Méthodes de traitement des boissons solides

La lyophilisation, la granulation en lit fluidisé et le séchage par atomisation sont les trois principales méthodes de traitement pour la production de boissons solides. La lyophilisation séchage est un processus de séchage avancé, qui permet de mieux conserver les composants nutritionnels et aromatiques de la matière, mais l'investissement est élevé, l'application est limitée ; granulation en lit fluidisé convient au séchage de matériaux à faible teneur en jus ou sans jus ; séchage par pulvérisation Cette technologie convient au séchage des matières liquides à forte teneur en jus, en raison de la basse température de la matière chauffée, de la brièveté de la durée, et de la meilleure rétention des nutriments et des composants aromatiques de la matière. D'autres méthodes de traitement des boissons solides comprennent la lyophilisation par pulvérisation et le séchage sous vide.

1、Méthode de lyophilisation
La méthode de lyophilisation consiste à congeler l'eau contenue dans le matériau en glace solide, dans des conditions de vide, de sorte que l'eau directement sublimée en vapeur d'eau s'échappe, ce qui permet d'éliminer l'eau du matériau. Caractérisés par des nutriments et des composants volatils, ils sont bien conservés, mais le coût de la transformation est très élevé.La production de boissons solides par la méthode de lyophilisation est donc encore très limitée, et seul un petit nombre de produits à plus forte valeur ajoutée tels que le thé instantané en poudre, le café en poudre sont utilisés.

2、Granulation sur lit fluidisé
La technologie de granulation comprend la granulation humide, la granulation sèche, la technologie de granulation à mélange rapide et la granulation en lit fluidisé, entre autres. La granulation en lit fluidisé, également connue sous le nom de granulation par ébullition, est la granulation humide conventionnelle du mélange, de la granulation, du séchage et d'autres trois étapes dans un conteneur fermé en même temps pour compléter la nouvelle technologie de granulation, permet de réduire considérablement la quantité de matériaux auxiliaires, de produire des particules de taille uniforme et d'obtenir de bons résultats.

La croissance des particules dans le cadre de la granulation en lit fluidisé s'appuie généralement sur trois mécanismes : l'attachement, l'enrobage et la granulation cumulative. Le processus de granulation en lit fluidisé combine souvent ces trois rôles pour faire croître les particules.

L'objectif de la granulation dans l'industrie alimentaire, la principale solution à la solubilité instantanée, et de donner une excellente apparence, d'améliorer la mobilité, facile à emballer, augmentant ainsi la valeur des marchandises.

À l'heure actuelle, la production nationale de boissons solides instantanées à base de fruits et de légumes utilise généralement la méthode du mélange, de la granulation, du séchage et l'utilisation de granulateurs à balancier pour la granulation, mais le principal inconvénient de l'utilisation directe de granulateurs à balancier pour traiter les boissons solides est la teneur élevée en matières auxiliaires.

3、Séchage par pulvérisation
Le séchage par atomisation consiste à utiliser des atomiseurs pour disperser les gouttelettes en fines gouttelettes et, dans le milieu de séchage chaud, à évaporer rapidement le solvant pour former une poudre sèche. La forme du matériau peut être une solution, une suspension, une émulsion et d'autres pompes qui peuvent être transportées sous forme de liquides, les produits de séchage peuvent être des particules en poudre, granulaires ou agglomérées.
Le séchage par atomisation de boissons solides est utilisé dans un large éventail de domaines de production : outre le lait en poudre, la poudre de soja instantanée et la poudre de tomate, on trouve également de la poudre de litchi, de la poudre de racine de lotus, de la poudre de banane, de la poudre de fraise, etc.

La poudre traitée par séchage par atomisation présente une faible perte de nutriments, une bonne couleur, et peut être utilisée comme ingrédient en plus de l'infusion directe. Cependant, la poudre séchée par pulvérisation, dont la taille des particules est généralement plus petite, se mélange mal, et doit être granulée avant de pouvoir être mélangée directement. Le lait en poudre instantané est le type le plus typique de boisson solide qui est rapidement dissoute dans de l'eau chaude ou froide par séchage par atomisation, puis agglomérée et granulée, et sa recherche est également la plus populaire.

Progrès de la recherche sur la solubilité instantanée des boissons solides

1. Définition de la solubilité instantanée des boissons solides
Les boissons solides doivent avoir une bonne couleur, un bon goût et une bonne stabilité pendant le processus de brassage ; en outre, la vitesse de leur processus de dissolution détermine directement leur qualité.

D'une manière générale, la solubilité instantanée a deux significations : la première est une boisson solide qui peut être rapidement et complètement dissoute dans l'eau, comme le thé instantané, les cristaux d'orange, les trésors de fruits, etc., qui peuvent être complètement dissous dans l'eau ; l'autre fait référence à la formation d'une suspension uniformément dispersée après une dispersion rapide, comme le lait de soja en poudre, le lait en poudre, etc.

