[На основе Oppong, D; Брайант, С; Рангараджан, Р.; Стил, С; Рэдвелл, Д.; Хилленгрен, L, J.амер. Кожа. хим. Assc ., 101 , 4, 140-49, 2006]. микробного загрязнения воздуха зависит от характеристик завода и используемого сырья. ⁴⁵ Степень микробного загрязнения была установлена ​​для четырех польских кожевенных заводов (два кожевенных завода, осуществляющих процесс вет-блю, и два других, производящих готовую кожу и спилок воловьей кожи в сыром, свежем и соленом виде). Количество микроорганизмов в воздухе кожевенных заводов колебалось от 1,2×10 ³ до 3,7×10 ³ КОЕ/м ³ . На кожевенных заводах, использующих полудубленую кожу (wet-blue), количество бактерий варьировало от 5,1×10 ² до 6,1×10 ² КОЕ/м ³ , а на кожевенных заводах, где производство кожи начиналось с мокрой стадии, наблюдалось более высокое количество бактерий от 2,3×10 ³ до 3,3×10 ³ КОЕ/м ³ . Количественный анализ показал, что загрязненность воздуха мицелиальными грибами также была высокой от 3.от 1×10 ² до 1,4×10 ³ КОЕ/м ³ . Процентное содержание бактерий и грибков в воздухе варьировалось в зависимости от типа растения. На двух кожевенных заводах, перерабатывающих сыромятные кожи, состав микроорганизмов был сходным (бактерии: 41 ÷ 59 %; грибы: 49 ÷ 59 %), а на кожевенных заводах, где обрабатывались сыромятные кожи, на долю бактерий приходилось 63 ÷ 92 %. Представляется, что использование материалов, подверженных бактериальному воздействию, и высокая влажность являются основными факторами, влияющими на степень загрязнения воздуха.

Анализ микробной контаминации кожсырья четырех кожевенных заводов показал значительно более высокую контаминацию бактериями, чем в случае кожи вет-блю. На поверхности кожевенного сырья количество бактерий составляло от 5,5×10 ⁵ до 1,2×10 ⁶ КОЕ/100 см ² по сравнению с шкурами вет-блю от 7,6×10 ¹ до 5,9× 10 ² КОЕ/100 см ² . Колонизирующие бактерии составляли 60-100%. С поверхности кожи и воздуха было выделено 23 штамма бактерий, а их процентная доля от всех бактериальных штаммов составила не менее 20% (см.32). Наиболее часто в воздухе встречалась бактерия Kocuria rosea (частота обнаружения 23 ÷ 79%) и Micrococcus sp. (43 ÷ 80 %), выявленных у трех растений. В половине обследованных кожевенных заводов, независимо от характера производства, встречаемость видов, Kocuria varians (40 ÷ 78%), Micrococcus lylae (100%), M. luteus (50 ÷ 93% ), Staphylococcus lentus (79 ÷ 86%), S. cohnii spp. (96 ÷ 71%), Bacillus pumilus (36 ÷ 57%), Corynebacterium propinquum (33 ÷ 79%).На поверхности вет-блю кожи Kocuria rosea (50 ÷ 67%), Micrococcus lylae (67 до 100%), Staphylococcus sciuri (60 до 100%), S. lentus (79 ÷ 86%), выявлено Bacillus pumilus (60÷67%). Pseudomonas luteola и Pseudomonas putida присутствовали на всех необработанных и соленых шкурах.

Таблица 6.32. Наиболее часто выделяли бактерии из воздуха и с поверхности шкур и шкур вет-блю на испытанных кожевенных заводах.

Бактерии
Воздух	Шкуры и мокрые-голубые шкуры
грамотрицательные палочки:	грамотрицательных стержней:
Brevundimonas vesicularis, Pseudomonas Alcaligenes, Pseudomonas Шогезсепз, Stenotrophomonas maltophilia	Pseudomonas luteola, Pseudomonas putida
грамположительные кокки:	грамположительные кокки:
Kocuria varians, Kocuria лишай, Micrococcus lylae, Micrococcus Шеиз, Микрококк зр. ., Staphylococcus Lentus, Staphylococcus хоминис, Staphylococcus cohnii зр cohnii	Kocuria лишай, Micrococcus lylae, Micrococcus зр, Staphylococcus sciuri, Staphylococcus Hominis
грамположительных бактерий:	Gram положительные бациллы:
Bacillus зр, Bacillus pumilus, Bacillus тусоШез, Сенная палочка, Paenibacillus Polymyxa	Bacillus megaterium, Bacillus licheniformis, Bacillus pumilus, Bacillus тусоШез, Сенная палочка
. Грамположительные палочки:
Corynebacterium propinquum

[На основе Oppong, Skora J; Гутаровская Б; Снешек А, Пшегль.Wlokien ., 1 , 26-33, 2014.]

52 штамма грибов, в том числе 45 штаммов мицелиальных грибов и 7 дрожжевых (см. табл. 6. 33). Botrytis cinerea (частота обнаружения: 14–24%), Cladosporium cladosporioides (32–79%), Cladosporium herbarum (2–38%) обнаружены в воздухе, собранном на трех кожевенных заводах. Aspergillus flavus (4-7%), Cladosporium macrocarpum (около 78%), C. sphaerospermum (15-43%), Penicillium atramentosum (20-92%), P. ferii (19-86%), Paecilomyces variotii (10-35%), Rhizopus nigricans (5-19%) относятся к числу наиболее часто обитающих в воздухе мицелиальных грибов. Эти виды встречались на двух кожевенных заводах. В четырех опытных растениях Cryptococcus neoformans (19-72%) и Kloeckera spp.(14-30%). Penicyllium verrucosum (40-100%) был наиболее распространенным на вет-блю из двух кожевенных заводов, обрабатывающих кожевенное сырье и шкурки вет-блю. Напротив, на поверхности сыромятных шкур мицелиальные грибы не обнаружены. ⁴⁵

Таблица 6. 33. Наиболее часто грибы выделяют из воздуха и с поверхности шкур мокрого синего цвета на испытанных кожевенных заводах.

Грибы
Air	Wet-голубые шкуры
нитчатых грибов:	нитчатых грибов:
Aureobasidium pollulans, альтернария альтерната, Aspergillus clavatus, Aspergillus flavus, Aspergillus ustus, Aspergillus versicolor, Aspergillus niger, Aspergillus sydowii, Botrytis cinerea, Beavrenia sp., Cladosporium cladosporoides, кладоспория травяная, Cladosporium macrocarpum, Cladosporium sphaerospermum, Eurotium amstelodami, Fusarium oxysporum, Humicola зр., Mucor plumbeus, пеницилл золотистый, Penicillium implicatum, Penicillium atramentosum, Penicillium hirsutum, Penicillium уеггисозит, Penicillium гминные, Penicillium palitans, Penicillium echinulatum, Penicillium oxalicum, Penicillium Полоникум, Penicillium ferii, Penicillium griseofulvum, Penicillium lividum, Penicillium glabrum, Penicillium variotii, Penicillium lilacinus, Rhizopus псапз, Trichoderma Viride	Chaetomium globosom, Penicillium atramentosum, Penicillium brevicompactum, Penicillium hirsutum, Penicillium sclerotigenum , Penicillium verrucosum, Penicillium Crustosum, Penicillium ferii, Penicillium canescens, Penicillium verrucuosum, Stamphylium sp. , Sclerocleista Ornata, Trichoderma koningii
дрожжеподобных грибов:	дрожжей вшей грибов:.
Cryptococcus neoformans, Cryptococcus аШйиз, Candida parapsilosis, Kloeckera SPP, Rhodotorula Минута , Kodamaea ohmeri	Candida parapsilosis, Kloeckera spp., Kodamaea ohmeri, Pichia angusta

[На основе Jppong, Skóra; Гутаровская Б; Снешек А, Пшегль.Wl — kien ., 1, 26-33, 2014.]

Copyright © 2014

Советы по сушке одежды — Как сушить одежду

До теплых летних дней, когда мы можем просто приколоть свою одежду к веревке для стирки, еще далеко, и если у вас нет сушильной машины или вы просто пытаетесь быть более экологичным, вам может быть трудно получить белье быстро сохнет. Мало того, что одежда, висящая на радиаторе, выглядит неприглядно, сушка одежды внутри может привести к тому, что останется влажный затхлый запах.

К счастью, есть способы высушить одежду, не тратя на это целую вечность! Наши эксперты дают нам шесть основных советов.

Уменьшите загрузку

Мы все виноваты в том, что перегружаем стиральную машину, когда нужно перебрать огромную кучу белья, но не поддавайтесь искушению! Если сжать слишком много одежды в машину, она может стать более влажной и смятой, а это означает, что время сушки увеличится, а глажение — больше.

Расстелить

Это может показаться очевидным, но чем больше вы разложите одежду на сушилке, тем больше это сократит время сушки и риск появления запаха сырости.Это также предотвратит их чрезмерное сминание.

Совет GHI: Обратите внимание на приспособления, которые помогут вам распределить белье и быстрее его высушить, например, эта полезная сушилка с прищепками, которая устанавливается на воздуходувку и помогает разделять носки или нижнее белье.

Не забудьте проверить, не попали ли в другие предметы, такие как наволочки, некачественные носки.

Тара МурGetty Images

Инвестируйте в лучшее!

Если вам нужно высушить одежду в помещении, неплохо было бы приобрести хорошую сушилку для белья.Зимой хорошим вариантом будет обогреватель, особенно если в вашем доме особенно холодно.

Нам нравится 3-уровневая сушилка для белья John Lewis & Partners с подогревом; у него много гибкого пространства для подвешивания, а одежда и полотенца быстро сохнут в наших тестах. В качестве альтернативы, если ваш бюджет не распространяется на кондиционер с подогревом, внутренний кондиционер Minky 3 Tier Plus с сушильным пространством 21 м хорошо показал себя в наших тестах, он легкий и может вместить много белья.

Совет GHI: Влажную одежду нельзя сушить на накопительных или конвекторных обогревателях, поскольку это может привести к пожару

Осушение

вашего дома, если вы не держите окна открытыми для лучшей вентиляции. Но посреди зимы это не всегда вариант, поэтому стоит присмотреться к осушителю. Наши эксперты оценивают Meaco Platinum 25 литров (348,95 фунтов стерлингов, Amazon). Если поставить его рядом с сушилкой для белья, он поможет быстрее высушить одежду, а также удалит лишнюю влагу из помещения.

Спасение складок

Вы можете подумать, что установка стиральной машины на максимально возможную скорость отжима — это способ сократить время сушки.

Это верно, если вы загружаете белье прямо в сушильную машину, так как вам нужно удалить как можно больше воды, чтобы сократить время сушки.Но если вы оставляете одежду сохнуть на воздухе, вам следует немного уменьшить скорость отжима, чтобы предотвратить чрезмерное сминание загруженного белья, иначе то, что вы сэкономите на времени сушки, вы добавите к времени глажки. Не забудьте удалить и встряхнуть все это, как только цикл закончится.

Дайте вашей сушильной машине перерыв

Если у вас есть сушильная машина, будьте осторожны, не перегружайте ее; это не будет эффективным и может оказать давление на двигатель. Кроме того, убедитесь, что он находится в теплой, сухой комнате; сушильная машина всасывает окружающий воздух, поэтому, если она находится в холодном гараже, ей придется работать больше, чем если бы она находилась в помещении.

Лучший экологически чистый стиральный порошок

Ecover Non Bio Стиральный порошок, лаванда и сандал, 42 стирки, 1500 мл

£6.00

смоль Небиологические капсулы для стирки

Концентрированный стиральный порошок Method, румяна «Пион», 39 стирок

6,75 фунтов стерлингов

Стиральный порошок не био

Небиологически чувствительная жидкость для стирки 21 стирка

3,50 фунта стерлингов

Persil Жидкость для стирки белья Bio 38 Wash 1,026 л

Seventh Generation Free & Clear 96% растительных ингредиентов* Ультраконцентрированный стиральный порошок для белья без пятен 1. 47 л 66 стирок

16,99 фунтов стерлингов

Жидкость для стирки Bio D 1 литр

7,93 фунта стерлингов

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на фортепиано.ио

На сколько хватит? Определение времени высыхания продукта как основного фактора эффективности спиртосодержащего антисептика для рук | Устойчивость к противомикробным препаратам и инфекционный контроль

Тестируемый продукт (60% V /V 2-пропанол; Merck, 1.09634, Дармштадт, Германия) оценивали при объемах нанесения 1 мл, 2 мл и 3 мл соответственно в соответствии с модифицированная методология EN 1500 на искусственно загрязненных руках добровольцев.

