教育指南

食品制造商消除结块和结团的分步指南

受潮的粉末会吸收水蒸气,导致流动性丧失,从而使生产陷入混乱。只需这3个简单步骤,即可防止结块。

结块与结团文章标题图片

结块和结团现象在食品和制药行业中随处可见。凡是有自由流动粉末的地方,通常就会出现结块和结团。

当粉末接触到水分时,会吸收水蒸气。起初,水会附着在粉末颗粒的表面,但很快就会渗入颗粒内部。粉末不再能自由流动,问题便随之而来。

水分含量无法预测

流动性良好的粉末会经历五个结块阶段。颗粒先变湿,继而变得粘稠;随后发生团聚、压实,最终达到液化阶段。这一过程受多种因素影响,包括颗粒形状和大小、施加的压力以及化学成分。预测和避免结块的关键仅在于三个因素:时间、温度和水分活度。

临界水分活度

产品会在特定的水分活度(aw)下结块。这种临界水分活度因产品而异,但通常可通过高分辨率等温线测定。一旦确定了临界水分活度,只要将产品保持在该值以下,就能避免结块。

在较高的水分活度下添加配料可能会改变产品的水分活度。此外,较高的环境湿度和温度升高也会导致产品的水分活度上升。

3个简单步骤,防止结块

  1. 千万不要加水
  2. 增加水分会提高水分活度。在水分活度较高的情况下,水分可从高湿度空气或其他配料中被吸附。
  3. 量两次,做一次
  4. 如果环境湿度高于粉末的水活度,粉末就会结块。如果添加的成分水活度较高,粉末也会结块。请进行测量以避免此类问题。
  5. 获取高分辨率等温线
  6. DDI等温线精确指出了导致结块和结团现象发生的水活度阈值。图1展示了DDI等温线的形态。DVS研究可预测产品在各种条件下吸收水分所需的时间。这使得产品开发人员能够研究(例如)在室温湿度为60%的情况下,粉末达到0.45 aw所需的时间。

图1. 奶粉的DDI等温线明确指出了导致结块和结团的水活度阈值

简化粉末的稳定性分析

在本期网络研讨会中,布雷迪·卡特博士将探讨如何利用吸湿等温线和水分活度提供的信息,来延长粉末产品的保质期并控制其稳定性。

涵盖的主题包括:

  • 粉末稳定性
  • 粉体流动与结块的科学
  • 如何处理粉料流动问题
  • 为什么测量粉末中的水分含量行不通
  • 如何利用水分活度来控制粉末流动性
  • 理解玻璃转变
  • 利用等温线确定水的临界活度
封面设计包含AQUALAB by Addium的标志、“水活度完全指南”的标题以及堆叠的抽象蓝色数据层图标

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