Produkcja lodów – uwadnianie stabilizatorów i emulgatorów
Stabilizatory i emulgatory stanowią tylko niewielką część mieszanki lodów (zazwyczaj nie więcej niż 1%), ale nadają produktowi szereg właściwości:
- Stabilność podczas zamrażania i rozmrażania. Po rozproszeniu w fazie ciekłej stabilizatory ulegają uwodnieniu, wiążąc wodę w sieć małych kropelek. Ograniczenie przepływu „wolnej” wody w mieszance zapobiega tworzeniu się dużych kryształków lodu podczas zamrażania.
- Efekt zagęszczenia lub żelowania przyczynia się również do masy i tekstury (lub „odczucia w ustach”).
- W produktach o niskiej zawartości tłuszczu stabilizatory działają jako środki żelujące i wypełniające, zastępując masę i teksturę zwykle zapewnianą przez zawartość tłuszczu.
- Emulgatory są dodawane w celu zapewnienia dokładnego rozproszenia tłuszczy w mieszance lodów i aby zapobiec przybieraniu „maślanej” konsystencji produktu.
Proces
Istnieje wiele różnych stabilizatorów i emulgatorów (patrz lista). Często stosuje się mieszankę stabilizatorów w celu uzyskania optymalnych właściwości produktu. Dostępne są również gotowe mieszanki stabilizatorów z emulgatorami.
Stabilizatory:
- Rodzaj białka: żelatyna, białko jaja
- Gumy: guma guar, mączka chleba świętojańskiego, guma ksantanowa
- Ekstrakty z wodorostów: alginian sodu, alginian glikolu propylenowego (PGA), karagen
- Na bazie celulozy: CMC, celuloza mikrokrystaliczna (MCC)
Emulgatory:
- Mono-diglicerydy
- Estry poliglicerolu
- Estry sorbitanu
Przygotowanie typowej mieszanki lodowej opisane jest w osobnym raporcie. Aby skutecznie dyspergować i nawadniać stabilizatory i emulgatory, należy spełnić następujące wymagania procesowe:
- System mieszania proszku z płynem musi być w stanie szybko wprowadzić proszek i rozproszyć go w całej zawartości mieszanki.
- Stabilizatory/emulgatory mają tendencję do aglomeracji po dodaniu do cieczy bazowej. Mikser musi być w stanie rozbić te aglomeraty.
- Stabilizator/emulgator należy zredukować do najmniejszej możliwej wielkości cząstek, aby zmaksymalizować wydajność. Niektóre produkty nie są „aktywowane”, dopóki wielkość cząstek nie zostanie wystarczająco zmniejszona.
- Podobnie, aby aktywować niektóre produkty i całkowicie je nawodnić czasami wymagany jest pewien stopień ścinania.
Problem
Podczas korzystania z konwencjonalnych mieszadeł i systemów mieszania proszek/płyn można napotkać szereg problemów:
- Proszek musi być dodawany z kontrolowaną szybkością, aby zmniejszyć aglomerację cząstek.
- Wstępne mieszanie proszków lub cieczy w fazie niewodnej z gumą wydłuża czas i zwiększa koszty procesu.
- Konwencjonalne systemy nie zapewniają wystarczającego ścinania, aby rozbić aglomeraty.
- Do całkowitego zdyspergowania/uwodnienia wymagane są długie czasy mieszania, aby osiągnąć satysfakcjonującą konsystencję.
- Słaba dyspersja może prowadzić do gromadzenia się skupisk częściowo uwodnionego materiału na ściankach wymiennika ciepła, utrudniając wymianę ciepła.
- Aglomeraty mogą również niekorzystnie wpływać na wydajność homogenizatora, prowadząc do niespójnych rezultatów.
- Wymagane są częste cykle czyszczenia, co skutkuje zwiększonymi kosztami związanymi z przestojami, środkami chemicznymi do czyszczenia i marnowaniem drogich surowców.
- Niepełne uwodnienie zmniejsza również wydajność surowców.