Эксперименты проводились в Институте гигиены и прикладной иммунологии Венского медицинского университета, Австрия. Лаборатория была аккредитована в соответствии с EN ISO/IEC 17025:2005 и признана национальным органом по аккредитации «Akkreditierung Austria». Все области испытаний были одобрены и доведены до сведения Федерального министерства науки, исследований и экономики Австрии. Это исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации – Этические принципы медицинских исследований с участием людей. Утверждение совета по этике не требовалось на основании классификации Escherichia coli K12 (NCTC 10538) как непатогенного организма группы риска 1 в соответствии с Постановлением Германии о безопасности генных технологий.Все участники дали информированное письменное согласие.

Модифицированная методика EN 1500

Для искусственного заражения свежевымытые руки погружали в суспензию определенного апатогенного штамма Escherichia coli K12 (NCTC 10538) до середины пястных костей на 5 с и оставляли сохнуть на 3 мин. Затем для определения значений предварительной дезактивации кончики пальцев обеих рук растирали в течение 1 минуты в отдельной чашке Петри, содержащей трипсиновый соевый бульон (Merck, 1. 05459, Дармштадт, Германия).После этого те же 15 человек использовали каждый объем (1 мл, 2 мл и 3 мл, соответственно) испытуемого спирта на загрязненных руках в перекрестном дизайне латинского квадрата и втирали спирт, пока руки не высохли. Все три объема (1, 2 и 3 мл) были протестированы одновременно в трех отдельных циклах. Пять добровольцев использовали каждый том в каждом прогоне, так что после трех прогонов каждый доброволец использовал каждый том. Все тесты EN 1500 проводились со всеми добровольцами в один и тот же день. Значения после обеззараживания определяли, как описано выше для значений до обеззараживания.В этих тестах не было необходимости в нейтрализующих агентах, потому что даже разбавление чистым бульоном без добавок было показано в предыдущих валидационных тестах с тестируемым организмом E. coli K12 для нейтрализации любого противомикробного действия тестируемого спирта в соответствии с методом, описанным в предыдущем «Стандартные методы испытаний процессов химической дезинфекции» Немецкого общества гигиены и микробиологии (DGHM) (статус на 01. 09.2001). Наконец, все жидкости для отбора проб разбавляли по мере необходимости и культивировали на поверхности триптического соевого агара (Merck, 1.05458, Дармштадт, Германия) с добавлением 0,05% дезоксихолата натрия (Merck, 1.06504, Дармштадт, Германия) для подавления роста резидентной микробной флоры кожи. Затем планшеты инкубировали в общей сложности в течение 48 часов, после чего подсчитывали колониеобразующие единицы и преобразовывали в десятичный логарифм. Журнал ₁₀ отсчетов от левой и правой руки каждого добровольца усреднялся отдельно как для значений до, так и после обеззараживания. Были рассчитаны средние арифметические значения всех индивидуальных log ₁₀ коэффициентов сокращения (RF).

Измерение времени высыхания и расчеты размера рук

Интервал времени высыхания с момента, когда человек начал тереть, до момента, когда человек указал, что его или его руки стали сухими, регистрировался во время оценки эффективности и, кроме того, при нанесении продукта на чистые руки с помощью откалиброванного секундомера. Время высыхания для незагрязненных рук собирали в день, отдельный от оценки эффективности, чтобы предотвратить влияние случая загрязнения рук. Площадь поверхности рук (см ² ) измеряли, как описано ранее [12].Используя определения размера рук, представленные Pires et al., [5], размер рук в исследуемой популяции был равномерно распределен: у пяти добровольцев были «маленькие» руки (площадь поверхности  ≤ 375 см ² ), у пяти — «средние» руки. (площадь поверхности 376–424 см ² ) и пять с «большими» руками (площадь поверхности ≥ 425 см ² ).

Статистические методы.т. е., переходный период), который учитывал план эксперимента (описанный выше), и случайный эффект для добровольца, вложенный в прогон, который объяснял повторные измерения от каждого из 15 добровольцев. Тесты отношения правдоподобия и информационный критерий Акаике использовались для оценки влияния объема на log

Практика стирки и водосбережение (Служба национальных парков США)

Стирка, обычная и рутинная работа, оказывает значительное воздействие на окружающую среду.Благодаря технологическим достижениям современной бытовой техники и внедрению за последнее десятилетие экологически чистых продуктов без запаха стало проще, чем когда-либо, «озеленить» вашу прачечную. Несколько фактов о стирке:

Если учесть, что средняя американская семья стирает около 300 загрузок белья в год, воздействие на окружающую среду от использования воды, энергии и вредных химикатов действительно складывается. Кроме того, финансовые затраты на электроэнергию и воду при стирке также складываются.Стандарты эффективности приборов и оборудования, установленные Министерством энергетики США (DOE) в последние десятилетия, привели к значительному повышению энергоэффективности и экономии энергии и денег потребителей.

• Новые стиральные машины сегодня потребляют на 70 % меньше энергии, чем в 1973 году.
Стиральные машины, сертифицированные по стандарту ENERGY STAR
• , потребляют примерно на 25 % меньше энергии и на 40 % меньше воды, чем обычные стиральные машины
. Сушилки для белья
• ENERGY STAR потребляют на 20 % меньше энергии, чем обычные модели, что позволяет ежегодно экономить в среднем более 70 долларов США на домохозяйство.

DOE заявляет, что «если бы каждая стиральная машина, приобретенная в США, была сертифицирована ENERGY STAR, мы могли бы сэкономить более 4 миллиардов долларов в год и предотвратить более 19 миллиардов фунтов ежегодных выбросов парниковых газов, что эквивалентно выбросам от 1,8 миллиона автомобилей».

Коммерческая прачечная

Сектор коммерческих прачечных, в частности, имеет потенциал «значительной экономии» за счет перехода на коммерческие стиральные машины ENERGY STAR, поскольку проникновение стиральных машин ENERGY STAR на рынок оценивается всего в 32%.В отчете Американского совета по энергоэффективной экономике и Совета по защите природных ресурсов за 2013 год говорится, что модернизация коммерческих стиральных машин может привести к экономии от 9,3 до 29,6 галлонов воды, а сокращение использования сушилок может сэкономить от 25 000 до 38 000 БТЕ на единицу воды. цикл стирки.

Коммерческие продукты для стирки, обычно изготавливаемые из комбинации химических веществ, которые могут включать поверхностно-активные вещества, отбеливатели и ферменты, предназначены для удаления грязи с текстиля и ароматизатора для придания «чистого» запаха.Салфетки для сушки наполнены сильными ароматами. В то время как некоторые химические вещества, часто встречающиеся в продуктах для стирки, являются известными раздражителями кожи, степень воздействия стирального порошка и сушильных салфеток на окружающую среду и здоровье до конца не изучена. Еще больше усложняет ситуацию то, что производители не обязаны раскрывать свои ингредиенты. Исследование 2011 года показало, что ароматизированные средства для стирки выделяют летучие органические соединения, в том числе канцерогены ацетальдегид и бензол. Экологически чистые средства для стирки без запаха являются более безопасной альтернативой традиционным средствам для стирки.

Советы по рациональному использованию энергии и воды в стирке от ACEEE и Energy.

• Обновление старых стиральных и сушильных машин до моделей, сертифицированных ENERGY STAR
• Модернизация прачечных самообслуживания с многозагрузочными устройствами.
• Стирайте одежду в холодной воде, по возможности используя моющие средства для холодной воды.
• Стирка и сушка при полной загрузке. Если вы стираете небольшое количество белья, используйте соответствующий уровень воды.
• Сушите полотенца и более плотные хлопчатобумажные изделия отдельно от более легкой одежды.
• Не пересушивайте одежду. Если в машине есть датчик влажности, используйте его.
• Очищайте сетку для ворса в сушилках после каждой загрузки, чтобы улучшить циркуляцию воздуха и предотвратить возгорание.
• Периодически удаляйте ворс, который собирается под сеткой для ворса в прорези сетки для ворса сушилок для белья.
• Используйте цикл охлаждения, чтобы дать одежде высохнуть за счет тепла, оставшегося в сушилке.
• Периодически проверяйте вентиляционные отверстия осушителя, чтобы убедиться, что они не заблокированы. Это позволит сэкономить энергию и может предотвратить пожар. Производители рекомендуют использовать жесткий вентиляционный материал, а не пластиковые вентиляционные отверстия, которые могут сломаться и вызвать закупорку.
• Поощряйте сушку одежды на воздухе на бельевых веревках или сушилках. Производители одежды для некоторых тканей рекомендуют сушку на воздухе.
• Если у вас есть стиральные машины с фронтальной загрузкой или высокоэффективные машины с вертикальной загрузкой, используйте моющее средство, предназначенное для высокоэффективных (HE) машин. По данным Американского института очистки (PDF), моющие средства HE мало пенятся и быстро диспергируются, что позволяет хорошо очищать их в высокоэффективных стиральных машинах, использующих меньше воды.

Smart Laundry Products Советы от EPA Laundry Green Practices:

• Стирайте только полную загрузку белья и выберите соответствующий уровень воды или размер загрузки на стиральной машине и сушилке.
• Покупайте такие предметы, как стиральный порошок и кондиционер для белья, в минимальной упаковке.
• Покупайте товары оптом или в концентрированном виде (например, концентрированный стиральный порошок).

Наконец, выберите лучшие средства для стирки из «Руководства по здоровой уборке» Рабочей группы по охране окружающей среды.

Достижения в области распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара

1. Введение

Развитие современных тенденций в пищевой промышленности определяется растущим вниманием потребителей к здоровому образу жизни и растущим спросом на здоровые и функциональные продукты питания . ^{[ 1 ]} За последние годы ожидания потребителей в отношении продуктов питания значительно изменились: в настоящее время большинство потребителей рассматривают продукты питания не только как источник необходимых питательных веществ, но и как средство предотвращения некоторых заболеваний и улучшения самочувствия. их физическое состояние. ^{[ 2 ]} Всемирная организация здравоохранения указала, что хронические заболевания, связанные с питанием, напрямую связаны с повышенным потреблением сахара, крахмала или жира. форм рака, остеопороза и стоматологических заболеваний. ^{[ 3 ]} Тенденции здорового питания в пищевой промышленности способствуют разработке функциональных пищевых продуктов и совершенствованию технологий обработки пищевых продуктов, таких как распылительная сушка, для получения продуктов, которые помимо обеспечения традиционными питательными веществами могут принести дополнительную пользу для здоровья . ^{[ 1 ]}

Процесс распылительной сушки широко применяется при производстве пищевых продуктов в виде порошка, например пищевых продуктов с высоким содержанием сахара – фруктовых соков и меда. Распылительная сушка этих видов продукции позволяет увеличить срок годности продукции, значительно снизить содержание влаги и свести к минимуму риск порчи. Дополнительным преимуществом фруктового сока и медового порошка является снижение затрат на упаковку, хранение и транспортировку.Преимущества порошковой формы, такие как повышенная сыпучесть, легкость смешивания с другими ингредиентами, открывают возможности для производства новых продуктов со сложным составом, которые могут найти применение в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. ^{[ 4 ]} В настоящее время тенденции здорового питания также наблюдаются при распылительной сушке пищевых продуктов, предпринимаются попытки исследований не только для сохранения таких продуктов, как фруктовые соки или мед, но и для производства порошков с добавленной стоимостью.

2. Проблемы распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара

Свойства продукта высушенных распылением сахаросодержащих порошков, например меда и фруктовых соков, зависят от следующих параметров процесса: температуры сушки, расхода воздуха для сушки, расхода сырья скорость, давление распыления, тип и концентрация используемого носителя, как показано на рисунке 1. ^{[ 4 ]}

] ).

