הבא: עליית חלופות חלב מבוססות צמחי

שוק החלב מבוסס הצמח חווה צמיחה חומרית בעשור האחרון, מונע על ידי הביקוש הצרכני ל- lactose חינם, טבעוני, אפשרויות משקאות בר קיימא לסביבה. Almond, סויה, Oat, קוקוס, וחלבי אורז עכשיו תופסים שטח מדף משמעותי בסופרמרקטים ברחבי העולם, עם שווי שוק גלובלי נשמר במהירות על מנת לעלות על 40 מיליארד דולר עד 2030.

מה זה Spray Drying? a Technical Review

ייבוש Spray הוא תהליך של התייבשות מתמשך שממיר את הזין הנוזלי - בין אם פתרון, משקעים או השעיה - בתוך אבקה יבשה על ידי evaporating במהירות את המפתור (בדרך כלל מים) באמצעות גז חם.התהליך כולל שלושה שלבים יסודיים: דלקת לוואי, ירידה גזיבית או אבקת.1, המזינים מתפרקים לתוך טיפות דקות, בדרך כלל 10-200 מטר, לאחר מכן, כאשר הם נמצאים במרחק של נוזל בתוך תא אווירי דם חם, או נוזל, כאשר הם לעתים קרובות בתוך תא אווירי דם אחד, 000 או נוזל בתוך תא אחד, 000 או נוזל, 000.

הטכנולוגיה הייתה הראשונה פטנט בתחילת המאה ה-20 וזכתה לשגשוג במהלך מלחמת העולם השנייה עבור אבקת חלב וייצור קפה מיידי.היום, היא אחת השיטות הייבוש התעשייתיות הנפוצות ביותר במזון, תרופות ותעשיות כימיות.על פי GEA Group, יצרנית תרסיס מובילה לייצור יבש יותר, מתקנים מודרניים יכולים לעבד אלפי ליטרים לשעה תוך שמירה על שליטה מדויקת על גודל, צפיפות, ורווחה משמעותית של צריכת חלב יבשה, כמו איכויות קירור איטיות, או ייבוש, ללא יכולת קירור גבוהה, או קירור, ללא יכולת ייבוש, או קירור, או טמפרטורות איטיות, כמו טמפרטורות יבשה, כמו ייבוש, ללא יכולת קירור, או ירידה יעילה, כמו ייבוש, כמו טמפרטורות יבשה, או ייבוש, ללא יכולת ייבוש, או ייבוש, או ייבוש, עם יעילות, ללא יכולת ייבוש, או טמפרטורות יבשה, עם יעילות גבוהה של צריכת דלק יבשה, עם יעילות, ללא יכולת קירור גבוהה של צריכת דלק יבשה, ללא יכולת ייבוש, או ירידה יעילה, ללא יכולת ייבוש, 000 ליטר, 000 ליטרים, 000 ליטר חום, ללא יכולת ייבוש, ללא יכולת ייבוש, 000 ליטרים, 000 ליטרים לאורך זמן רב יותר, 000 ליטרים לאורך זמן רב יותר, 000 ליטרים

חומרי גלם וקידום מראש: מצמח לבסיס נוזלי

לפני שייבוש ריסוס יכול להתרחש, בסיס החלב מבוסס הצמח חייב להיות מוכן.חומר הגלם מתחיל משתנה באופן נרחב על ידי סוג המוצר, וכל מקור צמח מציג אתגרים ייחודיים והזדמנויות בתהליך הייבוש.

חלב אלמונד

חלב אלמונד מיוצר על ידי שחיקה של שקדים עם מים, ואחריו סינון להסרת שאריות מוצק (okara) נוזל וכתוצאה מכך מכיל כ 2–4% מוצקות, המורכב בעיקר משומן מלוטש, חלבונים, ופחמימות. חלב אלמונד יש תוכן שומן גבוה יחסית, אשר יכול לגרום בעיות חמצון במהלך ריסוס.

חלב סויה

חלב סויה, מרכיב מסורתי במטבחים מזרח אסיה, מיוצר על ידי ספוג, שחיקה, ובישול כל סויה, ולאחר מכן מסנן את הסיבים הבלתי פתיר. חלב סויה מכיל כ 3.5 עד 75% חלבון, 1.5–2% שומן, ו 2–3% פחמימות.החלבון הגבוה עושה חלב סויה במיוחד עבור ריסוס יבש, כמו חלבונים לתרום למבנה חלקיקים ו- 2- 2-3% פחמימות.

