Mierea de albine fără ac (SLBH) este un aliment funcțional emergent datorită numeroaselor beneficii pentru sănătate. SLBH este bogată în conținut de flavonoide și fenolice, ceea ce contribuie la activitatea sa antioxidantă ridicată [1]. Compușii fenolici comuni din SLBH sunt aceiași ca la Apis mellifera, cum ar fi acidul salicilic, acidul p-coumaric, acidul cafeic, acidul clorogenic, acidul ferulic și quercetina [2]. În ciuda beneficiilor sale, SLBH are, în general, un conținut de umiditate mai ridicat decât Apis spp. [3]. Un studiu anterior a arătat că umiditatea din SLBH este cea mai mare, cu 33,24%, comparativ cu Apis spp., care se situează între 21,96-27,41% [4]. SLBH de la Melipona spp. are un conținut de umiditate de peste 24,8%, comparativ cu Apis spp. cu 18,6% [5]. O analiză cuprinzătoare a raportat că SLBH conține mai multă umiditate (21,52-31%) decât mierea Tualang și Gelam (17,53-26,51%) [6]. Mai mult, SLBH are o activitate a apei ridicată de 0,76, comparativ cu un interval între 0,60-0,67 la Apis spp. [4].
Conținutul ridicat de umiditate din SLBH o face mai susceptibilă la fermentația alcoolică, contribuind la aciditatea mierii [7]. Fermentația rapidă prin creșterea microorganismelor în SLBH duce la alterarea mierii [8]. Pe lângă conținutul ridicat de apă, SLBH are o aciditate liberă mai mare, o conductivitate electrică mai mare și o activitate de diastază mai scăzută comparativ cu Apis spp. [3]. Prin urmare, este dificil pentru SLBH să respecte standardul pentru miere. Mai multe studii au propus un standard diferit pentru SLBH, având în vedere dificultatea ca SLBH să respecte standardul Comisiei Internaționale pentru Miere (IHC) [9].
Datorită conținutului ridicat de apă, menținerea calității SLBH este o provocare. Prin urmare, se sugerează deshidratarea SLBH după colectare pentru a reduce conținutul de umiditate. Stabilitatea microbiană poate fi obținută prin deshidratare, prelungind astfel durata de valabilitate a mierii [8]. În plus, reducerea conținutului de umiditate va ajuta SLBH să respecte standardul. Cu toate acestea, studiile anterioare au arătat că procesul de deshidratare poate reduce conținutul fenolic [10]. În plus, tratamentul termic poate crește conținutul de hidroxymethylfurfural (HMF) în miere [11]. Conținutul fenolic este o sursă esențială de antioxidanți în miere [1]. Între timp, HMF este un agent potențial cancerigen și genotoxic [12]. Prin urmare, este necesară o metodă de deshidratare adecvată pentru a obține beneficiile maxime din SLBH, reducând conținutul de umiditate fără a compromite conținutul fenolic și asigurând un nivel sigur de HMF.
La nivel global, aproape 500 de specii de SLBH sunt distribuite în America de Sud, Africa, Australia și Asia de Sud-Est [13]. În ciuda numeroaselor specii, cele mai frecvent domesticite miere de albine fără ac de către apicultori la nivel mondial provin din genurile Melipona și Trigona [14]. Din câte știm, există publicații limitate privind deshidratarea SLBH care oferă informații despre modificările proprietăților sale fizico-chimice. Această analiză își propune să ofere o imagine de ansamblu a informațiilor disponibile privind proprietățile fizico-chimice ale SLBH înainte și după procesul de deshidratare. Aceasta va ajuta la determinarea celor mai optime setări și metode de deshidratare pentru SLBH, fără a-i compromite beneficiile. Informațiile fizico-chimice extrase includ conținutul de umiditate, activitatea apei, pH-ul, aciditatea liberă, hidroxymethylfurfuralul (HMF), cenușa, conductivitatea electrică, diastaza, conținutul de zaharuri, solidele totale solubile, conținutul total fenolic și conținutul total de flavonoide. Această analiză compilează, de asemenea, efectul deshidratării asupra compușilor fenolici individuali. Deshidratarea SLBH, care a fost efectuată pentru a reduce conținutul de umiditate, include tratamentul termic, termoulterasonica, uscarea sub vid, evaporarea sub vid, liofilizarea, încălzirea cu microunde, dezumidificarea, dezhidratatorul alimentar, dezhidratatorul Institutului Agricol de Cercetare și Dezvoltare din Malaezia (MARDI) și difuzia pasivă [15,16,17,18,19,20,21,22,23,24]. Sperăm că această analiză ar putea oferi o mai bună înțelegere și ar putea ajuta cititorii în deciderea celei mai eficiente metode de deshidratare pentru a maximiza beneficiile SLBH.