Трудности распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара, таких как фруктовые соки и мед, возникают из-за высокого содержания низкомолекулярных соединений с низкой температурой стеклования ( T _г ): фруктоза ( T _г = 5°С), глюкоза ( T _г = 31°С), сахароза ( T _г = 62°С), яблочная кислота ( T _г = 11°С), лимонная кислота ( T _г = 16°С) и винная кислота ( T _г = 21°С). ^{[ 5 , 6 ]} Температуры стеклования меда зависят от вида и состава продукта и варьируются от 34°С до 51°С. ^{[ 7 , 8 ]} Халлуфи и др. сообщили о температуре стеклования порошков чистых безводных фруктов, таких как черника ( T _г = 15°C), ежевика ( T _г = 22°C), клубника ( T _г = 29 °С) и малиновый ( Т _г = 41°С). ^{[ 9 ]} Температура стеклования 5,7°C была определена для порошка концентрата безводного апельсинового сока, полученного без применения носителей. ^{[ 10 ]} Влага в материале снижает температуру стеклования, так как T _г чистой воды равна −135°С. При температуре на 10–20°С выше T _г состояние материала изменяется от аморфного до каучукоподобного. Подробное описание явления температуры стеклования было предоставлено Bhandari and Howes, ^{[ 11 ]} Balasubramanian et al. ^{[ 12 ]} и Роос. ^{[ 13 ]} Распылительная сушка материалов с низкой T _г затруднена из-за слипания, слеживания и повышенного отложения порошка на стенках сушилки, что значительно снижает выход продукта и может ухудшить качество продукта.

Выход продукта или извлечение продукта является ключевым параметром при оценке эффективности процесса распылительной сушки. При сушке продуктов с высоким содержанием сахара выход продукта может снижаться из-за потерь порошка, вызванных отложением частиц на стенках сушилки.Выход продукта выражается как отношение массы сухого порошка, собранного после сушки, к исходной массе твердых веществ в исходном растворе. Для лабораторной распылительной сушилки выход продукта для продуктов с высоким содержанием сахара должен быть выше 50%. ^{[ 14 ]} Низкий выход продукта указывает на то, что липкие свойства материала препятствуют получению сыпучего порошка при распылительной сушке.

Проблем с налипанием частиц на стенки сушилки можно избежать, если температура продукта в процессе распылительной сушки не превышает 10–20°С выше Т _г. ^{[ 14 ]} Чтобы решить проблему липкости при распылительной сушке материалов с высоким содержанием сахара, могут применяться следующие методы: на основе материала, на основе процесса и комбинация обоих методов. В материалоемком методе T _г фруктового сока и меда увеличивают добавлением носителя с высоким содержанием T _г . Технологические методы ориентированы на регулирование параметров процесса распылительной сушки во избежание липкости порошка и включают в себя следующие решения: применение скребка поверхности сушильной камеры, охлаждение стенок распылительной сушилки, снижение температуры выходящего воздуха для поддержания температуры продукта на уровне заключительная часть процесса сушки ниже липкой точки и применение осушенного воздуха.

2.1. Методы на основе материалов – применение носителей и вспомогательных средств для сушки

Добавление носителей в кормовой раствор является наиболее распространенной практикой, применяемой при распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара для увеличения T _г и предотвращения проблемы липкости.

Применение носителя может снизить липкость порошков с высоким содержанием сахара из-за высокого содержания T _г носителя. На рис. 2 представлено сравнение T _г основных компонентов сахаросодержащих продуктов с T _г различных типов носителей: обычный мальтодекстрин с разным декстрозным эквивалентом (DE) в качестве носителя, пребиотики с разной степенью полимеризации (DP) и отдельных белков. T _г мальтодекстрина, который является обычным сушильным носителем, применяемым при распылительной сушке соков, находится в диапазоне от 100°C до 188°C и уменьшается с увеличением DE. ^{[ 6 ]} T _G пребиотики зависит от типа и ДП: для INULIN T _G составляет от 111 до 145 ° C, ^{[ 15 ]} Для устойчивого декстрина T _G варьируется от 115 ° C ^[ -1 [ ] Для фруктокозахаридов (FOS) находится в диапазоне 91 ° C до 121°C ^{[ 18 ]} тогда как для концентрата сывороточного белка и казеината натрия равна 127°C и 132°C. ^{[ 19 ]}

Рисунок 2. Температура перехода стекла из выбранных пищевых материалов (разработана на основе ^{[ 5 , 6 , 15-19 ]} ).

Сравнительная характеристика распылительной сушки сахаросодержащих продуктов без носителя и с применением различных видов носителей: обычных углеводов, пребиотических пищевых волокон и белков сведена в табл. 1.В таблице 1 показан диапазон концентраций носителя, необходимый для достижения высокого выхода продукта, а также основные преимущества и недостатки распылительной сушки с применением и без использования носителей.

Распылительная сушка без носителей позволяет избежать разбавления биоактивных веществ, изменения естественного цвета и вкуса пищевого продукта и снизить технологические затраты, связанные с носителем. В литературе сообщается о выходе продукта до 66% при распылительной сушке целлюлозы жуссары без применения носителя, ^{[ 20 ]} , но распылительная сушка без носителя может выполняться только для ограниченного числа продуктов и требует соблюдения ограничительных технологических параметров: низкой влажности воздуха и температуры воздуха на выходе.

Применение обычных носителей, т. е. рафинированных углеводов, таких как мальтодекстрин и гуммиарабик, нашло широкое применение в распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара благодаря хорошей растворимости, низкой вязкости и превосходным свойствам инкапсуляции. Применение таких носителей, как мальтодекстрин, благоприятно сказывается на свойствах конечного продукта: увеличение содержания мальтодекстрина в порошке приводит к снижению влажности частиц и активности воды за счет увеличения содержания сухих веществ в корме. ^{[ 30 ]} Кроме того, более высокое содержание мальтодекстрина в порошке обеспечивает повышенную растворимость, текучесть и пониженную гигроскопичность из-за пониженной адгезии и поглощения воды из окружающей среды носителем. ^{[ 30 ]} Недостатками рафинированных углеводов как носителей являются: высокое содержание носителя в конечном продукте, изменение естественного вкуса и аромата продукта и снижение концентрации основных биоактивных питательных веществ.Более того, повышенное потребление рафинированных углеводов нежелательно для здоровья человека, поскольку глюкоза, образующаяся при переваривании рафинированных углеводов, быстро всасывается в тонком кишечнике, увеличивая гликемическую нагрузку. Повышенное потребление сахаров, содержащихся в продуктах питания и напитках, напрямую связано с заболеваниями, связанными с питанием, такими как ожирение, диабет и высокий уровень холестерина в крови. ^{[ 3 ]}

Пребиотики в качестве носителей могут заменить обычные углеводы и придать дополнительную питательную ценность конечному продукту.Пребиотики также могут применяться при производстве функциональных пищевых продуктов ^{[ 31 ]} на основе высушенных распылением фруктовых соков и меда. Применение пребиотиков в качестве сушильных носителей дает следующие преимущества: высокий выход продукции, ^{[ 26 ]} . Лучшее удержание общего количества фенольных соединений ^{[ 32 ]} и антоцианин ^{[ 33 ]} по сравнению с обычным мальтодекстрином, применяемым в качестве носителя, повышенная смачиваемость ^{[ 34 ]} и растворимость ^{[ 26 ]} сухого порошка.

Белки как пленкообразующие материалы позволяют достичь высокого выхода продукта, значительно снижая содержание носителя в конечном продукте, что сводит к минимуму изменение цвета и вкуса пищевого порошка. Одним из недостатков использования протеинов в качестве осушающих носителей является увеличение вязкости корма по сравнению с использованием обычных углеводных носителей. Например, вязкость финиковой ( Phoenix dactylifera L.) пульпы с добавлением гуммиарабика и мальтодекстрина в качестве носителя, определенная при температуре 33°С, составила ок. 2,5 Па·с и 3 Па·с соответственно, тогда как для белковых носителей, добавленных к финиковой пульпе, вязкость увеличилась до ок. 7 Па·с. ^{[ 29 ]} Высокая вязкость исходного раствора может повлиять на процесс распыления.

Примеры применения различных типов носителей для распылительной сушки фруктовых соков, концентратов и мезги, а также анализ влияния типа носителя на свойства продукта представлены в разделе 4.

2.2. Технологические методы – оптимизация процесса сушки

Технологические методы могут применяться для предотвращения слипания материалов с высоким содержанием сахара во время распылительной сушки путем скребка поверхности сушильной камеры, охлаждения стенок распылительной сушилки, подачи осушенного воздуха при высокой температуре. и низкая температура.

Для увеличения выхода продукта при распылительной сушке сахаросодержащих материалов конструкция сушилки может быть изменена, например может быть применена скребковая поверхность сушильной камеры. Недостатками этого метода являются дополнительные капиталовложения, более сложная конструкция сушилки и необходимость в еще большем количестве носителя. Кроме того, сообщалось о плохих восстановительных свойствах порошка после распылительной сушки сбрасываемой поверхности. ^{[ 35 ]}

Другим методом уменьшения прилипания частиц к стенкам сушилки в процессе распылительной сушки является применение распылительной сушилки с двойными стенками, которая позволяет снизить температуру стенок сушилки ниже уровня продукта T _g .Применение сухого охлаждения стенок позволяет уменьшить отложения на стенках ниже 15%, однако также требуется применение носителей. ^{[ 36 ]} Недостатками пристенного охлаждения сушилки являются повышение относительной влажности воздуха вблизи стены и дополнительные капиталовложения, связанные с применением сушильной камеры с двойными стенками.

Применение распылительной сушки осушенным воздухом позволяет значительно снизить количество добавляемого в исходный раствор носителя и увеличить соотношение сухих веществ сока/меда к сухим веществам носителя до 80:20 для достижения высокого выхода продукта от 65% до 90%. ^{[ 10 ]} Недостатком этого метода являются дополнительные капитальные и энергетические затраты, необходимые для осушения воздуха.

Распылительную сушку осушенным воздухом можно оптимизировать за счет снижения температуры воздуха на входе и выходе примерно до 75°C и 50°C соответственно, что значительно увеличивает выход продукта до 84–95%, ^{[ 25 ]} , сохраняя высокое соотношение содержания сухих веществ сока/мёда к содержанию сухих веществ до 80:20. Применение низкой температуры воздуха для сушки позволяет увеличить удерживание биоактивных соединений ^{[ 37 ]} и снизить энергозатраты в процессе сушки.Недостатками применения низкотемпературной распылительной сушки в сочетании с осушением воздуха являются дополнительные капиталовложения и затраты энергии, необходимые для удаления влаги из сушильного воздуха, а также ограниченный диапазон параметров процесса. ^{[ 25 ]}

Имеется ограниченное количество публикаций, посвященных улучшению характеристик распылительной сушки за счет оптимизации начальных параметров распыления капель и оценке влияния начального распределения капель по размерам на выход продукта и высыхание. свойства порошка. ^{[ 5 ]} Начальное распределение капель по размерам может контролироваться по-разному в зависимости от типа метода распыления. Для дискового распыления начальный размер капель можно регулировать, изменяя скорость вращения или скорость подачи, для напорных форсунок можно изменять только скорость подачи при том же диаметре отверстия форсунки, применение двухжидкостной форсунки позволяет контролировать размер капель в распылителе с помощью изменение как скорости подачи, так и скорости потока распыляющего воздуха. Как правило, большой начальный размер капель снижает эффективность сушки из-за более низкой скорости сушки крупных капель, которые могут прилипать к стенкам сушилки, когда они не полностью высохли и имеют низкое содержание влаги. ^{[ 5 , 23 , 38 , 39 ] Trueong [ 40 ]} экспериментально и теоретически исследовали влияние начального размера капель на профиль температуры стеклования капель мальтодекстрин-сахароза по высоте сушильной камеры. Для капель размером менее 70 мкм время высыхания не превышало 1 с, поэтому мелкие частицы достигают T _г ок.60°С на расстоянии от сопла около 0,2 м. Крупные капли размером около 150 мкм в конце сушки имели температуру ниже 20°С, что значительно ниже температуры частиц на выходе из сушилки и приведет к прилипанию крупных частиц к стенкам сушилки. ^{[ 40 ]}

В таблице 2 приведены преимущества и недостатки технологического подхода к распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара. Анализ таблицы 2 показывает, что низкотемпературная сушка распылением в сочетании с сушкой осушенным воздухом обеспечивает высокий выход продукта, позволяя значительно снизить содержание носителя в готовом порошке сока/меда.Ниже приведены примеры применения технологических методов, позволяющих избежать прилипания частиц сахаросодержащих продуктов к стенке сушилки и минимизировать сцепление частиц друг с другом, а также обсуждается влияние метода сушки на свойства конечного продукта.

