L'agglomération et la formation de grumeaux sont omniprésentes dans les industries alimentaire et pharmaceutique. Là où il y a de la poudre fluide, il y a généralement des grumeaux et des agglomérats.

Lorsque les poudres sont exposées à l'humidité, elles absorbent la vapeur d'eau. Au début, l'eau reste à la surface des particules de poudre, mais elle commence rapidement à pénétrer dans les particules. La poudre cesse alors de s'écouler librement, et les problèmes commencent.

La teneur en humidité ne permet pas de prédire

Les poudres fluides passent par cinq étapes d'agglomération. Les particules deviennent humides, puis collantes ; elles s'agglomèrent, se compactent et atteignent finalement le stade de liquéfaction. Ce processus est influencé par de nombreux facteurs, notamment la forme et la taille des particules, la pression appliquée et la composition chimique. La prévision et la prévention de l'agglomération dépendent uniquement de trois facteurs : le temps, la température et l'activité de l'eau.

L'activité critique de l'eau

Les produits s'agglutinent ou forment des grumeaux à une activité de l'eau (aw) spécifique. Cette activité critique de l'eau est différente pour chaque produit, mais elle peut souvent être déterminée à l'aide d'une isotherme haute résolution. Une fois que vous connaissez l'activité critique de l'eau, si vous maintenez le produit en dessous de cette valeur, vous éviterez la formation de grumeaux.

L'ajout d'ingrédients à des activités hydriques plus élevées peut modifier l'activité hydrique du produit. De plus, une humidité ambiante élevée et une augmentation de la température peuvent augmenter l'activité hydrique du produit.

3 étapes simples pour éviter l'agglomération et la formation de grumeaux

1. N'ajoutez surtout PAS d'eau.
2. L'ajout d'humidité augmentera l'activité de l'eau. L'humidité peut être adsorbée à partir d'un air très humide ou d'autres ingrédients présentant une activité de l'eau plus élevée.
3. Mesurez deux fois, traitez une fois
4. Si l'humidité ambiante est supérieure à l'activité de l'eau d'une poudre, celle-ci s'agglomérera. Si l'activité de l'eau d'un ingrédient ajouté est supérieure, la poudre s'agglomérera. Prenez les mesures nécessaires pour éviter tout problème.
5. Obtenir une isotherme haute résolution
6. Une isotherme DDI indique précisément l'activité de l'eau au-dessus de laquelle se produisent l'agglomération et l'agglutination. La figure 1 montre à quoi ressemble une isotherme DDI. Les études DVS prédisent le temps nécessaire à un produit pour absorber l'humidité dans diverses conditions. Cela permet aux développeurs de produits d'étudier (par exemple) le temps nécessaire à une poudre pour atteindre 0,45 aw si l'humidité ambiante est de 60 %.

Figure 1. L'isotherme DDI pour le lait en poudre indique précisément l'activité de l'eau au-dessus de laquelle se produisent l'agglomération et la formation de grumeaux.

Simplifier l'analyse de stabilité des poudres

Dans ce webinaire, le Dr Brady Carter explique comment utiliser les informations fournies par les isothermes de sorption d'humidité et l'activité de l'eau pour prolonger la durée de conservation et contrôler la stabilité des poudres.

Les thèmes abordés comprennent :

• Stabilité de la poudre
• La science de l'écoulement et de l'agglomération des poudres
• Comment gérer les problèmes liés à l'écoulement de la poudre
• Pourquoi la mesure de la teneur en humidité dans les poudres ne fonctionne pas
• Comment utiliser l'activité de l'eau pour contrôler l'écoulement de la poudre
• Comprendre les transitions vitreuses
• Utilisation d'isothermes pour identifier les activités critiques de l'eau