Vereinfachen Sie Ihren Ansatz zur Produktstabilitätsanalyse in Pulvern

Ob in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie – die Feuchtigkeitskontrolle bei Pulvern muss nicht kompliziert sein. Im heutigen Webinar zeigen wir Ihnen, warum. Während andere Methoden langwierig und kompliziert sein können, ist die Verwendung von DDI-Kurven (Dynamic Dewpoint Isotherm) der einfachste, schnellste und unkomplizierteste Weg, um wertvolle Daten zu sammeln und genau zu bestimmen, ab welchem Punkt Probleme wie „ Verklumpung “, „ Verbackung “ und „Deliqueszenz“ in einem Pulver auftreten und die Stabilität von Lebensmitteln beeinträchtigen.

Sehen wir uns einige der häufigsten Probleme bei Pulverprodukten an und wie ein DDI dabei helfen kann, die Qualität vorherzusagen und zu verbessern.

Verklumpung und Verbackung

Sowohl in der Lebensmittel- als auch in der Pharmaindustrie hängt die überwiegende Mehrheit der Probleme mit Pulver mit der Wasseradsorption zusammen – wenn Wasser von außen in das Pulver eindringen kann und es in einen der fünf Zustände versetzt: feucht, klebrig, agglomeriert, kompakt oder verflüssigt.

Um „ Verklumpung “ und „ Verbackung “ zu verhindern, muss man diese zunächst vorhersagen, indem man modelliert, wie das Pulver auf die drei Hauptfaktoren reagiert, die diese Prozesse beeinflussen: Wasseraktivität, Zeit und Temperatur. Eine hochauflösende DDI-Isotherme ist in der Regel die einzige Möglichkeit, den kritischen Wasseraktivitätswert zu bestimmen, bei dem diese Veränderungen im Pulver auftreten und die Stabilität des Lebensmittels beeinträchtigen. Mit dem Wissen über die Sorptionseigenschaften und die kritische Wasseraktivität – sowie Informationen zu Ihren Verpackungs- und Lagerbedingungen – können Sie die Stabilität des Lebensmittels vorhersagen und verbessern sowie Haltbarkeit.

Der Prozess der Verklumpung und Verbackung in kristallinem Pulver unterscheidet sich von dem anderer Pulver aufgrund unterschiedlicher Partikelgrößen und -formen sowie seiner fest gebundenen Struktur, wodurch es für Feuchtigkeit von außen schwieriger ist, in die Oberfläche einzudringen. Infolgedessen haftet die Feuchtigkeit an der Oberfläche kristalliner Pulver, bis eine kritische Wasseraktivität erreicht ist, bei der das Pulver sofort in die Deliqueszenzphase übergeht. Dieser Prozess lässt sich auch mithilfe eines DDI genau bestimmen.

Vorhersagen und Vermeiden

Feuchtemigration

Die Fähigkeit, vorherzusagen, wie sich die Zugabe von Inhaltsstoffen zu einem Produkt aufgrund von Veränderungen der Wasseraktivität auf die Stabilität des Lebensmittels auswirkt oder wie ein Endprodukt reagieren wird, ist für Forschungs- und Entwicklungsteams von entscheidender Bedeutung, die den Prozess „ Rezeptur “ beschleunigen und ihre Produkte schnell auf den Markt bringen möchten. Die gute Nachricht ist, dass wir mithilfe von Prognosetools und Modellierung Stabilitätsdaten präzise und schnell erfassen können. Indem wir für jeden Inhaltsstoff Isothermen erstellen und eine gemischte Modellierung durchführen, können wir den Feuchtigkeitsgehalt und die Wasseraktivität messen und eine neue Isotherme für das Endprodukt erstellen.

Hygroskopizität

Hygroskopizität gibt an, wie schnell ein Produkt Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt. Dies ist ein entscheidender Faktor für den Schutz der Qualität und Stabilität von Pulvern. Die Hygroskopizität ist eine Funktion von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, und anhand von Sorptionsisothermen lässt sich der Zusammenhang zwischen diesen Faktoren bestimmen. Dies ist insbesondere bei der Auswahl von Hilfsstoffen von Bedeutung, da so sichergestellt werden kann, dass der Hilfsstoff über die erforderlichen Eigenschaften zum Schutz des Produkts verfügt.

Temperatur

Generell Wasseraktivität mit zunehmender Temperatur. Vor diesem Hintergrund ist es unerlässlich, über eine Reihe von Isothermen für Pulver zu verfügen, damit Sie einschätzen und vorhersagen können, wie sich die kritische Wasseraktivität verändern Wasseraktivität , wenn das Produkt das Werk verlässt und den äußeren Bedingungen ausgesetzt ist. Mit verschiedenen Isothermen für unterschiedliche Temperaturen können wir die Wasseraktivität nahezu jeder Temperatur vorhersagen.

Bewertung der Struktur

Der Zusammenhang zwischen Wasseraktivität und dem Feuchtigkeitsgehalt wird in einer Isotherme veranschaulicht. Da dieser Zusammenhang auf der Struktur des Produkts beruht, können wir anhand von Isothermen die Struktur des Produkts beurteilen. So lassen sich beispielsweise mithilfe von Isothermen der Übergangsgrad zwischen kristallinen und amorphen Pulvern sowie die Hydratbildung modellieren und vorhersagen.

Kristallin vs. Amorph

Kurz gesagt: Mit Hilfe von DDIs kann die Analyse und Vorhersage der Stabilität von Lebensmitteln ein direkter und unkomplizierter Prozess sein.

Kurz gesagt: Mit Hilfe von DDIs kann die Analyse und Vorhersage der Stabilität von Lebensmitteln ein direkter und unkomplizierter Prozess sein.