חלב

חלב Oat צבר פופולריות רחבה בשל מרקם הקרום והפרופיל הקיימות שלו.הוא מיוצר על ידי הידרוליזה אנזומטית של קמח oat, שובר עמימות לסוכרים כהלוליים ואוליגוסאקצ'ידים. זה תכולת פחמימות גבוהה (6–8% בנוזל) מציג אתגרים במהלך ריסוס יבשה כי סוכרים הם hygroscopic ויכולים לגרום קטיפה ו אנזים.

מקורות נוספים: קוקוס, אורז ופי

חלב קוקוס, עם תכולת השומן הגבוהה שלו (עד 20% בגרסאות שומן מלא), מייצר אבקות הדורשות בקרת טמפרטורה זהירה כדי להימנע מהפרדה שומן ורציניות. חלב אורז, באופן טבעי רזה ונמוך ב מוצקים, לעתים קרובות דורש ריכוז באמצעות evaporation לפני ריסוס ויתרונות לעתים קרובות מן תוספת של עמימות כוכבים או ממאודורין.

תהליך הייבוש של Spray בייצור חלב מבוסס צמחי

האכלה וריכוז

חלב צמחי נוזלי מכיל בדרך כלל רק 3 עד 10% מוצקות.ר ריסוס ישיר יבשה של נוזל dilute כזה הוא אסרטיבי מבחינה כלכלית בשל האנרגיה מסיבית הנדרשת כדי לנטרל עודף מים. לכן, להאכיל הוא מרוכז לראשונה באמצעות רב-אפקט evaporation או או אווסמוזיס לאחור כדי להשיג 30–50% מוצקים.ריכוז זה גם משפר את היעילות של תרסיס יבש ואפקטים כגון חומצות שומן, לעתים קרובות, כמו גם חומרים מקודמות שומן.

אטומיזציה: יצירת ה-Detchlet האידיאלי

Atomization הוא הצעד הקריטי ביותר בקביעת איכות אבקה סופית.שלושה סוגים עיקריים של Atomizer משמשים חלב מבוסס צמחי ריסוס יבשינג:

  • (FLT:0) Pressure nozzles:FLT:1, להאכיל הוא נאלץ דרך אור קטן בלחץ גבוה (10-50 MPa), יצירת תרסיס של טיפות קנסות. שיטה זו מייצרת אבקות עם צפיפות גבוהה והוא יעיל באנרגיה, אבל זה רגיש להאכיל את הסטיות ועשוי לגרום ללאז ללבוש עם עגלות כמו חלב.
  • (FLT:0) אטומים של רוטרי:FLT:1 להאכיל הוא ניזון על דיסק מסתובב מסתובב מסתובב 10,000-25,000 rpm. Centrifugal כוחות לשבור את הנוזל לתוך טיפות. רוטרי אטומי להתמודד עם שיעורי מזון גבוהים ו להאכיל מולקו היטב, מה שהופך אותם נפוצים לייצור חלב אוט וכו '.
  • (FLT:0 Two-fluid nozzles:FreaLT:1) האוויר המחוספס או קיטור משמש כדי לזרז את הנוזל לתוך טיפות.בזמן המציע שליטה מצוינת על גודל טיפות, nozzles אלה יש נמוך יותר דרךput וצריכת אנרגיה גבוהה יותר, הגבלת השימוש שלהם ליישומים מיוחדים או נמוכים.

חלוקת גודל הטיפה משפיעה ישירות על קינטיקה יבשה, מורפולוגיה חלקיקים והתנהגות hydration.Spray מייבש יצרנים כגון FLT:0BuchiveFLT:1 לספק הדרכה מפורטת על בחירת נוזל עבור חומרים מזינים שונים.

חדר יבש: הערכה ו Particle Formation

לאחר אטום, טיפות להיכנס לתוך תא יבש שבו הם יוצרים זרם משותף או נגד זרם של גז חם. זרם קו-הנוכחי, שבו גז יבש טיפות נע באותו כיוון, כמעט אוניברסלי מועד עבור חלבים צמחיים רגישים חום, כי טיפות ירידה במשקל 2 עד כה מכווץ את הטמפרטורה הגבוהה ביותר בשקע, אבל במהירות קריר כמו לחות, מניעת תוכן תרמי בתוך זמן קצר, בדרך כלל, 10 מטרים רבועים, הוא בדרך כלל, 000 משטחים, 000.

