השימוש בSpray מייבש ייצור של צבעי מזון טבעיים ופלאברס

השימוש בSpray מייבש ייצור של צבעי מזון טבעיים ופלאברס

ייבוש Spray הפך לטכנולוגיה אבן הפינה בתעשיית המזון, עם תפקיד קריטי במיוחד בייצור של צבעי מזון טבעיים וטעמים. כמו הצרכנים דורשים יותר ויותר מוצרים נקיים מתוספים סינתטיים, יצרנים פונים כדי לרסיס יבשה כדי להפוך עדינים, נוזלים לתוך נהלים יציבים, זרימה חופשית של תעשיית האופטימיזציה.

המונחים: Spray Drying

ייבוש Spray הוא תהליך מתמשך, חד צעד אחד שממיר מזון נוזלי לתוך אבקה יבש על ידי אטומי נוזל לתוך טיפות קנסות לחשוף אותם לזרם של גז חם, בדרך כלל אוויר, בתא יבש גדול.הההה מהירה של לחות מן טיפות מניב חלקיקים יבשים שנאספו באמצעות זרם מחזורי או סינון.

אטום

Atomization שובר את הזין הנוזל לתוך טיפות עם יחס שטח גדול שטח שטח-to-volume, אשר חיוני עבור חום יעיל ועברה המונית. Common atomizer סוגים כוללים אטמיונים מסתובבים (באמצעות גלגל מסתובב במהירות גבוהה), לחץ נואזלים, ושניים-משפיעים nozzles.הבחירה של Atomizer משפיעה על ירידה בגודל ההפצה, חלקיקים, ומודלים סופיים עבור חומרי גלם טבעיים.

ייבוש ו-Particle Formation

לאחר אטום, טיפות נכנס במגע עם אוויר חם (בדרך כלל 150-250 מעלות צלזיוס טמפרטורה) בתא הייבוש. טיפות ניסיון לחות מהירה לחות מתאווה, אשר שומר את הליבה חלקיקים קריר יחסית (טמפרטורה לאlet בדרך כלל 70-110 מעלות צלזיוס) תופעה זו, המכונה אפקט "לחריקה חמקמקה" הוא מה שמאפשר ריסוסיביות לטפל תרמול טבעי כמו תרכובות ונפחים, כמו חומרים צלולים או נוזל מוצק.

איסוף אבקה ופוסט-Processing

חלקיקים Dried מועברים על ידי האוויר הממצה אל מחזור או בייג'ר עבור איסוף.האבקה הסופית עלולה לעבור יבשה משנית או agglomeration כדי לשפר את התכונות הזורם, ולעתים קרובות ארוז תחת גז אינרטי או מאוחסן במיכלים חתמים כדי להגן מפני לחות ואור. פרמטרים באיכות אבקת מפתח כוללים תוכן (בדרך כלל 2 עד 15%), התפלגות חלקיקים, צפיפות, ותכונות רטובות מיידיות כמו פיזור ופיזור.

היתרונות של Spray יבשה עבור צבעים טבעיים

צבעי מזון טבעיים מקורם צמחים, אצות, פטריות, וחרקים. דוגמאות נפוצות כוללות אנתוציאיאנים מן הענבים והזרעים, betalains from beetroot, כורכום מן כורכומרי, carotenoids מן הקרגזרים והאפיפיורקה, chlorophyll מן העלים הירוקים, ו-phycoanin מ spirulina אלה הם לעתים קרובות רגישים לחום, ולהגדיל את היתרונות צבע שלהם.

המונחים: Thermolabile Pigments

זמן ההייבוש המהיר (מילות שניות עד שניות) ואפקט הקירור הevaporative מקטין את ההשפלה התרמית.לדוגמה, betalains מ- beetroot degrade מעל 60 מעלות צלזיוס, אך עם טמפרטורה אופטימלית בתוך הlet וזמן מגורים קצר, ריסוס יכול להניב אבקות עם שימור betalain גבוה (לעתים קרובות מעל 85%).

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

ייבוש Spray הוא למעשה טכניקת microencapsulation כי החומר המוביל (חומר קיר) יוצר מריצה מגן סביב הליבה הביואקטיבית. סוכנים של נושא משותף המשמשים עבור צבעונים טבעיים כוללים maltodextrin, חניכיים, עמילן מותאם, ו cyclodextrins.הנושא לא רק מקל על תהליך הייבוש, אלא גם מגן על פיגמנטציה מן אור חמצון, לחות, וחום במהלך חודשים רגישים.