Для получения порошка сока черники Gong et al. применяли распылительную сушилку Wuxi Changming, оборудованную камерой со скребковой поверхностью, при следующих технологических параметрах: температура воздуха на входе 140–160°С, температура воздуха на выходе 85–65°С, соотношение сухих веществ сока к сухим веществам носителя (мальтодекстрина) – 50:50. ^{[ 35 ]} Хотя данные о выходе продукта не сообщались, авторы обнаружили, что порошок черники имеет плохие свойства восстановления со временем смачивания около 120 с, что потребовало применения дополнительной стадии агломерации в грануляторе с псевдоожиженным слоем. (после агломерации время смачиваемости уменьшилось до 15 с).

Чегини и др. получен концентрированный порошок апельсинового сока в прямоточной камере с двойной распылительной сушкой для снижения температуры стенки ниже T _г продукта ( T _г = 44°C). ^{[ 36 ]} Авторы применяли температуру воздуха на входе в диапазоне от 110°C до 190°C, тогда как температура воздуха на выходе составляла ок. 81,4°С. Концентрированный апельсиновый сок с добавлением таких носителей, как мальтодекстрин, жидкая глюкоза и метилцеллюлоза, распылялся в роторной распылительной сушилке со скоростью вращения дисков 10 000–25 000 об/мин и скоростью подачи сырья 150–450 мл/мин.Применение охлаждения стенок сушилки позволило снизить осаждение порошка на стенках сушилки ниже 15% и дало выход продукта от 65% до 90%. Однако указанные выше способы сушки не нашли широкого применения в промышленности из-за низкой энергоэффективности и больших капитальных затрат. Кроме того, охлаждение стенок распылительной сушилки вызывало локальное повышение влажности сушильного воздуха, что приводило к реабсорбции влаги сухими частицами. ^{[ 10 ]}

Чтобы решить проблему высокой влажности воздуха при распылительной сушке при низких температурах, Гоула и Адамопулос осушили воздух перед подачей в сушильную установку. В модифицированной установке распылительной сушки воздух перед поступлением в сушильную камеру проходил через осушитель воздуха. ^{[ 10 ]} Применение осушенного воздуха позволило проводить распылительную сушку концентрированного апельсинового сока при температуре на входе от 110°С до 140°С и температуре на выходе от 46°С до 70°С , тогда как T _г полученных порошкообразных соков находились в диапазоне от 31°C до 126°C. Авторы сообщают о высоком выходе продукта до 88 % даже при высоком отношении содержания сухих веществ сока к содержанию сухих веществ носителя – 4.0 (80:20).

Jedlińska et al. сравнили стандартную высокотемпературную распылительную сушку с низкотемпературной распылительной сушкой в ​​осушенном воздухе для сушки растворов меда с резистентным декстрином («Nutriose») в качестве носителя. ^{[ 25 ]} Низкие температуры на входе/выходе (75°C/50°C) осушенного воздуха, повышенная концентрация сырья (60% твердых частиц) и более низкая скорость подачи привели к получению свободнотекучих сухой порошок. Авторы сообщают, что сушка распылением при низких температурах сушки может осуществляться только в ограниченном диапазоне параметров процесса: содержание влаги в сырье и скорость подачи должны быть уменьшены, чтобы уменьшить количество воды, подаваемой в сушилку на испарение, т.к. было трудно удалить большое количество воды при низких температурах сушки. ^{[ 25 ]} Высокий выход медопродукта (от 84,4% до 95,8%) получен при распылительной сушке осушенным воздухом, тогда как при стандартной высокотемпературной распылительной сушке (температура воздуха на входе/выходе – 185°C/80°C) ) выход продукта составил 52,5% и 87,5%. Та же исследовательская группа обнаружила, что низкотемпературная распылительная сушка осушенным воздухом благоприятно влияет на удержание биологически активных соединений в рапсовом меде. ^{[ 37 ]} Например, удерживание фенольных соединений в порошке рапсового меда, высушенном с носителем «Nutriose» (соотношение сухих веществ продукта и носителя 80:20), составляло около 86. 3%, а антиоксидантная активность снизилась лишь на ок. 22,1% после сушки распылением при низкой температуре. ^{[ 37 ]}

В стандартном процессе высокотемпературной распылительной сушки для получения приемлемых выходов порошка фруктов или меда концентрация осушителя в конечном продукте может превышать 50% (сухие вещества продукта до отношение содержания твердых частиц-носителей ≤1,00). Например, Aragüez-Fortes et al. получен порошок гуавы, высушенный распылением ( Psidium guajava L.) с выходом продукта 42,6–70,2% при температуре воздуха на входе/выходе 130–170°С/75°С и добавлении мальтодекстрина в качестве носителя в соотношении 50:50, 37,5:62,5 и 25:75 сухих веществ сока к содержанию сухих веществ носителя . ^{[ 22 ]} Джафари и др. сообщается о более низком выходе продукта в диапазоне от 17% до 25% 76°С.

3.Показатели качества меда и порошкообразных фруктовых соков

В литературе имеется ряд обзорных статей по распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара, т. е. фруктовых соков, пульпы, концентратов и меда. ^{[ 4 , 5 , 7 , 42 , 43 , 43 ] Вышеупомянутые документы ориентированы на общую информацию о распылительной сушке пищи: дизайн сушилок , параметры процесса, тип применяемых носителей и свойства конечного продукта.Этот обзор демонстрирует, как можно улучшить качество пищевых продуктов, высушенных распылением, чтобы соответствовать изменениям в поведении потребителей и требованиям к здоровому питанию. Сокращение применения традиционных носителей, то есть рафинированных углеводов, при распылительной сушке пищевых продуктов открывает новые перспективы для производства функциональных пищевых продуктов, обогащенных компонентами, обеспечивающими дополнительную пищевую ценность. В этой статье рассмотрено и критически прокомментировано влияние замены обычных носителей (мальтодекстрин и гуммиарабик) пребиотиками и белками или сушки без носителей на выход продукта и свойства отдельных порошков: гигроскопичность, растворимость, смачиваемость, сыпучесть и удержание биологически активных соединений. .}

Порошки, полученные из фруктовых соков и меда, обладают высокой гигроскопичностью, что сказывается на завершающих стадиях сушки, т. е. на разделении потоков порошка и сушильного воздуха, сборе продукта, транспортировке и обработке. ^{[ 44 ]} Высокая гигроскопичность порошка приводит к ухудшению качества продукта из-за слеживания и комкования частиц. Повышенная сорбция влаги при хранении сахаросодержащего порошка также может привести к образованию жидких мостиков между частицами, разрушению структуры порошка и дальнейшему его расслаиванию, что способствует микробиологическому росту в конечном продукте. ^{[ 45 , 46 ]} Спекание аморфных порошков, хранящихся при высокой влажности окружающей среды, происходит по следующему механизму: на начальной стадии сорбции влаги вода начинает заполнять свободное пространство между частицами, частицами сцепляются друг с другом и происходит образование агломерационных мостиков между частицами. Дальнейшее увеличение относительной влажности приводит к увеличению размеров агломерационных мостиков и уменьшению их вязкости, что сопровождается разрушением структуры частиц и расслаиванием. ^{[ 47 ]} Кроме того, поскольку влага из окружающей среды поглощается аморфными порошками, T _г порошка уменьшается, что увеличивает пластифицирующее действие воды на аморфную структуру частиц. ^{[ 47 ]}

Гигроскопичность определяется как масса влаги (г), поглощенной 100 г порошка, находящегося в среде с относительной влажностью 75% (насыщенный раствор NaCl) и 25°C до достижения равновесия достигается. ^{[ 48–50 ]} Значения гигроскопичности порошка фруктового сока, указанные в литературе, составляют от ок. От 10 до 14 г H ₂ O / 100 G для порошка Jussara, ^{[ 49 ]} 22-28 г H ₂ O / 100 G для Persmon Powders, ^{[ 51 ]} 12,48–15,79  г H ₂ O/100  г для порошка асаи, ^{[ 52 ]} от 18,77 до 27,33  г H ₂ O/100  г порошка черной смородины. ^{[ 53 ]} Для медовых порошков гигроскопичность колеблется от ок. от 20 до 25 г H ₂ O/100 г для медового порошка Capilano, ^{[ 54 ]} от 20,1 до 26,4 г H ₂ O/100,4 г порошка медовой росы до 2,4 г для образца медовой росы H ₂ О/100 г образца для рапсового меда ^{[ 25 ]} и 13,2–20,3 г H ₂ О/100 г для меда Перхутани. ^{[ 55 ]}

Смачиваемость, которая определяет мгновенные характеристики сухого порошка, зависит от состава поверхности частиц и пористости.Смачиваемость определяют как время, необходимое для смачивания образца порошка, нанесенного на поверхность дистиллированной воды. Измерение времени смачиваемости начинается, когда образец порошка падает на поверхность воды, и измерение времени прекращается, когда визуально все частицы в образце полностью смачиваются. ^{[ 56–58 ]} Время смачиваемости, указанное в литературе для порошков фруктовых соков/меда, высушенных распылением, находится в диапазоне: от 41 с до 91с для порошка целлюлозы джусара, ^{[ 34} 9 от ок. от 277 до 304 с для порошка сока сладкого апельсина ^{[ 59 ]} и от 9 до 120 с для порошка многоцветкового меда. ^{[ 56 ]}

Сыпучесть определяет характеристики порошков, которые важны для упаковки, транспортировки, хранения, дозирования и смешивания. Текучесть можно оценить с помощью индекса Карра (CI) или коэффициента Хауснера (HR). На основании индекса Карра сыпучесть порошков можно классифицировать как очень хорошую (< 15), хорошую (15–20), удовлетворительную (20–35), плохую (35–45) и очень плохую (> 45). ^{[ 60 ]} Согласно коэффициенту Хауснера когезионная способность порошка может быть классифицирована как низкая (высокая сыпучесть) при HR < 1,2, средняя 1,2–1,4 и высокая при HR > 1,4 (низкая сыпучесть). ^{[ 60 ]} Коэффициент Хауснера определяется как отношение плотности после утряски к объемной плотности. Для высушенных распылением фруктовых соков в литературе сообщаются следующие значения индекса Карра (CI): 13,4 для порошка ягод маки, высушенных распылением ^{[ 61 ]} , и от 13 до 19 для порошка розовой гуавы. ^{[ 62 ]} Hausner Соотношение для типичных высушенных распылительных продуктов находятся в пределах: 1.15-1.24 для розового порошка гуавы, ^{[ 62 ]} 1.27-1.52 для порошка тамариндского пудра ^{[ 63 ]} и 1,05–1,29 для многоцветкового порошка меда. ^{[ 56 ]}

Сохранение биологически активных соединений характеризует эффективность процесса распылительной сушки с точки зрения сохранения ценных биокомпонентов.При распылительной сушке меда и фруктовых соков требуется минимальная потеря антиоксидантов, фенольных соединений, каротиноидов и др.

В следующем разделе обсуждается применение обычных носителей и пребиотиков, белков, новых натуральных носителей или распылительной сушки фруктовых соков и меда без носителей, а также анализируется влияние типа носителя на свойства порошка и характеристики процесса.

4. Распылительная сушка продуктов с высоким содержанием сахара

4.

