简化您对粉末产品稳定性分析的方法

产品稳定性分析并不一定非得复杂难懂。欢迎与扎卡里·卡特赖特博士和玛丽·加洛韦一起,深入探讨粉末稳定性、流动性及结块的科学原理,并了解一种简便的控制方法。

无论是在食品行业还是制药行业,管理粉末中的水分并不一定非得复杂难行。 在今天的网络研讨会中,我们将向您展示其中的原因。虽然其他方法可能耗时且繁琐,但使用动态露点等温线(DDI)曲线是收集宝贵数据并精准定位粉体何时会出现结块、结团和潮解等问题、进而影响食品稳定性最简单、最快捷且最直接的方法。

让我们来看看粉状产品面临的一些最常见问题,以及DDI如何帮助预测和提升产品质量。

结块和结团

在食品和制药行业中,绝大多数与粉末相关的问题都与水分吸附有关——当外部水分渗入粉末内部时,会导致粉末进入以下五个状态之一:湿润、粘连、结块、压实或液化。

为了防止结块和结团,首先必须通过建模来预测粉末对影响这些过程的三大因素水分活度、时间和温度——的反应情况。 通常,只有通过高分辨率的DDI等温线,才能确定粉末中发生这些变化并影响食品稳定性时的临界水分活度 。掌握了吸附特性与临界水分活度 再加上有关包装和储存条件的信息——您就能预测并改善食品的稳定性和保质期。

结块和团聚在结晶粉末中的发生过程与其他粉末不同,这是由于其颗粒大小和形状各异,且结构紧密,使得外界水分更难渗透到表面。因此,水分会附着在结晶粉末表面,直到达到水分活度 粉末会立即进入潮解阶段。这一过程也可通过DDI进行精准检测。

预测与防范

图1. 动态露点等温线可帮助您预测自由流动的粉末何时会进入结块/团聚区域。

水分迁移

对于希望加快配方开发进程并迅速将产品推向市场的研发团队而言,预测向产品中添加原料后,水分活度 变化将如何影响食品稳定性水分活度 最终产品会产生何种反应,这一点至关重要。 好消息是,我们可以通过预测工具和建模方法准确、快速地收集稳定性数据。通过为每种配料建立等温线并进行混合建模,我们可以测量水分和水分活度 ,并为成品建立新的等温线。

吸湿性

吸湿性是指产品从周围环境中吸收水分的速度。它是保障粉末质量和稳定性的关键因素。吸湿性与温度和湿度有关,而吸附等温线可以确定这些因素之间的关系。这一点在辅料选择中尤为重要,因为它能确保辅料具备保护产品所需的特性。

温度

一般而言,随着温度升高水分活度 。鉴于此,掌握一系列粉末等温线至关重要,这样才能评估和预测产品离开工厂后受外部条件影响时,其临界水分活度 发生的变化。通过在不同温度下使用不同的等温线,我们可以预测几乎任何水分活度 。

图2. 等温线描述了水分活度 设定温度水分活度 水分含量与水分活度 之间的关系。

评估结构

……之间的关系 水分活度 与含水率之间的关系可通过等温线直观呈现。由于这种关系基于产品的结构,因此我们可以利用等温线来评估产品的结构。例如,通过等温线,我们可以对结晶与非晶粉末之间的相变程度以及水合物的形成进行建模和预测。

晶态与非晶态

简而言之,借助DDI,分析和预测食品稳定性可以成为一个直接且简便的过程。

图3. 等温线揭示了晶体结构与非晶结构及材料之间的重要关联与区别。

简而言之,借助DDI,分析和预测食品稳定性可以成为一个直接且简便的过程。

封面版式包含 AQUALAB by Addium 标志、“水分活度完全指南水分活度标题以及堆叠的浅蓝色数据层图标

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