איסוף אבקה וייבוש שני

לאחר שעזב את תא ההייבוש, האבקה מתבצעת על ידי גז ממצה ציוד הפרדה. Cyclones הם שיטת הפרידה העיקרית הנפוצה ביותר, באמצעות כוח צנטריפוגה להפקיד אבקה לתוך משחות. Bagפילטרs או אלקטרוסטטיטרטורים משמשים כמערכות איסוף משניות כדי ללכוד חלקיקים אולטרה-פינים ולהפחית את אובדן המוצר.

מדדי איכות מפתח של אבקת חלב מבוססת צמחית מבוססת Spray-Dried

תוכן מויסטאור ופעילות מים

תוכן Moisture הוא פרמטר האיכות החשוב ביותר עבור יציבות אבקה.אבקות חלב מבוסס צמחי יבש בדרך כלל 2–4% לחות, המקביל לפעילות מים (aw) מתחת 0.3. ברמה זו, צמיחה מיקרוביאלית, תגובות נזימטיות, וחום לא נזימטי נעצר ביעילות. Achieving פעילות מים נמוכה דורש שליטה זהירה של הטמפרטורה והזמן מגורים, כמו over- over-reative עלולה לגרום נזק תרמי ולהוביל תחת אחסון.

גודל חלקיקים ו-Bolk Density

התפלגות גודל חלקיקים משפיעה על זרימת שתן, אבקה, וריפוי התנהגות. אבקת יפה (<50 μm) להציג זרימה גרועה וסיכון פיצוץ אבק גבוה, בעוד אבקות coarse לעתים קרובות לא יכול להיות חוקתי אפילו. צפיפות בולק, נמדד כמו המונית של אבקה נפח יחידה, השפעות אריזה ויעילות אחסון. עבור חלב מבוסס צמחי, תחמוצות טיפוסיות מטווח מ -300 ק"ג, 000 / , יכול להתאים את התכונות האלה.

Rehydration and Solubility

המבחן האולטימטיבי של חלב צמחי אבקה הוא כמה טוב הוא restructes במים.צרכננים לצפות למשקה חלק ועקבי ללא גושים, שפלמנט או הפרדה שמן. Rehydration כרוך גם רטוב (העברה של מים לתוך מיטת האבקה) ופיזור (שבירת אסטרוגן לתוך חלקיקים בודדים) ואחריו פירוק של רכיבים sobleols המבוססים על צמחיים לעתים קרובות מכיל חלבון רבבוקסום:

תזונה ותשומת לב

ייבוש Spray נחשב בדרך כלל תהליך מתון עבור חומרים מזינים.שומן-soluble ויטמינים A ו- D, הוסיף בדרך כלל חלב מבוסס צמחי עבור הגשמה, להראות שיעורי שימור גבוהים (85-95%) כאשר פרמטרים עיבוד הם אופטימיזציה. ויטמינים soluble מים כמו B12 ו riboflavin הם גם מאוישים היטב עקב החשיפה הקצרה.

אתגרים ופתרונות בSpray מייבשי חלב מבוססי צמחי

שקיפות ו Hygroscopicity

רכיבים רבים המבוססים על צמחי חלב - במיוחד סוכרים (sucrose, גלוקוז, פרוקטוז) וחומצות אורגניות - יש טמפרטורות מעבר זכוכית נמוכות במהלך ריסוס יבש, חומרים אלה יכולים להתקיים במצב גומי על פני השטח של החלקיק, המוביל לדבקות ו deposition על קירות תאים.זה מקטין את התשואה, גורם לניקוי קשיים, ויכול להוביל לשפל.