Два носителя: гуммиарабик и мальтодекстрин нашли широкое применение в распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара. ^{[ 64–68 ]}

Гуммиарабик представляет собой природную камедь, состоящую из сложных гетерополисахаридов и обычно получаемую из деревьев акации. Гуммиарабик нашел широкое применение в качестве носителя благодаря низкой вязкости, высокой растворимости и хорошим пленкообразующим свойствам. Однако применение гуммиарабика ограничено из-за высокой стоимости, дефицита производства и загрязнения примесями. ^{[ 4}

]

]

Maltodextrin представляет собой гидролизованный крахмал с сниженным 36 ^{[ 6 , 11 ]} , который может быть получен гидролизом крахмала, используя кислоту или ферменты.В качестве носителя мальтодекстрин проявляет следующие преимущества: хорошая растворимость, низкая вязкость, нейтральный аромат и низкая стоимость. Способность мальтодекстрина улучшать антипригарные свойства продуктов с высоким содержанием сахара основана на высокой температуре мальтодекстрина, которая варьируется от 141°C до 188°C ^{[ 6 ]} (рис. 2). На температуру стеклования смеси влияют температуры стеклования компонентов и соотношение твердого вещества сока к содержанию твердого вещества носителя, поэтому во избежание проблемы липкости концентрация носителя в исходном растворе может быть равна или даже превышать концентрация сухих веществ сока.Например, для получения сыпучего порошка граната оптимальное соотношение содержания сухих веществ сока к содержанию сухих веществ мальтодекстрина составляло ок. 50:50 – 33,4:66,6, ^{[ 66 ]} для неосветленного гранатового сока для получения выхода продукта 74%, сухих веществ сока к содержанию сухих веществ мальтодекстрина 40:60 необходимо применять, ^[

9 09 09 69 ]

Рисунок 3. Выход продукта и время растворения граната, высушенного с различными пребиотическими пищевыми волокнами (на основе ^{[ 26 ]} ).

4.2.8. Мед рапсовый

Samborska et al. комбинированное нанесение носителей, то есть стойкого декстрина («Nutriose»), мальтодекстрина и обезжиренного молока, с низкотемпературной распылительной сушкой осушенным воздухом для получения порошка рапсового меда. ^{[ 77 ]} Опыты проводились при температуре воздуха на входе/выходе 75°C/50°C, концентрации сухих веществ в корме 60% и соотношении сухих веществ меда к сухим веществам носителя для мальтодекстрина – 60:40, 70 :30 и 80:20, а для резистентного декстрина – 80:20. Авторы утверждают, что применение осушенного воздуха позволит достичь более высоких выходов продукта, чем обычно сообщается при распылительной сушке меда, даже при высоком соотношении содержания сухих веществ меда и носителя (80:20). Несмотря на низкую температуру T _г медового порошка в диапазоне от 6,5°С до 20,3°С, что ниже температуры воздуха на выходе 50°С, был получен высокий выход продукта как для мальтодекстрина в качестве носителя, от 75% до 93%, а для резистентного декстрина – 85%. Критическая температура слипания не была достигнута из-за тщательно подобранных параметров процесса сушки: при распылительной сушке температура поверхности частиц может быть даже на 10–20°С ниже температуры выходящего воздуха; кроме того, частицы становились липкими при температурах на 10–20°С выше температуры стеклования.Соотношение Хауснера производимого медового порошка колеблется от 1,29 до 1,33, что является типичным диапазоном для продуктов с высоким содержанием сахара, о которых сообщается в литературе. Сообщалось о значительно более высокой гигроскопичности медового порошка с резистентным декстрином в качестве носителя (28,8 г H ₂ O/100 г) по сравнению с обычным мальтодекстрином в качестве носителя (19,3–23,3 г H ₂ O/100 г).

4.2.9. Резюме по применению пребиотических пищевых волокон в качестве полезного носителя

Пребиотики в качестве носителей обеспечивают дополнительные преимущества для здоровья продуктов, высушенных распылением, т.е.д., рост полезных кишечных бактерий, улучшение иммунной защиты и обмена веществ. Из группы пребиотических пищевых волокон инулин и резистентный декстрин обладают наибольшим потенциалом в качестве носителей при распылительной сушке сахаросодержащих пищевых продуктов, позволяющих получать высокий выход продукта: 75,6% для инулина ^{[ 78 ]} и до 95,8% для устойчивого декстрина. ^{[ 25 ]} Добавление олигофруктозы и фруктоолигосахаридов в распыляемый корм приводило к снижению выхода продукта (<50%) из-за низкого T _г. ^{[ 26 , 33 ]}

Исследования по применению пребиотиков в качестве носителей обобщены в Таблице 3, которая демонстрирует проведенные эксперименты в параллельных лабораторных масштабах. диапазон температур от 75°C/50°C ^{[ 25 ]} до 180°C/70°C. ^{[ 74 ]} Применение низких температур сушки на входе/выходе 75°С/50°С и осушения воздуха позволило получить высокий выход продукта по порошкообразному меду в пределах от 84.от 4% до 95,8%. ^{[ 25 ]} Пребиотики в качестве носителей также могут улучшать физические свойства порошка, например, добавление резистентного декстрина уменьшало время растворимости по сравнению с добавлением мальтодекстрина (для гранатового порошка). Пребиотические носители демонстрируют высокое удержание следующих биологически активных соединений при распылительной сушке: бетацианин в кактусовой груше, ^{[ 75 ]} фенолы и антиоксиданты в гранатовом соке, ^{[ 26 ]} фенольные соединения мякоть. ^{[ 33 ]} Однако Araujo-Díaz et al. сообщили об увеличении потери антиоксидантов во время распылительной сушки с инулином в качестве носителя, что указывает на необходимость дальнейших исследований в этой области. ^{[ 74 ] ]}

Опубликовано онлайн:

Таблица 3. Фруктовый сок и мед распылительная сушка с применением пребиотических пищевых волокон в качестве носителей.

4.3. Применение белков в качестве носителей и вспомогательных средств для сушки

В литературе имеется ряд работ, посвященных замене обычных углеводных носителей белками для снижения концентрации носителя в сухом порошке. Механизм предотвращения липкости углеводных носителей (см. раздел 4.1.) основан на увеличении T _г богатого сахаром материала; поэтому к высушиваемому материалу следует добавлять значительное количество носителя.

Механизм антилипкости белков в качестве носителей является результатом поверхностно-активных свойств белков, которые мигрируют к поверхности капли, образуя пленку, предотвращающую липкость частиц. По сравнению с углеводными носителями требуется меньшее количество белков, чтобы избежать липкости порошка.

Подробный анализ исследований по применению белков в качестве носителей для распылительной сушки фруктовых соков представлен ниже.

4.3.1. Сок бузины

Murugesan and Orsat, 2011 ^{[ 38 ]} применяли пять различных носителей для распылительной сушки бузины ( Sambucus nigra L.) сок: мальтодекстрин, гуммиарабик, изолированный соевый белок (ISP), порошок соевого белка (SPP), сухое соевое молоко (SMP) при соотношении сухих веществ сока к сухим веществам носителя 5:1, 5:2, 5:3, 5: 4 и 1:1. Самый высокий выход продукта был получен для мальтодекстрина (77,9–82,0%) и гуммиарабика (72,5–80,1%), тогда как для соевых порошков выход продукта колебался от 46% до 72%. Однако порошки сои характеризовались меньшими потерями фенолов при хранении и повышенной стабильностью цвета.

4.3.2. Растворы фруктозы и сахарозы

Jayasundera et al.провели распылительную сушку растворов сахарозы и фруктозы с добавлением в качестве носителей белков — казеината натрия и изолята горохового белка. ^{[ 79 ]} На рис. 4а показано извлечение порошка (порошок, собранный из циклона, сметанный со стенок сушилки и в целом) для сушки сахарозы без носителя, сушки сахарозы с казеинатом натрия и изолятом горохового белка (PPI) и сушки фруктозы. с казеинатом натрия. Сушка сахарозы без носителя привела к нулевому извлечению порошка, так как весь порошок терялся из-за его прилипания к стенкам сушилки.Авторы сообщают о высоких выходах продукта до 82% при замене только 0,5% сахарозы на белок казеинат натрия. Когда белки применяются в качестве осушающих носителей, извлечение порошка зависит скорее от количества белков, покрывающих поверхность частицы, чем от количества белков, присутствующих в ядре частицы. ^{[ 21 ]} Принимая во внимание, что для углеводных носителей выход продукта связан с концентрацией носителя как на поверхности частицы, так и в ядре, поэтому для получения высокого извлечения продукта концентрация углеводных носителей в конечном продукте обычно находится в диапазоне от 35% до 60%.

Рисунок 4. Извлечение порошка для распылительной сушки сахаров с белками в качестве носителей и добавок для сушки (на основе ^{[ 79 , 80 ]} ).

Для получения высокого выхода продукта (около 80 %) при распылительной сушке раствора фруктозы количество казеината натрия пришлось увеличить до 30 % из-за значительно более низкого T _г ) по сравнению с сахарозой (65°C).

Изолят горохового белка оказался неэффективным носителем, что привело к выходу продукта 47.7%, что объясняется меньшей растворимостью изолята белка гороха, что ограничивает пленкообразующие свойства белка. T _г порошка сахарозы с носителем казеината натрия и носителем PPI составляли ок. 54°C, что было благоприятным по сравнению с температурой воздуха на выходе ( T _g всего на 10°C ниже температуры воздуха на выходе), поэтому различия в выходе продуктов для обоих носителей не могли быть связаны с T _г порошка.

Растворимость сухих порошков имеет следующую тенденцию к снижению: фруктоза/казеинат натрия > сахароза/казеинат натрия > сахароза/ИПП. Низкая растворимость порошка сахарозы с носителем ИПП (87,05%) по сравнению с порошком с носителем казеината натрия (90,87) объясняется низкой растворимостью чистого ИПП (16,84%) по отношению к чистому казеинату натрия (91,55%). .

Адхикари и др. ^{[ 80 ]} сообщили о высоком выходе продукта 84.7% и 84,1% при замене 0,5% сахарозы казеинатом натрия и изолятом сывороточного белка – WPI (рис. 4б). Когда количество белка в порошке было увеличено до 1%, общее извлечение порошка больше не увеличивалось и составляло около 85% как для казеината натрия, так и для WPI.

4.3.3. Мед

Ши и др. ^{[ 54 ]} исследовали распылительную сушку меда с добавлением ИСБ и мальтодекстрина отдельно или в различных пропорциях. Высокий выход продукта 63.5% было получено при соотношении мед/ИСП 70:30, тогда как для мальтодекстрина при соотношении мед/мальтодекстрин 40:60 выход продукта составил 52,8%. Сочетание мальтодекстрина с небольшими количествами WPI (Honey/MD/WPI 60:39,5:0,5) в качестве носителей значительно уменьшило количество носителя в продукте с выходом продукта на 57,4%. Анализ гигроскопичности сухих порошков показал, что наименьшее влагопоглощение наблюдается у порошков мед/мальтодекстрин, что объясняется меньшим количеством гидрофильных групп в мальтодекстрине (ДЭ10).

Samborska et al. также сообщила об улучшении извлечения порошка за счет добавления казеината натрия к раствору меда/гуммиарабика. ^{[ 81 ]} Восстановление порошка меда для гуммиарабика в качестве осушителя составило ок. 67–69%, тогда как добавление 1% (мас./мас.) казеината натрия к носителю приводило к увеличению степени извлечения порошка до прибл. 75% за счет пленкообразующих свойств белка. Для порошка с гуммиарабиком наблюдалась более низкая гигроскопичность (ок.1,8–2,0 г влаги/100 г продукта) по отношению к порошку с казеинатом натрия (около 2,0–2,8 г/100 г). Авторы объясняют более высокую гигроскопичность порошков, содержащих казеинат натрия, меньшим размером частиц, складчатостью и шероховатостью поверхности частиц, что увеличивает площадь поверхности, доступной для сорбции влаги. Добавление казеината натрия привело к значительно более низкому коэффициенту Хауснера: 1,11 для гречишного меда и 1,14 для рапсового меда (повышенная сыпучесть) по сравнению с медовым порошком с гуммиарабиком – 1.13 для гречишного меда и 1,16 для рапсового меда.