2, processus de brassage de boissons solides
Le processus de brassage des poudres se divise en quatre étapes : le mouillage, l'enfoncement, la dispersion et enfin la dissolution de la poudre rapidement soluble dans la force capillaire sous la pénétration de l'eau, quelques secondes pour achever le processus de dissolution, mais si la surface du matériau possède un groupe hydrophobe, la poudre est difficile à mouiller, l'utilisation générale de liants, tels que la maltodextrine, et de surfactants, tels que la granulation de la lécithine (par exemple, le lait en poudre), pour améliorer la solubilité rapide.

3、Étude théorique de la brassabilité des boissons solides
Le processus de dissolution des boissons solides est essentiellement un processus de transfert de masse, l'eau passant du corps principal de la phase aqueuse à la surface des particules, puis diffusant à l'intérieur des particules, des surfaces internes et externes des particules à la dissolution des particules, les particules dissoutes dans la phase aqueuse et diffusant de l'intérieur des particules à la surface externe des particules, puis de la surface externe des particules par diffusion ou convection vers le corps principal de la phase aqueuse, jusqu'à ce que les particules soient complètement dissoutes.

Selon la théorie du transfert de masse moléculaire, les facteurs affectant le taux de transfert de masse comprennent la surface interne et externe des particules, le diamètre des particules, l'épaisseur du film liquide et la différence de concentration entre l'intérieur et la surface des particules, la différence de concentration des particules dissoutes contenues dans la partie principale de la phase aqueuse entre la surface des particules et le film liquide, le coefficient de diffusion, etc.

L'augmentation de la surface interne et externe des particules, la réduction du diamètre des petites particules et de l'épaisseur du film liquide, l'amélioration de la diffusion ou du coefficient de transfert de masse par convection favorisent la dissolution des particules. D'une manière générale, plus la taille des particules est petite, plus la surface spécifique des particules est grande, plus la vitesse de dissolution est rapide ; mais la taille des particules est petite, l'espace entre les particules est également petit, la surface des particules est dissoute lorsqu'elles se collent les unes aux autres pour empêcher l'eau de s'étendre à l'intérieur de la poudre, et la taille des particules est petite, la densité apparente est légère, flottant dans le liquide, réduisant relativement la zone de mouillage, la vitesse de dissolution n'est pas rapide.

Progrès de la recherche sur les propriétés des boissons solides en poudre

Les propriétés des poudres comprennent la fluidité et la cohésion des particules, leur taille et leur distribution, leur forme, leur densité apparente, leurs propriétés de surface, leur charge électrostatique, leur teneur en humidité, etc., qui affectent directement le stockage, l'emballage et le traitement des poudres, dans lesquels les caractéristiques d'écoulement de la poudre dans le traitement, l'emballage, par exemple depuis les réservoirs de stockage et les silos entre le flux, le transport, le mélange, ainsi que la compression et l'emballage jouent un rôle important, de sorte que la détermination de la fluidité des poudres dans l'ingénierie des poudres est d'une grande importance.

Le traitement industriel des poudres exige une fluidité fiable et constante afin que les silos de stockage et d'alimentation ne débordent pas et ne génèrent pas de poussière.

Les particules de poudre existent entre le flux de friction, la friction statique, l'adhésion et la cohésion, etc., dont l'adhésion de la gravité intermoléculaire causée par la force gravitationnelle interparticulaire, également connue sous le nom de force de van der Waals ; les particules avec une charge électrostatique anisotrope causée par la force gravitationnelle ; attachées à la force capillaire de l'humidité ; les particules causées par la surface de l'occlusion mécanique inégale, et parfois ces types de force existent en même temps.

Jenike a été le premier à utiliser la méthode de la chambre de cisaillement pour mesurer les propriétés d'écoulement des poudres en 1964, et plus tard il y a eu la méthode de la chambre de cisaillement annulaire, qui peut mesurer le frottement interne de la poudre elle-même.

La forme des particules, les composants de surface, la taille des particules et la teneur en eau ont également une grande influence sur la fluidité et l'agglomération de la poudre. Plus la teneur en eau est élevée, plus le pont liquide entre les poudres augmente, plus l'adhérence est forte et moins la fluidité est bonne, la taille des particules ayant la plus grande influence sur la fluidité de la poudre.

Progrès de la recherche sur les boissons solides composites à base de fruits et de légumes

À l'heure actuelle, la recherche sur les poudres composites de fruits et de légumes est relativement limitée, toujours dominée par la recherche sur une seule poudre, la production visant à compenser les défauts d'un certain type de fruit et de légume en termes de nutrition, de couleur ou de saveur, souvent plusieurs types de fruits et de légumes sont mélangés dans le traitement des boissons solides à base de fruits et de légumes ne font pas exception à la règle. À l'heure actuelle, la recherche sur le traitement des poudres composites de fruits et de légumes est axée sur les processus et la recherche théorique est faible.