Proprietăți Fizico-Chimice ale Mierii de Albine Fără Aiguillon Deshidratate
Conținutul de Umiditate
Conținutul de umiditate este cantitatea sau procentul de apă prezent în miere [25]. Apa din miere este factorul cheie pentru calitatea mierii, deoarece determină capacitatea mierii de a rezista alterării prin fermentația microorganismelor [26]. Studiile anterioare prezentate în Tabelul 1 au arătat că procentul de umiditate al SLBH brută a fost între 23,9 și 40%. Cu toate acestea, un alt studiu a arătat că umiditatea SLBH brute a fost între 13,26 și 45,8% [9]. Variația largă în procentul de umiditate a fost datorată factorilor de mediu, cum ar fi condițiile meteorologice sezoniere și umiditatea [8]. Condițiile de recoltare și depozitare au influențat, de asemenea, conținutul de umiditate din SLBH [9].
Mai multe studii rezumate în Tabelul 1 au arătat că reducerea conținutului de apă al SLBH după recoltare poate fi realizată fie prin creșterea temperaturii prin diverse metode de deshidratare, fie prin difuzie pasivă. Temperatura utilizată în procesul de deshidratare a fost între 30 și 95 °C, în timp ce temperatura pentru metoda de difuzie pasivă a fost între 25 și 35 °C. Ca rezultat, conținutul de umiditate al SLBH a fost redus între 29,6 și 5% după procesul de deshidratare utilizând aceste metode diverse. Umiditatea sub 17% poate preveni procesul de fermentație de către microorganisme [27].
În concluzie, conform datelor prezentate în Tabelul 1, procesul de deshidratare prin tratament termic va cauza doar o reducere de mai puțin de 10% a conținutului de apă. Între timp, un alt studiu a arătat că metoda de termoulterasonica a procesului de deshidratare a cauzat o reducere de 16,6% a conținutului de apă comparativ cu 6,9% prin metoda termică [22]. Aceste constatări sugerează că termoulterasonica este o metodă mai bună pentru procesul de deshidratare a SLBH comparativ cu tratamentul termic. Cu toate acestea, ambele metode nu au putut reduce umiditatea sub 17% (25,9% pentru termoulterasonica și 28,8% pentru metoda de tratament termic).
Un studiu a arătat că umiditatea SLBH a fost redusă de la 31,9 la 11 și 5% după procesul de deshidratare utilizând metodele de vid și liofilizare [21]. Așa cum este prezentat în Tabelul 1, uscarea sub vid și liofilizarea la setarea de umiditate de 5% au putut realiza o reducere de 84,3% a conținutului de apă. Între timp, s-a observat o reducere de 65,5% a conținutului de apă al SLBH după deshidratarea prin uscare și evaporare sub vid la setarea de umiditate de 11%. Aceste constatări sugerează că atât tratamentul sub vid, cât și liofilizarea sunt cele mai bune metode pentru reducerea umidității SLBH. În plus, ambele metode au putut atinge un nivel sigur de umiditate sub 17%.
Un studiu realizat de Yegge et al. [18] a arătat că procesul de deshidratare prin metodele de încălzire cu microunde și dezumidificare au putut reduce conținutul de apă cu până la 52%, respectiv 45%, așa cum este prezentat în Tabelul 1. În studiu, ambele metode au putut reduce aproape jumătate din conținutul de apă din SLBH brută. Metoda de încălzire cu microunde a utilizat un nivel de putere (PL) de 20, 60 și 100. Cu toate acestea, doar metoda de încălzire cu microunde la PL 60 timp de 60 s a putut reduce umiditatea sub 17% (de la 31,47 la 15,04%). Între timp, procesul de dezumidificare a fost efectuat timp de 1 până la 2 zile. Prin urmare, încălzirea cu microunde la PL 60 timp de 1 minut a fost cea mai bună metodă pentru atingerea nivelului recomandat de umiditate sub 17%. În plus, această metodă a fost mai practică, deoarece durează mai puțin timp pentru a pregăti SLBH deshidratată.