4.3.4. Вишневый сок

Sarabandi et al. применяется мальтодекстрин и носитель гуммиарабика с добавлением концентрата сывороточного белка для распылительной сушки вишневого сока. ^{[ 45 ]} Выход продукта для «чистого» мальтодекстрина составил около 42%, а для «чистого» гуммиарабика – 56%, тогда как добавление 5% КСБ значительно увеличило выход продукта до ок. 54% при добавлении КСБ к мальтодекстрину и прибл.55% при добавлении WPC к гуммиарабику. Этот эффект был объяснен пленкообразующими свойствами белков, которые покрывают внешнюю поверхность частиц, препятствуя прилипанию частиц к стенкам сушилки. Наибольшая растворимость порошка определена для мальтодекстрина, применяемого в качестве носителя (95,55%). Применение WPC привело к снижению растворимости порошка, прибл. 94 %, которое снизилось до 86,23 % при увеличении концентрации ВПК в порошке до 20 %. На гигроскопичность высушенного распылением порошка вишни также влияет тип и состав носителя.Наименьшая гигроскопичность порошков определена для порошков с добавлением КСБ (примерно от 19% до примерно 20%) из-за низкой когезии и гигроскопичности белковой пленки, образующейся на поверхности частиц. Тип и состав носителя влияют на размер и морфологию частиц. Применение мальтодекстрина в качестве носителя привело к образованию частиц со средним диаметром частиц 42,65 мкм и уменьшению поверхности частиц, при применении гуммиарабика в качестве носителя полученные частицы имели более сглаженную поверхность со средним диаметром частиц 51.43  мкм. Сочетание КСБ с мальтодекстрином или гуммиарабиком приводило к образованию частиц неправильной формы с вогнутой поверхностью и размером от 48,69 до 57,88 мкм. Высокая усушка частиц при применении КСБ в качестве носителя объяснялась быстрым образованием белковой корки в начале сушки, а увеличение размера частиц при применении КСБ – более высокой вязкостью питательного раствора, содержащего белки, и более высокими исходными частицами. диаметры. ^{[ 45 ]}

4.3.5. Мякоть тамаринда

Эффективность концентрата сывороточного белка (КСБ) в качестве носителя при распылительной сушке мякоти тамаринда ( Tamarindus indica L. ) сравнивалась с мальтодекстрином и гуммиарабиком Bhusari et al. ^{[ 63 ]} Максимальный выход продукта до ок. 76% наблюдалось, если WPC добавлялся в концентрациях от 10% до 30%, тогда как для мальтодекстрина в более высоких концентрациях наблюдался меньший выход продукта на 40–60% (около 46–60%). Порошки, полученные с использованием КСБ, имеют больший размер частиц, меньшую объемную плотность и повышенную пористость, что объясняется более высокой вязкостью КСБ по сравнению с мальтодекстрином и гуммиарабиком, что приводит к более высокому исходному размеру частиц.

Гигроскопичность всех образцов находилась в пределах от 16,61% до 28,96%. Применение КСБ привело к несколько более низкой гигроскопичности порошка (около 16–25%) и степени слеживаемости (30–37%) по сравнению с мальтодекстрином и гуммиарабиком с гигроскопичностью ок. 20–29% и степень слеживаемости от ок. от 30% до 47%. Из-за меньшей концентрации носителя в порошке тамаринда изменение окраски было незначительным для порошков с ВПК.

4.3.6. Резюме по применению белков в качестве носителей

Результаты анализа литературы показали, что белки могут быть хорошей альтернативой традиционным углеводным носителям, таким как мальтодекстрин и гуммиарабик.Благодаря высокой поверхностной активности и пленкообразующим свойствам белки мигрируют к поверхности частиц, предохраняя их от слипания. Применение протеинов в качестве носителя для распылительной сушки сахаросодержащих пищевых продуктов позволяет получить высокий выход продукта при низких концентрациях носителя (от 0,5:99,5 до 30:70 соотношения сухих веществ сока к содержанию сухих веществ носителя), уменьшая количество добавочного материала. в конечном продукте.

В таблице 4 приведены результаты экспериментальных исследований по применению белков в качестве носителей для распылительной сушки фруктовых и овощных соков.В анализируемых работах применялись следующие параметры процесса: температура воздуха на входе в диапазоне от 130°С до 180°С, температура воздуха на выходе от 65°С до 85°С. Авторы использовали параллельные распылительные сушилки лабораторного или пилотного масштаба, оснащенные напорными форсунками или распылительным диском ^{[ 81 ]} для распыления корма. Таблица 4.Распылительная сушка фруктового сока и меда с использованием белков в качестве носителей.

Изолят сывороточного белка, концентрат сывороточного белка и казеинат натрия демонстрируют самый высокий выход продукта до 85% и улучшенные свойства сухого порошка: меньшее слеживание, более высокая текучесть и улучшенные свойства восстановления.

4.4. Применение натуральных носителей и распылительная сушка продуктов с высоким содержанием сахара без носителей

В последние годы применение натуральных носителей, которые могут быть здоровой альтернативой обычным носителям, или распылительная сушка фруктовых соков без добавления носителей стали привлекательными. область исследования.В этом разделе будет описан процесс распылительной сушки и свойства выбранных фруктовых соков без добавления носителя и применения натуральных носителей, полученных из волокон, извлеченных из побочных продуктов ячменя, агавы и апельсина.

4.4.1. Пульпа Джуссара

Pereira et al. ^{[ 20 ]} провела распылительную сушку целлюлозы jussara ( Euterpe edulis M.) без носителя. Джуссара — это пальма, произрастающая в бразильских атлантических лесах, которую обычно выращивают для получения фруктового сока и сердцевины пальмы.Плоды джусара богаты антоциановыми пигментами, обладающими противораковыми, антимутагенными, антимикробными и противовоспалительными свойствами. ^{[ 83 , 84 ]} Авторы применили стандартный процесс распылительной сушки при температуре воздуха на входе и выходе 160°C и 86°C. Извлечение продукта составило 66% в расчете на порошок, собранный как из сушильной камеры, так и из циклонного сборника. Исследователи объяснили высокий выход продукта низким содержанием углеводов (52.54%, сухие вещества) и органические кислоты (0,31% лимонной кислоты, влажная основа) в плодах джусара. Применение распылительной сушки без носителя позволило получить порошок с высоким содержанием антоцианов 7079,19 мг/100 г цианидин-3-глюкозида (твердые вещества), который не разбавлялся носителем. Диаметры частиц джусара в порошке варьировались в широких пределах (2,3–1,674 мкм) с высоким объемным средним диаметром (D _4,3 ) 124,5 мкм, что можно объяснить агломерацией частиц из-за содержания сахара в порошке. мякоть.Высокая стабильность биоактивных соединений и антиоксидантная способность в течение 103 суток подтверждены при хранении. Порошок джусара без носителя имел гигроскопичность 11,62%, которая находится в том же диапазоне (от 10,7% до 14,3%), что и порошок пульпы джусара, высушенный распылением с крахмалом, октенилсукцинатом натрия, инулином и мальтодекстрином в качестве носителей. ^{[ 34 ]} Растворимость порошка была несколько ниже – 72,9%, чем ранее сообщалось в литературе для порошка, высушенного распылением пульпы джусара с носителями – от 76.от 8% до 85,8%.

4.4.2. Пульпа дуриана

В работе Chin et al. ^{[ 85 ]} Распылительная сушка пульпы дуриана — Durio zibethinus (происхождения Raub, Pahang, Malaysia) без носителя проводили при температуре воздуха на входе/выходе – 160°C/85°C. В документе основное внимание уделялось подробной оценке удержания летучих соединений после распылительной сушки. Плоды дуриана ценятся за его органолептические свойства (вкус и аромат), связанные с количеством и составом летучих веществ, присутствующих в мякоти.Авторы обнаружили, что удержание летучих соединений после сушки распылением составило около 1% без добавления носителя. На поверхности пульпы дуриана, не содержащей носителя, не образовывалась оболочка, обеспечивающая диффузию воды и инкапсуляцию летучих веществ внутри частиц.

4.4.3. Мякоть манго

Зотарелли и др. применяли осушенный воздух при распылительной сушке пульпы манго без носителя и с обычным мальтодекстрином в качестве носителя для твердых веществ пульпы до соотношения содержания твердых веществ носителя 74:26. ^{[ 86 ]} Авторы определили T _г порошка манго без носителя при 26,74 °C и порошка с мальтодекстрином в качестве носителя при 32,4 °C, что указывает на то, что добавление носителя увеличило температуру порошка T _г для температуры воздуха на входе 150°С (температура воздуха на выходе и выход продукта не указаны). Результаты исследования показали, что добавление носителя снижает гигроскопичность порошка манго с 26,9 г H ₂ O/100 г до 23.9 г H ₂ O/100 г для сушки с мальтодекстрином в качестве носителя. Распылительная сушка порошка манго без носителя позволила снизить потерю каротиноидов до 60% по сравнению с потерей 65% при применении мальтодекстрина в качестве носителя.

4.4.4. Мякоть красных кактусовых груш

Ruiz-Gutiérrez et al. применяли растворимую клетчатку ((1-3)(1-4) β-D глюкан), полученную из ячменя, в качестве сушильного носителя для распылительной сушки красных кактусовых груш ( Opuntia ficus indica ). ^{[ 87 ]} Применение растворимой клетчатки с T _г 63.06°C в качестве сушильного носителя позволила увеличить T _г мякоти красных кактусовых груш с 10,14°C перед сушкой до прибл. 32–38°C после сушки распылением с носителем. Минимальная пропорция носителя в конечном продукте, необходимая для получения порошка красной кактусовой груши, составляла 43:57 (отношение содержания сухих веществ сока к содержанию твердых веществ носителя), однако выход продукта не сообщается. ^{[ 87 ]} Показатель растворимости в воде уменьшался с увеличением доли носителя в сухом порошке из-за более низкой растворимости волокнистого носителя по сравнению с твердыми веществами мякоти красной кактусовой груши, которые содержали большое количество молекулярные углеводы.На содержание полифенолов влияло соотношение сухих веществ сока к содержанию сухих веществ носителя, более низкое соотношение содержания сухих веществ сока к содержанию сухих веществ носителя приводило к снижению содержания полифенолов в сухом порошке из-за разбавления биоактивного соединения добавлением носителя.

4.4.5. Ананасовый сок

Натуральные фруктаны, полученные из агавы ( Agáve ), применялись в качестве носителя для распыления сухого ананасового сока. ^{[ 88 ]} Применение фруктанов с низким содержанием фруктанов в ананасовом соке 2% и 4% (масс./об.) с концентрацией мальтодекстрина 10% (масс./об.) в соке позволило увеличить содержание ананасового порошка Т _г с 42.от 45°С, когда в качестве носителя применялся только мальтодекстрин, до 52,68°С и до 55,24°С, когда фруктаны были объединены с мальтодекстрином в качестве носителя. Добавление фруктанов к мальтодекстрину в качестве носителя позволило уменьшить разницу между порошком T _г и температурой воздуха на выходе – T _из ( T _г на 30–19°С ниже, чем T _из ) по сравнению с применением только мальтодекстрина ( T _г на 43–32 °C ниже, чем T _из ), что более благоприятно для предотвращения достижения температуры точки липкости по сухому порошку.Применение натуральных фруктанов также позволило увеличить растворимость порошка ананаса до 97,34% по сравнению с порошком без фруктанов в качестве носителя – 95,93%.

4.4.6. Апельсиновые побочные продукты

О применении натуральных носителей, богатых пищевыми волокнами, полученных из побочных продуктов производства апельсинового сока, сообщили Kaderides and Goula и Kaderides et al. ^{[ 89 , 90 ]} Авторы утверждали, что новый носитель, т.е.например, порошок апельсиновых отходов имеет общее содержание пищевых волокон 65  г/100  г твердой основы и T _г 98,63 °C (для безводного порошка), что указывает на то, что порошок апельсиновых отходов может быть альтернативой обычным носителям. богат рафинированными углеводами. Новый носитель апельсинового порошка еще не применялся для распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара, тем не менее недавнее исследование микроинкапсуляции экстракта кожуры граната с помощью носителя порошка отходов апельсина показало, что может быть достигнута высокая эффективность инкапсуляции 99%. но с низким выходом продукта 12.99% убирают пробелы в знаниях для дальнейшего совершенствования и оптимизации процессов. ^{[ 91 ]}

4.5. Резюме по применению натуральных носителей и распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара без носителей

Исследования продуктов с высоким содержанием сахара распылительной сушкой без добавления носителя ограничены продуктами с относительно низким содержанием сахара и кислоты, например, пульпой джусара (52,54% сахаров и 5% кислот в сухом веществе) высушен с выходом продукта 66%. ^{[ 20 ]} Однако доход нулевой продукции для арбузного сока ^{[ 70 ]} и для Persmon Pielp ^{[ 51 ]} Во время распылительной сушки без носителя. Таким образом, эффективность распылительной сушки без добавления носителя напрямую зависит от типа и состава пищевого материала, веса порошка и температуры воздуха на выходе во время процесса сушки.Для распылительной сушки без носителей обычно применялся следующий диапазон параметров процесса: температура воздуха на входе ок. 150–160°C и температура выходящего воздуха ок. 84–85°С. В проанализированных работах сообщалось о низком содержании твердых веществ в исходных растворах (от примерно 6,5% масс. до примерно 16% масс.%), что в промышленной практике будет генерировать высокую потребность в энергии для испарения ок. 80 мас.% от содержания воды в исходном растворе.