גודל חלקיקים ודיספרסיון

אבקת Spray-dried יש התפלגות גודל חלקיקים צר, בדרך כלל 10-100 מיקרומטר, אשר מבטיח הפצה צבעונית אחידה כאשר מעורב במוצרי מזון.זה שימושי במיוחד עבור משקאות (אבקות אינט) ותערובת יבשה שבו נדרשת הומוגניות חזותית.

עלויות אחסון ומשלוח

צבעים נוזליים מכילים 70–90% מים; ריסוס ייבוש מסירים את המים, צמצום משקל ונפח על ידי 5-10 פעמים. זה מוריד עלויות תחבורה ושטח אחסון.

תפילה יבשה עבור פלאבים טבעיים

טעמים טבעיים הם תערובת מורכבת של תרכובות ארומטיות נדחו ממקורות כמו פירות, עשבי תיבול, תבלינים, ושמנים חיוניים. תנודתיים אלה הם לעתים קרובות מאוד נוטים להתגאות וחמצן. Spray יבש מספק נתיב יעיל ללכוד ולייצב את פרופילים אלה לתוך צורה אבקה כי הוא קל לטפל ולשלב לתוך מוצרי מזון יבשים או סמי-מונאליים.

« תשומת לב ל-Valatile Compounds

האתגר המרכזי בטעמים יבשים ריסוס הוא למנוע אובדן של תנודתיים במהלך איטום והייבוש.הבחירה של חומר הקיר היא קריטית: maltodextrin, חניכיים, וכוכבים משתנים יוצרים אימפולסים דקים עם שמן הטעם, encapsulating את טיפות או טמפרטורות יבשות.בנוסף, היווצרות מהירה של קרום על פני השטח החלקיק במהלך מלכודות יבשות בתוך תרכובות אופייניות כגון טמפרטורות איטיות כגון טמפרטורות ירכיים או טמפרטורות ירכיים.

דוגמאות ל-Spray-Dried Flavors

(ב) [15] , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

השוואה ל-Freeze Drying

בעוד הקפאה של ייבוש שומרת על טעמים תנודתיים אפילו יותר טוב בגלל טמפרטורות נמוכות, זה הרבה יותר יקר ותמציתי.Spray יבשing מציע תהליך מתמשך יותר עבור ייצור גבוה כרכים, ועם אופטימיזציה פרמטר זהיר, איכות הטעם הוא מקובל עבור רוב יישומי המזון. יתר על כן, אבקת תרסיס-דידי לעתים קרובות יש תכונות זרימה טובות יותר והם פחות hyscopic מאשר קפואה אבקת כראוי כאשר הם נוסחאות כראוי.

מעבדים Parameters ואופטימיזציה

כדי להשיג שמירה גבוהה של צבע וטעם, יש לכוונון פרמטרים ייבוש תרסיסים מרובים.משתנים מרכזיים כוללים טמפרטורה אינלט, טמפרטורה בחוץ, הזנה קצב זרימה, מהירות אטום או לחץ, ואת הסוג והריכוז של סוכן המוביל.

Inlet ו-Outlook טמפרטורה

טמפרטורות גבוהות (180-220 ° C) מביאים evaporation מהירה אבל יכול לגרום להשפלה תרמית אם הנפילה אינה יבשה מספיק מהר כדי לשמור על הליבה קרירה. עבור פיגמנטים רגישים חום, טמפרטורות נמוכות יותר בlet (140-170 מעלות צלזיוס) משמשים לעתים קרובות, בשילוב עם תוכן להאכיל גבוה יותר.הטמפרטורה בחוץ, נקבעת על ידי תנאי הייבוש והזנה, הוא יותר קריטי של טמפרטורה מתחת ל טמפרטורות מתחת ל -80 מעלות צלזיוס.

סוכן בכיר ומימון

סוכן המוביל פועל כסוכן גדול, מרתיע, וסיוע יבש. Maltodextrin (DE 10–20) משמש נרחב עלות נמוכה, טעם נייטרלי, ו hypogroscopicity נמוך. עם זאת, עבור שימור שמן טוב יותר, יחסי שמן חניכיים או מותנים שונה עשוי להיות מוחלף או ממזג.