Din datele furnizate în Tabelul 1, un studiu anterior a arătat, de asemenea, că procesul de deshidratare a SLBH utilizând un dezhidratator alimentar a putut reduce conținutul de apă al SLBH cu până la 80-100% [17]. Dezhidratatorul alimentar a putut realiza o reducere de 80% a apei la 40 °C timp de 36 h sau la 55 °C și 70 °C timp de 18 h. Reducerea completă a apei a fost realizată la 55 °C și 70 °C prin prelungirea duratei procesului de deshidratare la 36 h [17]. Un alt studiu a arătat că un dezhidratator dezvoltat de Institutul Agricol de Cercetare și Dezvoltare din Malaezia (MARDI) a putut reduce 35% din conținutul de apă [24]. Cu toate acestea, dezhidratatorul MARDI setat la 30 °C timp de 8 h nu a reușit să reducă umiditatea sub 17% [24]. Între timp, dezhidratatorul alimentar convențional setat între 40 și 70 °C pentru o durată de 18 până la 36 h a putut atinge nivelul recomandat de umiditate sub 17% [17]. Aceste constatări sugerează că o temperatură mai ridicată ar rezulta într-o reducere mai mare a umidității.
Mai multe studii rezumate în Tabelul 1 au arătat că procesul de deshidratare a SLBH poate fi efectuat prin difuzie pasivă prin depozitare într-un vas de lut. Un studiu realizat de Ghazali et al. [19] a arătat că reducerea umidității a fost semnificativă în vasul de lut comparativ cu recipientul de sticlă. În plus, depozitarea într-un vas de lut cu o suprafață mai mare a rezultat într-o reducere de 10,9% a conținutului de apă comparativ cu un vas de lut mai mic cu doar 7,21%. Această constatare sugerează că cu cât suprafața recipientului este mai mare, cu atât procesul de difuzie pasivă va fi mai eficient. Pe de altă parte, depozitarea SLBH la 35 °C timp de trei zile a putut reduce până la 24,2% din apă [20]. Între timp, depozitarea SLBH la temperatura camerei (25 °C) timp de 21 de zile a putut reduce conținutul de apă cu până la 29,8% [20]. Aceste constatări sugerează că o temperatură mai ridicată ar accelera procesul de difuzie pasivă. Cu toate acestea, procesul de deshidratare prin difuzie pasivă necesită o durată lungă pentru a reduce umiditatea SLBH. Mai mult, umiditatea după depozitarea în vasul de lut a fost între 18,13 și 25,13%, ceea ce era încă peste nivelul recomandat de umiditate de 17%.
Diverse metode de deshidratare a SLBH pot reduce conținutul de umiditate în funcție de temperatura și durata procesului de deshidratare. Am concluzionat că cu cât setarea temperaturii este mai ridicată, cu atât reducerea conținutului de apă este mai mare. Pentru aceasta, sugerăm metoda de deshidratare a SLBH la o setare de temperatură ridicată pentru a atinge cel puțin sub 17% umiditate pentru a încetini procesul de fermentație. Metodele care au generat conținut scăzut de umiditate sunt tratamentul sub vid, liofilizarea, dezhidratatorul alimentar și încălzirea cu microunde la PL 60. În concluzie, am observat că dezhidratatorul alimentar este cea mai bună metodă, deoarece ar putea elimina până la 80 până la 100% din conținutul de apă, rezultând într-o umiditate sub 17%. Cu toate acestea, durează până la 18 până la 36 de ore. Prin urmare, încălzirea cu microunde la PL 60 este metoda de alegere datorită duratei scurte de 60 de secunde, cu un conținut de umiditate sub 17%. Deși tratamentul sub vid ar putea reduce umiditatea la 5 și 11%, durata procesului de deshidratare nu a fost menționată de autori.
Activitatea Apei
Activitatea apei este o măsurătoare a apei libere, nelegată, care poate fi utilizată de microorganisme pentru creștere [28]. Activitatea apei oferă o predicție mai bună a probabilității apariției procesului de fermentație comparativ cu conținutul de umiditate [26]. Prin urmare, activitatea apei este utilizată ca un indicator al stabilității alimentare, care este importantă pentru determinarea alterării mierii datorită creșterii microbiene [4]. Activitatea apei (aw) este exprimată în zecimale și calculată din umiditatea relativă de echilibru (ERH) împărțită la 100 (aw = ERH (%) / 100) [29]. ERH este echilibrul umidității produsului alimentar cu mediul său.
