Die Schritt-für-Schritt-Anleitung des Lebensmittelherstellers zur Beseitigung von Anbackungen und Verklumpungen

Klumpenbildung und Verklumpung sind in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie allgegenwärtig. Wo es frei fließendes Pulver gibt, gibt es in der Regel Klumpen und Verklumpungen.

Wenn Pulver Feuchtigkeit ausgesetzt werden, nehmen sie Wasserdampf auf. Zunächst bleibt das Wasser auf der Oberfläche der Pulverpartikel sitzen, doch schon bald beginnt das Wasser in die Partikel einzudringen. Das Pulver fließt nicht mehr frei, und die Probleme beginnen.

Feuchtigkeitsgehalt kann nicht vorhergesagt werden

Frei fließende Pulver durchlaufen fünf Stadien der Verklumpung. Die Partikel werden nass, dann klebrig, sie agglomerieren, verdichten sich und erreichen schließlich das Stadium der Verflüssigung. Dieser Prozess wird von vielen Faktoren beeinflusst, darunter die Form und Größe der Partikel, der angewandte Druck und die chemische Zusammensetzung. Für die Vorhersage und Vermeidung von Anbackungen sind nur drei Faktoren ausschlaggebend: Zeit, Temperatur und Wasseraktivität.

Die kritische Wasseraktivität

Produkte verklumpen bei einer bestimmten Wasseraktivität (_aw). Diese kritische Wasseraktivität ist für jedes Produkt unterschiedlich, kann aber häufig mithilfe einer hochauflösenden Isotherme bestimmt werden. Wenn Sie die kritische Wasseraktivität kennen und das Produkt unter diesem Wert halten, vermeiden Sie Verklumpungen.

Die Zugabe von Zutaten mit höheren Wasseraktivitäten kann die Wasseraktivität des Produkts verändern. Darüber hinaus können eine hohe Luftfeuchtigkeit und Temperaturerhöhungen die Wasseraktivität des Produkts erhöhen.

3 einfache Schritte verhindern Anbackungen und Verklumpungen

1. Nur KEIN Wasser hinzufügen

   Die Zugabe von Feuchtigkeit erhöht die Wasseraktivität. Feuchtigkeit kann aus Luft mit hoher Luftfeuchtigkeit oder anderen Bestandteilen mit höherer Wasseraktivität adsorbiert werden.

2. Zweimal messen, einmal verarbeiten

   Wenn die Umgebungsfeuchtigkeit höher ist als die Wasseraktivität eines Pulvers, klumpt das Pulver. Wenn die Wasseraktivität einer zugesetzten Zutat höher ist, verklumpt das Pulver. Messen Sie, um Probleme zu vermeiden.

3. Erhalten Sie eine hochauflösende Isotherme

   Eine DDI-Isotherme gibt die Wasseraktivität an, oberhalb derer es zu Verklumpungen und Verklumpungen kommt. Abbildung 1 zeigt, wie eine DDI-Isotherme aussieht. DVS-Studien sagen voraus, wie lange es dauert, bis ein Produkt unter verschiedenen Bedingungen Feuchtigkeit aufnimmt. So können Produktentwickler z. B. untersuchen, wie lange es dauert, bis ein Pulver bei einer Raumluftfeuchtigkeit von 60 % einen Wert von 0,45_aw erreicht.  

Vereinfachung der Stabilitätsanalyse bei Pulvern

In diesem Webinar erörtert Dr. Brady Carter, wie man die Informationen, die die Feuchtigkeits-Sorptionsisothermen und die Wasseraktivität liefern, nutzen kann, um die Haltbarkeit zu verlängern und die Stabilität von Pulvern zu kontrollieren.

Zu den behandelten Themen gehören:

• Stabilität des Pulvers
• Die Wissenschaft des Pulverflusses und des Zusammenbackens
• Wie man mit Pulverflussproblemen umgeht
• Warum die Messung des Feuchtigkeitsgehalts in Pulvern nicht funktioniert
• Wie man die Wasseraktivität zur Kontrolle des Pulverflusses nutzt
• Verständnis von Glasübergängen
• Verwendung von Isothermen zur Ermittlung kritischer Wasseraktivitäten