Недавно в литературе сообщалось о применении натуральных носителей, полученных из побочных продуктов апельсина, для распылительной сушки пищевых материалов. ^{[ 89 , 90 ]} Применение побочных продуктов переработки фруктов для производства носителей для распылительной сушки может решить проблему утилизации отходов пищевой промышленности и, кроме того, позволит использовать богатые биологически активными веществами соединений, которые содержат отходы фруктов. ^{[ 92 ]}

Другой пример применения натуральных носителей при распылительной сушке фруктовых соков включает использование фруктанов, полученных из агавы ^{[ 88 ]} ячмень. ^{[ 87 ]}

Параметры процесса распылительной сушки и их влияние на характеристики качества фруктовых порошков для бумаги, рассмотренной выше, обобщены в таблице 5.

Опубликовано в Интернете:

5.Выводы

Распылительная сушка продуктов с высоким содержанием сахара, таких как фруктовые соки и мед, требует применения носителей или модификации процесса распылительной сушки (нанесение скребков на поверхность сушильной камеры, охлаждение стенок распылительной сушилки, применение осушения воздуха при высоких и низких температурах) во избежание слипания частиц, вызванного низким T _g .

Литературные сообщения о распылительной сушке фруктовых соков без носителя подчеркивают высокую концентрацию ценных компонентов в сухом порошке с выходом продукта более 50%, однако только для продуктов с низким содержанием сахара, таких как жом жуссара.Кроме того, распылительную сушку продуктов с высоким содержанием сахара без добавления носителей можно проводить только при низкой температуре воздуха на входе/выходе или с применением осушенного воздуха.

Углеводные носители, такие как мальтодекстрин и гуммиарабик, обычно применяются для увеличения массы продуктов, высушенных распылением. Применение традиционных носителей дает следующие преимущества: удержание биоактивных летучих соединений за счет микрокапсулирования, хорошая растворимость и низкая вязкость носителя, что улучшает распыление корма.Для достижения высокого выхода продукта (до 85 %) содержание углеводного носителя в конечном продукте может превышать 50 % для снижения липкости частиц. Более того, недавние исследования напрямую связывают диету и питание с такими заболеваниями, как ожирение, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и т. д., которые могут быть результатом потребления значительного количества рафинированных углеводов. Одной из рекомендаций по здоровому питанию является сокращение в рационе рафинированных углеводов и увеличение потребления белков и пищевых волокон.

Пребиотические пищевые волокна, такие как инулин и резистентный декстрин, демонстрируют большой потенциал в их применении в качестве носителей, обеспечивающих дополнительную питательную ценность. В последние годы появилось несколько исследований, посвященных применению чистых пищевых волокон в качестве носителей (инулин, резистентный декстрин). Например, гранатовый сок и мед были высушены распылением с высоким выходом продукта ок. 70–95% при использовании резистентного декстрина в качестве носителя. По сравнению с мальтодекстрином пребиотические носители могут улучшать свойства порошков: порошки с резистентным декстрином обладают лучшей растворимостью, тогда как носители на основе олигофруктозы и инулина проявляют меньшую гигроскопичность.Отрицательным эффектом применения пребиотических носителей является высокая концентрация материала носителя в конечном продукте, необходимая для достижения высокого выхода продукта.

Замена углеводных носителей белками позволяет значительно сократить количество носителя, необходимого для производства нелипкого порошка. Белки благодаря своей поверхностной активности и пленкообразующим свойствам покрывают поверхность высушенных частиц, предотвращая коалесценцию и слипание.Выход продукта при сушке распылением продуктов с высоким содержанием сахара зависит от концентрации белков на поверхности частиц и не зависит от содержания белка в сердцевине частиц, что позволяет значительно сократить количество добавок в продуктах, высушенных распылением. Анализ литературы показывает, что изолят сывороточного белка, концентрат сывороточного белка и казеинат натрия демонстрируют самые высокие выходы продукта (около 80%) при низких концентрациях носителя (белка) в конечном продукте (в диапазоне от 0.от 5% до 30%). Кроме того, применение протеинов улучшает свойства сухого порошка: уменьшает слеживаемость, повышает сыпучесть и его восстановительные свойства. Эффективность белкового носителя, т. е. выход продукта, и свойства конечного восстановления порошка зависят от типа и растворимости применяемого белка.

Замена мальтодекстрина в качестве обычного носителя новыми носителями, полученными из фруктовых отходов, таких как побочные продукты апельсинового сока, является важным достижением в распылительной сушке продуктов с высоким содержанием сахара.Использование плодовых субпродуктов для производства носителей позволяет решить проблему утилизации пищевых отходов, к тому же фруктовые субпродукты богаты пищевыми волокнами и фенольными соединениями.

Обзор литературы о последних разработках в области распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара показал, что традиционные носители углеводов могут быть успешно заменены пребиотическими пищевыми волокнами или белками, что обеспечит высокий выход продукта и дополнительную питательную ценность конечного продукта.

Перспективы распылительной сушки продуктов с высоким содержанием сахара ориентированы на разработку и оценку новых устойчивых и полезных для здоровья носителей и вспомогательных средств для сушки на основе побочных продуктов пищевой промышленности, таких как кожура фруктов и овощей и жмых.

Все еще необходимы обширные исследования по оценке влияния начального распределения капель по размерам и начальных параметров распыления на выход и свойства продукта при распылительной сушке сахаросодержащих продуктов.

Сокращение времени сушки вяленых продуктов

Опубликовано в июле.2016|Идентификатор: FAPC-166

От Тимоти Дж. Баузер, Джейкоб Нельсон, Стейси Дж. Ковальски

Производство вяленого мяса требует много времени, поскольку мясо необходимо сушить медленно. при относительно низкой температуре. Время обезвоживания варьируется от процессора к процессору и зависит от многих переменных, таких как установка температуры дегидратора, контроль влажности, толщина вяленого ломтика и конфигурация оборудования.Некоторые циклы обезвоживания, которые включают этап летальности занимает более 12 часов. Переработчики могут сократить производство затраты и увеличить производительность продукта за счет сокращения времени обезвоживания. Цель этого информационного бюллетеня состоит в том, чтобы сообщить о трех факторах, которые были выявлены и доказаны сократить время обезвоживания без существенного влияния на конечный продукт (Боузер, и другие.2009).

Три фактора, которые могут сократить время сушки вяленого мяса

 Три фактора, которые могут сократить время сушки (в порядке важности):

1. Химическая тендеризация
2. рН
3. Ориентация продукта

Тендеризация помогает разрушить волокна мясного продукта, создавая больше возможностей для выхода влаги в процессе обезвоживания.Многие тендеризаторы, вероятно, работают, но Боузер и др. (2009) использовали жидкий папаиновый продукт (Liquipanol T-100, Enzyme Development Corp., Нью-Йорк), который применяли из расчета 1 мг размягчителя на фунт мяса. В маринад добавили размягчитель и разрешили вяленому мясу сидеть в течение 1 часа при 40˚F. Весь маринад впитался вяленым мясом.

Регулировка рН сырого продукта может способствовать более быстрому обезвоживанию мяса из-за уникальное физическое свойство, называемое изоэлектрической точкой.Изоэлектрическая точка – это Значение pH (5.2), при котором мясные продукты удерживают наименьшее количество влаги. Небольшое количество уксуса добавляли в маринад, чтобы довести рН до изоэлектрической точки.

Ориентация продукта может существенно повлиять на время обезвоживания. Исследовательская работа результаты показывают, что вертикальная ориентация является лучшей.Изделия с вертикальной ориентацией может сохнуть быстрее, потому что свободная вода стекает с поверхности, а не скапливается на горизонтальная поверхность. Это особенно важно при пастеризации при высокой влажности. процессы, которые сейчас используют многие производители вяленого мяса. Большинство вяленых можно повесить вертикально крючками, накинутыми на опоры или проколотыми и подвешенными на опоре. Реструктурированный вяленые продукты не допускают обработки до обезвоживания и должны быть ориентированы горизонтально и полностью поддерживается лотками.

Практически любой процессор сможет протестировать один или несколько факторов для ускорения процесс их изготовления. Три фактора довольно просты в реализации, но некоторые из них могут не подходить для конкретного продукта и производственного процесса, используемого данного производителя. Например, ориентация не имеет смысла, если продукт нельзя физически перевести в вертикальное положение (т.г. экструдированное вяленое мясо) или если вертикальное размещение приводит к неприемлемым косметическим изменениям в конечном продукте. Тендеризатор может быть неприемлемым ингредиентом в органическом, натуральном продукте премиум-класса.

Пять шагов для сокращения времени сушки вяленого мяса

Сокращение времени сушки может напрямую увеличить прибыль вашей операции за счет сокращения времени сушки. стоимость энергии и увеличение производительности продукта.Пять шагов, чтобы уменьшить время сушки вяленого мяса:

1. Анализ процесса сушки и оборудования. Развивайте понимание следующего:
   1. Требования к обработке и обращению с материалами.
   2. Атрибуты продукта.
   3. Тип оборудования.
   4. Безопасность продукта/процесса.
2. Определите факторы (размягчитель, pH и ориентация), которые могут быть успешно применены к продукту, не нарушая производственную систему или отрицательно влияя на конечный продукт.
3. Реализуйте факторы, указанные на шаге 2.
4. Отслеживание результатов.
5. Корректировка факторов и производственной системы для постоянного улучшения.

Пять шагов описаны ниже.

1. Анализ процесса сушки и оборудования

Требуется четкое понимание процесса сушки и оборудования.

• Как обрабатывают мясо перед обезвоживанием? Может ли какой-либо из факторов (например, тендеризатор и регулировка pH) можно добавлять во время маринада или в процессе смешивания без дополнительных усилий?
• Будет ли негативно влиять на конечный продукт добавление размягчителя или кислота? Можно ли сушить изделие в вертикальном положении без негативного влияния окончательный внешний вид и ощущение продукта?
• Поддерживает ли оборудование изменения процесса для добавления жидкостей для регулирования pH или размягчителя? Можно ли поддерживать продукт в вертикальном положении без ущерба для емкости? и увеличить время подготовки?

2.Определите факторы, которые можно успешно применить к вашему продукту

Основываясь на анализе процесса сушки и оборудования, какие факторы можно применить к процессу обезвоживания? Тендеризация может изменить текстуру продукта, что может повлиять на физические свойства, такие как прочность на разрыв и ощущение во рту. Изменения можно рассматривать положительно или отрицательно. Тендерайзер может позволить использовать менее дорогой сорт мяса, ранее был отклонен из-за жесткости.Регулировка pH может привести к некоторым изменение вкуса; но можно добавить и другие ингредиенты, чтобы компенсировать кислую терпкость и улучшить вкус. финальный вкус. Бромелайн (смягчитель) является примером потенциального ингредиента, который может быть классифицирован как нутрицевтик, способствующий здоровью суставов; следовательно, увеличение привлекательность конечного продукта для целевой аудитории (любое заявление на этикетке потребует сопутствующее доказательство).Кроме того, при идентификации необходимо учитывать состав ингредиентов. факторы, так как должны быть включены размягчитель, подкислитель и любые дополнительные ингредиенты на этикетке.

3. Внедрение выбранных факторов

Претворите новые идеи в жизнь, опробовав их в ограниченном тираже или по частям. производственного цикла.Эксперимент не обязательно должен быть дорогим и рискованным. Пытаться новые факторы на одном лотке или стеллаже с продуктом; используя естественные деления внутри ваше технологическое оборудование (например, полки), чтобы разделить обработку.

