pulver falder til bunden af tårnet og adskilles og opsamles fra udstødningsgassen af en cyklonseparator eller taskefilter. Det opsamlede pulver er stadig ved en høj temperatur og skal afkøles hurtigt (såsom fluidiseret sengafkøling) for at forhindre agglomerering og termisk skade.

Efterbehandling og emballage

• Screening: Stor eller agglomererede partikler kan fjernes ved vibrerende skærme for at sikre pulverfluiditet.
• Anti-kabbehandling: Nogle gange tilsættes en lille mængde anti-kagemiddel (såsom silica) til pulveroverfladen.
• Emballage: I et miljø med lav luftfugtighed (kontrolfugtighedsabsorption) forsegles og opbevares pulveret i fugtbeskyttet og oxygenbesæt emballagematerialer (såsom aluminiumsfolie sammensatte poser).

• Emulsionsstabilitet: Stabiliteten af emulsionen inden homogenisering påvirker direkte kvaliteten og indlejringshastigheden for det endelige pulver.
• Homogeniseringseffekt: Størrelsen og fordelingen af oliedråber er de kernefaktorer, der bestemmer indlejringseffektiviteten.
• Solid indhold: Det faste indhold af emulsionen (det samlede tørstofforhold mellem olie + vægmateriale) påvirker atomiseringseffekten, tørringseffektiviteten og de fysiske egenskaber af pulveret (densitet, fluiditet). Det optimeres normalt mellem 30%-50%.
• Indløbslufttemperatur og udløbslufttemperatur: Indløbslufttemperatur påvirker tørringshastigheden og termisk effektivitet; Outlet lufttemperatur er en nøgleindikator for at kontrollere fugtighedsindholdet i det endelige pulver, hvilket kræver afbalancering af tørringseffektivitet og forebyggelse af nedbrydning af varmefølsomme komponenter (olier, proteiner). Udløbslufttemperaturen styres normalt omkring 80-100 grad.
• Atomiseringseffekt: Dråbestørrelsen påvirker tørringshastigheden og partikelstørrelsen og egenskaberne for de endelige pulverpartikler.

Spray -tørring er kerneteknologien til produktion af pulveriserede olier. Ved omhyggeligt at designe formlen (olier, vægmaterialer, emulgatorer), fremstille stabile vand-i-olie-emulsioner (kernen er homogenisering), og anvendelse af de hurtige dehydreringskarakteristika ved spraytørring, flydende olier, der let oxideres og er vanskelige at håndtere, kan omdannes til stable, godt flowing, let-til-brug, lang-shelf-leveliv og vidt brugt pulverprodukter. Kernemålet for hele processen er at opnå mikroindkapsling af olier for at opnå formålet med beskyttelse og funktionalisering.