- Wiele preparatów zawiera niepotrzebnie duże ilości gumy, aby zrekompensować niską wydajność, co zwiększa koszty surowców.
Rozwiązanie
Powyższe problemy można przezwyciężyć za pomocą miksera wysokoobrotowego Silverson.Działanie jest następujące:
Etap 1
Szybki obrót łopatek wirnika wytwarza silne ssanie, które wciąga płynne i stałe/sproszkowane składniki do głowicy roboczej. Mogą one być dodawane bezpośrednio, bez potrzeby wstępnego mieszania.
Etap 2
Materiały są poddawane intensywnemu ścinaniu w ograniczonej przestrzeni głowicy roboczej. Aglomeraty są rozbijane w szczelinie między łopatkami wirnika a ścianą statora. Bezgrudkowa mieszanina jest szybko utworzona.
Etap 3
Produkt jest wypychany ze statora, podczas gdy świeży materiał jest wciągany do głowicy roboczej. W ten sposób rozwija się obiegowy cykl mieszania, w którym cały materiał przechodzi przez głowicę Silverson, przyspieszając proces hydratacji.
-
Etap 1
Etap 1
Szybki obrót łopatek wirnika wytwarza silne ssanie, które wciąga płynne i stałe/sproszkowane składniki do głowicy roboczej. Mogą one być dodawane bezpośrednio, bez potrzeby wstępnego mieszania.
-
Etap 2
Etap 2
Materiały są poddawane intensywnemu ścinaniu w ograniczonej przestrzeni głowicy roboczej. Aglomeraty są rozbijane w szczelinie między łopatkami wirnika a ścianą statora. Bezgrudkowa mieszanina jest szybko utworzona.
-
Etap 3
Etap 3
Produkt jest wypychany ze statora, podczas gdy świeży materiał jest wciągany do głowicy roboczej. W ten sposób rozwija się obiegowy cykl mieszania, w którym cały materiał przechodzi przez głowicę Silverson, przyspieszając proces hydratacji.
Zalety
- Wstępne mieszanie na sucho nie jest konieczne.
- Wolny od aglomeratów produkt.
- Szybkie czasy mieszania.
- Dłuższy przebieg między cyklami czyszczenia.
- Zmaksymalizowana wydajność/funkcjonalność umożliwia formułowanie produktów o zmniejszonej zawartości gumy, co obniża koszty surowców.
- Uzyskuje się stałą jakość produktu i powtarzalność.
Wielkość serii, receptura, rodzaj użytych składników i lepkość końcowego produktu wpływają na dobór maszyny z linii produktowej Silverson odpowiedniej do indywidualnych wymagań procesowych.
Wysokoobrotowe Miksery Liniowe
- Łatwe do wbudowania w istniejącą już instalację
- Muszą być stosowane w połączeniu z efektywnym mieszadłem do zwilżania proszku wewnątrz zbiornika
- Wolne od napowietrzenia
- Samo-pompujące
- Mogą być używane do opróżniania zbiornika
- Dostępne modele ultra higieniczne
- Dostępne modele do wysokiej lepkości
Silverson Flashmix
- Idealny dla większych serii
- Zdolny do szybkiego wdrażania dużej objętości proszków
- Zminimalizowane napowietrzenie
- Minimalne wymagania czyszczące
- Nadaje się do mieszanek o wyższej lepkości
- Odpowiedni do pracy w wyższych temperaturach
- Wymagany minimalny wkład operatora
Wysokoobrotowy Mikser do Serii
- Nadaje się do szarży do 1000 litrów
- Może być zawieszony na mobilnym stojaku
- Może być łatwo i szybko przemieszczony od zbiornika do zbiornika
Silverson Ultramix
- Doskonały ruch w zbiorniku
- Zdolny do szybkiego wdrażania dużej objętości proszków
- Ultra higieniczna konstrukcja CIP
- Idealny do mieszanek o wyższej lepkości
- Niskie koszty utrzymania