תכונות

הוויתור, תוכן מוצק ויציבות הגולגולת משפיעים על איטום והייבוש. מוצקות להאכיל גבוהה (30–50%) להפחית את כמות המים להיות מכוונן, מורידים עלויות אנרגיה ושיפור התשואות. עם זאת, רגישות גבוהה עשויה לדרוש לחץ אטום גבוה יותר או קוטרים גדולים יותר, השפעה על גודל חלקיקים.

המונחים:

ננומטרים בלחץ מייצרים טיפות קוארזה (50-200 מיקרומטר) שתוצאת חלקיקים גדולים יותר עם צפיפות גדולה יותר.הם מתאימים אבקות זרימה חופשית. 2-fluid nozzles יכול לייצר טיפות מאוד דק (10-50 מיקרומטר) אבל עשוי לדרוש יותר אוויר יכול לגרום אובדן מוצר גבוה יותר עקב קנסות.

דבקות וקיר

צבעים טבעיים וטעמים מכילים לעתים קרובות סוכרים, חומצות אורגניות, או שומנים הגורמים לדביקות במהלך ההייבוש.זה יכול להוביל להפקיד על קירות התא ולהפחית את התשואות.הוספת סוכנים אטיקה (כמו tricalcium pupt) או באמצעות נושאת עם טמפרטורת מעבר זכוכית גבוהה (למשל, maltoextrin) יכול להפחית את הנושא הזה.

איכות ויציבות של אבקות סדוד-דידי

איכות של צבע או אבקת טעם מבושל תרסיס מוערכת על ידי תכולת הלחות שלה, פעילות מים (aw), טמפרטורת מעבר זכוכית (Tg), שימור צבע, שימור תנודתי, ויציבות אחסון.

פעילות המים והמים

תוכן Moisture צריך להיות נמוך (בדרך כלל מתחת 5%) כדי למנוע משיכה וצמיחה מיקרוביאלית. פעילות מים מתחת 0.3 הוא הרצוי ליציבות ארוכת טווח.עם זאת, לחות נמוכה מאוד יכול לפעמים לגרום לערעור גבוה של חלקיקים. מאזן לחות בין 2–4% הוא בדרך כלל ממוקד.

טמפרטורת המעבר של זכוכית (Tg)

סוכרים במשקל מולקולרי נמוך מציגים תמצית טבעית (למשל, גלוקוז, פרוקטוז) יש ערכים Tg נמוכים, מה שהופך את האבקה דבק בטמפרטורה מסובבת.שימוש בנשאים גבוהים כמו maltodextrin או חניכיים מעלה את המעבר הזכוכית של אבקה הסופי מעל טמפרטורת החדר, להבטיח שהוא נשאר לא מדביק וזרימה חופשית.

צבע ותשומת לב במהלך האחסון

חזירים רגישים לחמצן ואור. Encapsulation עם נושאות מחסום גבוה ותוספת נוגדי חמצון (כמו טוקופרופולים) משפר את חיי המדף.לדוגמה, אבקת beetroots שנארזה באלומיניום עם חנקן פלושינג יכול לשמור > 90% של צבעו במשך שנה אחת ב 25 מעלות צלזיוס.

יישומים במוצרי מזון

סמדורים טבעיים וטעמים משמשים ברחבי תעשיית המזון והמשקאות כדי להחליף תוספים מלאכותיים.התווית הנקיה שלהם קליטה וקלות השימוש להפוך אותם לפופולריים מאוד.

מינוף

צבעים טבעיים מאוישים מ beetroot, גזר סגול, או ספירולינה משמשים משקאות פירות, משקאות ספורט, קוקטיילים. אבקת טעם נלווים Spray-dried (כמו כתום, לימון, מנגו או ברי) הם חיוניים עבור תערובת משקה מיידי, אבקות תה קרח, קוקטיילים אבקה אבקה אבקה.

בייקר וקונפדרציה

צבעים טבעיים בצורת אבקה הם אידיאליים עבור עטלפים עוגה צבעוני, ציקות, קישוטים, ציפוי ממתקים. Turmeric (yellow), רדיוש (אדום), ו spirulina (כחול ירוק) הם נפוצים. יישומי קונפירטורי כוללים קנדיות קשות, ג'לי קנדיס, ציפויי שוקולד, שבו הצבע חייב לעמוד בטמפרטורות עיבוד גבוהות.

