Guia passo a passo para fabricantes de alimentos: como eliminar o aglomeramento e a formação de grumos

A aglomeração e a formação de grumos são comuns nas indústrias alimentícia e farmacêutica. Onde há pó solto, geralmente há grumos e aglomerados.

Quando os pós são expostos à umidade, eles absorvem vapor de água. No início, a água fica na superfície das partículas do pó, mas logo começa a penetrar nelas. O pó deixa de fluir livremente, e os problemas começam.

O teor de umidade não permite prever

Os pós de fluxo livre passam por cinco estágios de aglomeração. As partículas ficam úmidas e, em seguida, pegajosas; elas se aglomeram, compactam-se e, finalmente, atingem o estágio de liquefação. O processo é influenciado por diversos fatores, incluindo a forma e o tamanho das partículas, a pressão aplicada e a composição química. Prever e evitar a aglomeração resume-se a apenas três fatores: tempo, temperatura e atividade da água.

A atividade crítica da água

Os produtos formam grumos ou aglomerados a uma determinada atividade de água (aw). Essa atividade de água crítica varia de acordo com cada produto, mas geralmente pode ser determinada por meio de uma isoterma de alta resolução. Uma vez conhecida a atividade de água crítica, se o produto for mantido abaixo desse valor, evitar-se-á a formação de grumos.

A adição de ingredientes em condições de maior atividade de água pode alterar a atividade de água do produto. Além disso, a alta umidade do ambiente e o aumento da temperatura podem elevar a atividade de água do produto.

3 passos simples para evitar que o produto endureça e forme grumos

1. Só NÃO adicione água
2. A adição de umidade aumentará a atividade da água. A umidade pode ser adsorvida do ar com alta umidade ou de outros ingredientes com maior atividade da água.
3. Meça duas vezes, execute uma vez
4. Se a umidade ambiente for superior à atividade de água de um pó, este irá aglomerar-se. Se a atividade de água de um ingrediente adicionado for superior, o pó irá aglomerar-se. Tome as medidas necessárias para evitar problemas.
5. Obtenha uma isoterma em alta resolução
6. Uma isoterma DDI indica a atividade da água acima da qual ocorrem o aglomeramento e a formação de grumos. A Figura 1 mostra como é uma isoterma DDI. Os estudos DVS prevêem quanto tempo levará para um produto absorver umidade em diversas condições. Isso permite que os desenvolvedores de produtos estudem (por exemplo) o tempo que um pó levará para atingir 0,45 aw se a umidade ambiente for de 60%.

Figura 1. A isoterma DDI para o leite em pó indica a atividade da água acima da qual ocorrem o aglomeramento e a formação de grumos

Simplifique a análise de estabilidade em pós

Neste webinar, o Dr. Brady Carter discute como utilizar as informações fornecidas pelas isotermas de sorção de umidade e pela atividade da água para prolongar o prazo de validade e controlar a estabilidade em pós.

Os tópicos abordados incluem:

• Estabilidade do pó
• A ciência do fluxo e da aglomeração de pós
• Como lidar com problemas de fluxo de pó
• Por que medir o teor de umidade em pós não funciona
• Como usar a atividade da água para controlar o fluxo do pó
• Compreendendo as transições vítreas
• Utilização de isotermas para identificar atividades hídricas críticas