Oxidation and Rancidity

חלב מבוסס צמחי עם תוכן שומן גבוה ללא רווי - בעיקר שקד, קוקוס וכמה חלבי אגוזי - רגישים לחמצן שומנים במהלך אחסון יבשה ולאחר מכן. האזור הגבוה של חלקיקים נגועים תרסיס חושף שומן לחמצן, מאיץ של נוזל חשמלי נוסף (למשל, מיקרו-קפטימיות של שומן בתוך ממטרת חלבונים והגנה פחמימות יכול לספק שימוש יעיל כמו חומצה חשמלית) אם כי הוא מוסיף דלק יעיל יותר (דלקתיים) או יעיל יותר) או תרופה יעילה יותר (למשל, אם כי הוא מוסיף דלק יעיל) או תרופה יעילה יותר).

בטיחות מיקרוביולוגית

בעוד ריסוס יבשה עצמה אינה צעד מתקנות - היא לא הורגת פתוגנים באופן אמין - השילוב של טמפרטורות גבוהות בlet ופעילות מים נמוכה במוצר הסופי מספק בטיחות מיקרוביאלית משמעותית. טרום-העברה של הזנה הנוזלית הוא חיוני, בדרך כלל באמצעות טיפול קצר-זמן-טמפרטורה גבוהה (HTST) ב 72-85 מעלות צלזיוס במשך 15-30 שניות.

יישומים של אבקת חלב מבוססת צמחית Spray-Dried Plant-based Milk

בעוד שמבנה משק הבית לשימוש במשקאות הוא היישום הנראה לעין ביותר, אבקת חלב צמחית מבושלת מבושלת תרסיס משרתים מגוון רחב של פונקציות תעשייתיות ומזון:

  • (FLT:0)Bakery ו confectionery: ibph:1) אבקת חלב מבוסס צמחי לספק חלופות ללא חלב עבור עוגות, עוגיות ומוצרי שוקולד.
  • (FLT:0) תוספי מזון וספורט:FreaLT:1 , אבקת חלב סויה מוערכים כמקורות חלבון בחליפים, קטעי חלבון, ותערובת משקאות אבקה.
  • (FLT:0Coffee Creamers:FLT:1hil קוקוס אבקת חלב אוט משמשים יותר ויותר אבקות קרמים ידידותיות ברסטה כי קצף ומתמוססים היטב בקפה חם.
  • (FLT:0) נוסחת Infant: FLT:1 נוסחאות תינוקות המבוססות סויה מסתמכות רבות על ריסוס יבשה לייצר אבקה בטוחה מיקרוביולוגית, מזין, וקלה hydrable אבקה.התהליך חייב לעמוד בסטנדרטים רגולטוריים מחמירים לשימור תזונתי וגודל חלקיקים.
  • (FLT:0) סיוע במזון עתיר: FLT:1 הטבע הקל משקל, משטח המדף של חלב צמחי אבקה הופך אותם בעלי ערך עבור תוכניות מזון הומניטריות שבו קירור ותחבורה מוגבלים.

חוסר יכולת ואנרגיה

ייבוש Spray הוא תהליך אנרגיה-רגיש, צריכת כ-4,000-6,000 kJ לכל קילוגרם של מים הוסרו.עלויות האנרגיה הללו מייצגות חלק משמעותי של הוצאות הייצור הכוללות עבור אבקת חלב מבוססת צמחית.עם זאת, כמה אסטרטגיות יכולות לשפר את היעילות. למערכות ייבוש של שבבים מרוב שלבים המשלבות ריסוס יבש עם ייבוש של ירידה של צריכת האנרגיה ב-15-30% בהשוואה למערכות חד-חמצני.

מגמות וחדשנות עתידיים

הטכנולוגיה ממשיכה להתפתח בתגובה לביקוש בשוק וללחץ הקיימות.מגמה אחת גדולה היא פיתוח של חלקיקים בעלי ריסוס רב תפקודיים המונעים על ידי גירוי רב-תפקודי, אשר מבססים את הפרוביוטיקה, אנזימים או peptides ביו-אקטיביים לבריאות המעי הגס והטבות חסינות.

מסקנה

ייבוש Spray הוא הרבה יותר מאשר צעד פשוט של לחות בייצור חלב מבוסס צמחי; זהו תהליך מתוחכם וטונה מאוד הקובע איכות אבקה, שימור תזונתי, וכדאיות כלכלית. מן הברירה זהירה ומעבדה של חומרים צמחיים באמצעות שליטה מדויקת של אטום, ירידה בביקוש מזון צמחי, איסוף אבקה, וכל שלב דורש הנדסה קפדנית והבנה מדעית.