חלב וקינוחים קפואים

טעמים טבעיים (כמו תות, וניל) וצבעים (אנאטו עבור גבינה, מכרה יוגורט) הם לעתים קרובות תרסיסים מחוסן כדי לשפר את הפיזור בחלב או קרם.האבקות מתמוססות במהירות מבלי להשאיר מרקם גרניט. שמנת קרח ויצרניות sorbet להשתמש בהם כדי להשיג צבע עקבי וטעם.

בשר וחטיף עונות

טעם עשן טבעי נוצץ, פפריקה אווריגין, ותמצית מציעים אפשרות מרוכזת ולוחשת מדף עבור מרינה ותערובת העונה.האבקה דבקה היטב על פני השטח של חטיף ואינו גורם רצות כמו תמצית נוזלית עשוי.

השוואה עם טכנולוגיות חלופיות

ניקוי יבש, יבשה ואקום, וייבוש תופים משמשים גם עבור צבעונים טבעיים וטעמים, אבל כל אחד יש itrade-offs.

« תפילה יבשה לעומת הקפאת יבשה

ייבוש ייבוש (lyophilization) מייצר את אבקת האיכות הגבוהה ביותר עם נזק חום מינימלי, אבל את עלויות ההון הגבוהות שלה ואת עלויות התפעול (תהליך batch, זמן יבש, קצר דרךput) להגביל את השימוש שלה למוצרים פרימיום או מחקר. Spray יבש מציע אלטרנטיבה רציפה, עלות יעילה עם איכות נאותה עבור טעמים, ריסוס עם טעמים מתאימים יכול להתאים את ההקפאה יבשה בנחמה עבור תחזוקה רגישה, אם כי הם נשמרים רבים יותר על ידי טמפרטורות גבוהות יותר על ידי טמפרטורות גבוהות יותר על ידי טמפרטורות גבוהות יותר.

Spray Drying vs. Drum יבש

ייבוש תופים (ייבוש רולר) משתמש בתופים מחוממים כדי לייבוש סרט דק של נוזל.זה פשוט יותר אבל חושף את המוצר לטמפרטורות גבוהות יותר (60–120 שניות), מה שגורם יותר השפלה תרמית. אבקת הפיתי וכתוצאה מכך היא פחות אחידה ויש לו תכונות הידבקות גרועות יותר.ד'וייבוש משמש לעתים רחוקות עבור פיגמנטים רגישים חום או טעמים.

« תפילה יבשה לעומת Vacuum יבשה

יבשה Vacuum בטמפרטורה נמוכה יכול לשמור על תרכובות תנודתיות היטב, אבל זה תהליך אצווה עם העברת חום איטית ולעתים קרובות מניב עוגה או מוצק הדורש ייבוש Spray הוא מעולה מבחינת בקרת גודל חלקיקים ופעולה רציפה.

מגמות וחדשנות עתידיים

הביקוש לרכיבי מזון טבעיים ונקיים ממשיך להניע חדשנות ברסס טכנולוגיה יבשה. חוקרים חוקרים בודקים את השימוש בטהור או מיץ עם תוכן סיבים גבוהים כמו להאכיל ללא ספקים נוספים, אם כי מקלות נשאר אתגר. ספקים חדשים ממקורות מתחדשים (כגון חלבון אפונה, שיה רירית חומצה פוליבית, ו agave inulin) נבדקים על יכולתם לחדור ולייצב את רמות הפחתת זיהום האוויר.

מסקנה

ייבוש Spray הוא תהליך מבוסס היטב, תכליתי וכלכלי לייצור צבעי מזון טבעיים באיכות גבוהה וטעמים. על ידי בחירת הפרמטרים של תהליכים, סוכני נושא ועיצוב צמחי, יצרנים יכולים לייצר אבקות כי לשמור על הצבעים התוססים וארוחותמות עדין של מקורות טבעיים, תוך מתן יציבות ונוחות הנדרשת על ידי ייצור מודרני של מזון, תפקידה מוגדר רק כדי לגדול כמו השוק העולמי של מרכיבים טבעיים ודרישות גבוהות של פיתוח מודלים חיוניים על גבי אותנטיות של מזון טבעי ואפקטיביים על ידי היווצרות.

(ב) [17] ויקרא י"א): "[44] ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט: ויקרא יט" (ב"ד: ויקרא י"ד)