Блог

Jun 17, 2023

Что следует учитывать при смешивании микроингредиентов

Рене Мейра Медина, исполнительный вице-президент Gericke USA | 11 октября 2021 г. · Недавно я получил запрос на цену миксера от технолога пищевой промышленности, которому было поручено разработать новую версию бестселлера.

Рене Мейра Медина, исполнительный вице-президент Gericke USA | 11 октября 2021 г.

Недавно я получил запрос на цену миксера от технолога пищевой промышленности, которому было поручено разработать новую версию самого продаваемого продукта, но с более чистой этикеткой и полностью натуральными функциональными ингредиентами. Новый рецепт предусматривал использование некоторых из этих ингредиентов в количествах от 20% до почти или ниже 1%, а миксер в их испытательной лаборатории не смог стабильно производить однородную смесь. Когда количество ингредиентов приближается к 20% смеси (часто называемых второстепенными ингредиентами) или падает около или ниже 1% (так называемых микроингредиентов), у многих типов миксеров обычно возникают проблемы с однородностью конечного продукта. Однако эти микроингредиенты не только сложно смешивать равномерно, но они также обычно стоят дороже, чем традиционные ингредиенты, а их деликатные, чувствительные свойства часто требуют особого внимания при обработке. К сожалению, все больше и больше специалистов по разработке продуктов в пищевой промышленности, производстве напитков и диетических продуктов узнают об этих проблемах путем дорогостоящих проб и ошибок.

В то время как большинство фармацевтических переработчиков вложили много лет в смешивание очень небольших количеств активных ингредиентов (API) и ароматизаторов с множеством гораздо больших объемов наполнителей, резкий рост потребительского спроса на пищевые добавки и более здоровые продукты питания и напитки вынудил компании с меньшим опытом переработка микроингредиентов для разработки новых продуктов, отвечающих этому спросу. Эти пробиотики, травы, специи, микроэлементы и/или другие более полезные для здоровья ингредиенты, которые могут принести лечебную или профилактическую пользу для здоровья (наряду с важными маркетинговыми преимуществами), обычно используются в очень небольших количествах в качестве микроингредиентов без ущерба для желаемой функциональности. Однако многие из этих ингредиентов, такие как семена льна и соевый белок, часто приходится маскировать основными ингредиентами из-за их вкуса и текстуры. Даже немного большее количество в смеси может негативно повлиять на признание потребителями.

Когда рецепт требует смешивания одного или нескольких микроингредиентов, некоторые типы миксеров просто способны лучше равномерно объединить их вместе, чем другие, благодаря своей конструкции. Смесители, которые одновременно применяют радиальное диспергирование посредством вращения, а также сочетание осевого потока (перемещающегося параллельно смесительному ротору) и радиального потока (движущегося перпендикулярно смесительному ротору) создают турбулентность, необходимую для втягивания ингредиентов сбоку, сверху и снизу. поверхность и направляйте их через зону смешивания, не теряя драгоценные микроингредиенты по внешним краям. Однако эту турбулентность необходимо тщательно контролировать, чтобы избежать слишком сильного сдвига, который может повредить деликатные микроингредиенты.

Одна из концепций смешивания, которая применяет эти противодействующие силы и минимизирует сдвиг, использует горизонтальные смесительные роторы с двойным валом, вращающиеся в противоположных направлениях, для создания псевдоожиженного слоя. Это позволяет смешивающимся потокам продуктов встречаться в суспензии, которая открывает для смешивания большую часть поверхности каждой частицы и обеспечивает высокие значения обмена частиц. В то же время смесительные инструменты постоянно направляют поток материала через смесительную камеру, затем разделяют и возвращают его для интенсивного перемешивания. Этот тип смешивания применяется в системах периодического смешивания и обычно дает гомогенную смесь в течение 30 секунд независимо от количества входных ингредиентов. Та же концепция, включающая оптимальное сочетание дисперсии с радиальным и осевым потоком, также применяется при непрерывном смешивании. Вращение смесительного шнекового инструмента создает поступательное движение, которое образует псевдоожиженную зону между шнеком и цилиндром, обеспечивая интенсивное перемешивание, сравнимое с периодическим перемешиванием.

Напротив, ленточные блендеры применяют как радиальные, так и осевые силы, но им не хватает движения вперед и назад, обеспечиваемого радиальной дисперсией, необходимой для достижения максимальной однородности. Планетарные смесители часто превосходно справляются с смешиванием густых материалов, требующих больших усилий сдвига и способных выдерживать разрывающие усилия, а также там, где конечный размер и форма частиц не имеют решающего значения.