4. Отслеживание результатов

Тщательно записывайте все, что делается для модификации продукта, и сравнивайте результаты. к стандарту.Если время обезвоживания стандартного продукта недостаточно задокументировано, эта деятельность также должна быть предпринята. Общее время сушки должно значительно сократиться. и навсегда из-за лечения (лечений).

5. Постоянно совершенствуйтесь

Деятельность по регистрации результатов процессов обезвоживания поможет выявить области улучшения или определить, изменилось ли что-то.Когда произошли изменения, пятиэтапный процесс может быть повторен для решения новых проблем. Процесс изготовления постепенные изменения к лучшему называются «непрерывным улучшением». Собранные данные должен включать (но не ограничиваться): дату, время сушки, идентификацию продукта, оператор, производительность, внешние условия (температура и относительная влажность) и любые необычные наблюдения (т.г. неравномерная сушка, особые погодные условия, такие как град или мокрый снег, перебои в подаче электроэнергии и кадровые перестановки). Используйте мероприятия по постоянному совершенствованию, чтобы для паттернов, которые могут показать причину и следствие, например открытые двери в процессе обработки помещения, которые позволяют большему количеству свежего воздуха поступать в дегидратор, сокращая время сушки.

Рисунок 1 .Вяленая говядина висит в дегидраторе на двух проволочных крючках (видна проволока термопары). вверху в центре фото).

Безопасность пищевых продуктов

часто используются для достижения критической контрольной точки (ККТ) безопасности пищевых продуктов.Сокращение времени обезвоживания не должно влиять на безопасность вяленых продуктов, поскольку до тех пор, пока в процесс обезвоживания включен утвержденный летальный этап. Посмотреть факт лист FAPC-165 «Последовательная летальная обработка для маломасштабных вяленых дегидраторов» для получения дополнительной информации. по теме.

Рисунок 2 .Вяленые ломтики говядины на горизонтальных стеллажах в дегидраторе.

Заключение

Поскольку цены на энергию, рабочую силу и оборудование продолжают быстро расти; эффективность вяленой системы обезвоживания становится все более важным.Сокращение времени вяленой сушки может привести к увеличению денежного потока и улучшению качества продукции. Модификации в Процесс и конечный продукт могут быть необходимы, но при правильном внедрении изменения будут классифицировать как улучшения.

Ссылки

Баузер, Т.Дж., Р.С. Фрейзер, П.Р. Веклер, С.Дж. Ковальски. 2009. Оптимизация сушки вяленого мяса время с минимальным воздействием продукта. представлено в The Open Food Science Journal, Bentham Научные публикации, www.bentham.org/open/index.htm

Тимоти Дж. Баузер
FAPC Инженер по пищевым технологиям

Джейкоб Нельсон
FAPC Специалист по переработке мяса с добавленной стоимостью

Стейси Дж.Ковальски
ВСКН Научный сотрудник

Была ли эта информация полезной?

Существует более 40 сортов конопли. Коноплю можно выращивать для получения семян, волокна или масла. Конопля может использоваться в пищевых продуктах или кормах при условии, что продукты одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для пищевых продуктов и Ассоциацией американских чиновников по контролю за кормами (AAFCO) для кормовых продуктов.Семена конопли и масло семян конопли можно использовать в пищевых продуктах.

Использование сухого воздуха

Во многих производственных процессах контроль влажности необходим для успешного завершения конкретного процесса. Поскольку сбой процесса может быть напрямую связан с контролем уровня влажности, важно знать:

• Какое оборудование доступно
• Как выбрать оборудование подходящего размера
• Как эффективно использовать оборудование для контроля влажности в технологической зоне.

Поскольку для многих применений может потребоваться сухой воздух, а конкретные проблемы могут быть такими же сложными, как и сама атмосфера, в этой библиотеке основное внимание уделяется трем важным шагам: выбору, размеру и применению подходящего осушителя воздуха Bry-Air. Рассмотрим следующие типичные ситуации в качестве примеров, которые помогут нам найти ваше решение.

Производство пищевых продуктов

Использование сухого воздуха при обработке порошкообразных пищевых продуктов, таких как какао, желатин и обезвоженные концентраты, присутствие влаги в окружающей атмосфере может привести к слипанию или скоплению крошечных частиц порошка, что препятствует их свободному потоку при производстве и/или процессы упаковки.На перерабатывающее оборудование также может влиять влага в воздухе, которая может мешать работе и препятствовать свободному и легкому перемещению пищевых продуктов. Очевидно, что когда влажность может оказывать такое сильное воздействие на продукты питания и/или оборудование, решение часто заключается в кондиционировании воздуха, окружающего технологическую и/или производственную зону.

Фармацевтическое производство

Быстрый технологический прогресс в фармацевтической промышленности привлек внимание к огромному количеству вопросов контроля влажности.Например, для выращивания определенных органических культур может потребоваться наличие или отсутствие определенного количества влаги в зоне обработки. Или присутствие или отсутствие влаги может быть абсолютно необходимым для производства конкретного лекарственного средства. Строгий контроль влажности является ключевым фактором в производстве большинства фармацевтических препаратов и нутрицевтиков. Как и в случае с продуктами питания, многие материалы, используемые для производства фармацевтических препаратов и нутрицевтиков , имеют физическое сродство к влаге (также известные как гигроскопические материалы).Это может привести к комкованию или слеживанию порошкообразного материала. Обычно порошки, которые связаны в капсулу или сформованы в таблетку под высоким давлением, прилипают только в сухом состоянии. Влажность может привести к крошению таблетки, а в некоторых случаях — к разложению лекарства и снижению его терапевтической ценности. Для обеспечения неизменно высокого качества лекарственных средств производственная зона и оборудование должны быть окружены воздухом, сухость которого точно известна и контролируется точно и независимо от температуры.

Производство промышленных химикатов

Такое же образование комков и комкование порошкообразных веществ, о которых говорилось выше, также является серьезной проблемой в промышленном химическом производстве. Некоторые химические вещества разлагаются в присутствии водяного пара. В других случаях водяной пар может вызвать химическую реакцию, которая изменит свойства продукта. Атмосферная влага также является естественным врагом для многих операций измельчения и измельчения. Водяной пар, контактирующий с продуктом, может сделать его упругим и трудным для измельчения, заставляя его прилипать к шлифовальному станку и препятствовать пневматической транспортировке из одной технологической зоны в другую.

Контроль влажности в складских помещениях

Хотя плесень, ржавчина и коррозия являются врагами товаров на складе, они перестают быть опасными, когда влажность в складских помещениях существенно снижается. Как правило, атмосфера с относительной влажностью менее 40% сдерживает эти процессы разложения. Поддержание покоящегося состояния также важно для хранения семян. Например, если семена кукурузы хранятся в условиях окружающей среды, возможно, что всего 7% прорастут в следующем сезоне.Сравните это с семенами, хранящимися в контролируемой среде: они обычно прорастают в диапазоне 90%.

Контроль влажности в помещениях, где работает оборудование

Во многих случаях влажность вредна для работы электрических или механических устройств. Тысячам электрических реле может угрожать точечная коррозия из-за чрезмерного искрения в условиях высокой влажности. Присутствие водяного пара может также разъедать точки контакта редко используемых электрических контакторов, что приводит к плохому замыканию электрических цепей, а в крайних случаях замыкание может вообще отсутствовать.В других местах, таких как радарные станции и промышленные предприятия, электронное оборудование также подвержено потере эффективности и высоким затратам на техническое обслуживание при воздействии влажных условий. В рабочей среде, содержащей компьютеры и другие системы обработки данных, контроль влажности необходим для обеспечения надлежащего функционирования и срока службы оборудования. Там, где это целесообразно, может потребоваться техническое обслуживание сухих корпусов, а иногда может потребоваться кондиционирование самого оборудования, поскольку электрические рабочие устройства часто заключены в собственные металлические корпуса.

Контроль влажности в помещениях с упаковочным оборудованием

Часто оборудование, используемое для упаковки продуктов, не работает эффективно или должным образом, если окружающий воздух влажный. Типичными примерами являются машины для упаковки конфет и упаковочные машины для пищевых порошков или пакетов с лекарствами. Такая простая вещь, как смесь для торта, становится двойной проблемой: не только порошкообразная смесь слипается и не течет должным образом во влажных условиях, но и упаковочному оборудованию мешает влажность.В зависимости от продукта может потребоваться осушение упаковочного помещения и даже установка сухой ванны для бункеров или бункеров для хранения, особенно при использовании порошков. В ситуациях, когда упаковки запаиваются термосваркой, собственная влажность контейнера может неблагоприятно повлиять на адгезию используемого герметизирующего материала. В этом случае ни продукт, ни оборудование не несут прямой ответственности за проблему; вместо этого виновником является содержание влаги в упаковке. Окружение участка сухим воздухом является решением.

Обезвоживание органических продуктов

Органические продукты особенно сложны из-за их высокой степени сродства к воде. К сожалению, часто невозможно использовать тепло для высвобождения этой воды, потому что тепло может иметь повреждающее действие. Сухой, относительно холодный воздух можно использовать для сушки органических материалов, но он должен циркулировать с различной скоростью, и это создает проблему специальной обработки, которая требуется, например, для мелкодисперсных частиц.

Влияние конденсации

Конденсация влаги, особенно на движущихся частях, может быть очень вредной. Один пример возникает, когда оборудование охлаждается в операциях литья полимеров под давлением. Поскольку пресс-формы охлаждаются искусственно, для их окружения необходимо использовать осушенный воздух, иначе будет образовываться конденсат… и здесь следует избегать воды. Другой пример — водонасосная станция, многочисленные клапаны, фитинги и другие детали которой могут заржаветь и нуждаться в периодической покраске или замене.На большом объекте могут потребоваться значительные усилия по перекраске, замене и очистке от конденсата. Изоляция труб помогает уменьшить количество капающего конденсата. Однако клапаны и другие подобные фитинги, которые остаются неизолированными, создают постоянную проблему технического обслуживания. Сухой воздух в насосной станции и трубной галерее является решением проблемы.

Хранение гигроскопичного сырья

При использовании такого гигроскопичного сырья, как резина и пластик, во влажной атмосфере могут возникнуть технологические трудности.В формованных изделиях из этих материалов могут образовываться «воздушные» карманы, вызванные нагрузкой; другие дефекты могут быть вызваны влагой, поглощенной сырьем. В автомобилестроении практически невозможно вулканизировать корд шины в резину, если корд содержит влагу. Сухой воздух, используемый для хранения и, возможно, в производственной зоне, может смягчить эту ситуацию.

Морская и наземная пескоструйная обработка

В морских и наземных условиях пескоструйная обработка удаляет поверхностные повреждения и обнажает основной материал, часто черный металл, на который наносится защитное покрытие.Внутри кораблей, в подземных или наземных резервуарах для хранения поток осушенного воздуха на вновь подготовленных поверхностях предотвращает образование ржавчины или плесени во время очистки и подготовки этапа нанесения покрытия. Обычно сухой воздух нагнетается внутрь конструкции через обычные вентиляционные линии.

Электростанция и морская консервация

Когда атомная электростанция останавливается для дозаправки, процесс, который может занять целый год, осушенный воздух может сохранить такие неядерные компоненты, как котлы, конденсаторы и турбины без коррозии.Для электростанций, работающих на ископаемом топливе, процесс консервации обычно является частью приостановки производства электроэнергии. Здесь причина может заключаться в ремонте печи или котла, или простоя может быть из-за более дешевой энергии, доступной из близлежащего источника. В эти периоды поток осушенного воздуха в помещении используется для предотвращения ржавчины или других вредных проблем, связанных с влажностью. Корабли также могут быть поставлены на прикол. Некоторые «законсервированы» на бессрочное хранение. Многие такие суда позже реактивируются, очищаются и выходят в море.Тем временем осушенный воздух не дает ржавчине, плесени и коррозии разрушать машинное отделение, грузовые отсеки, а также жилые и рабочие помещения. Другие корабли являются частью «готового флота», стоящего на якоре в море, полностью оборудованного и готового к тому, чтобы экипаж поднялся на борт и почти сразу же отправился в плавание. Они также защищены постоянным потоком осушенного воздуха, непрерывно прокачиваемого по сосуду.