Microorganismele nu vor crește sub un anumit nivel de activitate a apei, care este 0,90 pentru bacterii și 0,70 pentru mucegaiuri. O activitate a apei sub 0,6 va opri toate tipurile de creștere microbiană [28]. Prin urmare, este crucial să se mențină activitatea apei din SLBH sub 0,6. Activitatea apei este puternic corelată cu conținutul de umiditate [26]. Prin urmare, procesul de deshidratare a SLBH este necesar pentru a reduce umiditatea și activitatea apei din SLBH. Ulterior, procesul de deshidratare va ajuta la prevenirea probabilității de fermentație datorită incapacității microorganismelor de a crește în SLBH. Un studiu anterior a raportat că SLBH are cea mai mare activitate a apei de 0,76, comparativ cu Apis spp. și mierea comercializată, cu intervale de activitate a apei între 0,54-0,67 [4]. Mai multe studii compilate în Tabelul 2 au arătat că activitatea apei din SLBH brută a fost între 0,79 și 0,807. După procesul de deshidratare, activitatea apei a fost redusă între 0,28 și 0,785, așa cum este prezentat în Tabelul 2.
Conform datelor rezumate în Tabelul 2, termoulterasonica a cauzat o reducere de 7,9% a activității apei comparativ cu 3,5% pentru metoda termică [22]. Acest lucru sugerează că termoulterasonica este o metodă mai bună în reducerea activității apei comparativ cu tratamentul termic. Cu toate acestea, activitatea apei a fost de 0,743 și, respectiv, 0,767 pentru termoulterasonica și tratamentul termic, ceea ce era încă peste 0,6.
Un studiu realizat de Chen et al. [21] a arătat că procesele de deshidratare utilizând metodele de vid și liofilizare la o setare de umiditate de 5% au fost capabile să reducă nivelul activității apei de la 0,79 la sub 0,3, așa cum este prezentat în Tabelul 2. Între timp, nivelul activității apei din uscarea și evaporarea sub vid la o setare de umiditate de 11% a putut reduce nivelul activității apei la sub 0,5. Aceste constatări sugerează că atât metodele de tratament sub vid, cât și liofilizarea pot reduce nivelul activității apei din SLBH sub 0,6. Se observă că uscarea sub vid și liofilizarea la o setare de umiditate de 5% a fost cel mai bun proces de deshidratare pentru reducerea nivelului activității apei. Cu toate acestea, metoda de liofilizare la o setare de umiditate de 5% necesită 24 de ore pentru a atinge un nivel de activitate a apei de 0,3. Între timp, durata tratamentului sub vid nu a fost menționată de autor.
Un studiu a arătat că deshidratarea SLBH utilizând un dezhidratator alimentar a putut reduce nivelul activității apei de la 0,788 la sub 0,6 [17]. În studiu, activitatea apei sub 0,6 a fost realizată cu 40 °C timp de 36 h, 55 °C timp de 18 h și 70 °C timp de 12 h, așa cum este rezumat în Tabelul 2. Constatările studiului au arătat că procesul de deshidratare utilizând un dezhidratator alimentar la o temperatură mai ridicată va dura mai puțin timp pentru a reduce nivelul activității apei sub 0,6. Din datele furnizate în Tabelul 2, deshidratarea SLBH prin difuzie pasivă a putut reduce nivelul activității apei de la un interval între 0,79-0,8 la 0,63-0,785 [19]. Studiul a arătat că SLBH depozitată într-un vas de lut a putut reduce activitatea apei cu până la 21% comparativ cu depozitarea într-un recipient de sticlă, care a fost doar cu până la 2,25%. Suprafața vasului de lut joacă, de asemenea, un rol important în reducerea activității apei. Studiul a arătat o reducere de până la 21% a nivelului activității apei într-un vas de lut cu o suprafață mai mare comparativ cu 15,1% pentru un vas de lut cu o suprafață mai mică [19]. Un alt studiu a arătat, de asemenea, că o reducere mai mare a activității apei va fi realizată într-un vas de lut la 35 °C comparativ cu 25 °C [20]. În studiu, nivelul activității apei din SLBH într-un vas de lut la 35 °C a fost de 0,7 după trei zile. Între timp, nivelul activității apei din SLBH într-un vas de lut la 25 °C a fost de 0,7 după șapte zile. Prin urmare, durata procesului de deshidratare este mai scurtă pe măsură ce setarea temperaturii în depozitarea în vas de lut crește. Cu toate acestea...
Fundal
Compania este specializată în procesarea primară a sfeclei roșii în zahăr. Rafinăriile de zahăr desfășoară procese de separare pentru a izola zahărul de celelalte componente ale sfeclei roșii. Această separare este formată dintr-o serie de etape, inclusiv recepție, spălare, extracție prin difuzor, purificare și filtrare, evaporare și cristalizare, uscare și ambalare.
Cerințe de Măsurare
În procesul de fabricație, siropul este concentrat prin evaporare sub vid. Condensatele sunt recuperate într-un circuit de retur. În trecut, clientul a utilizat indicatori de nivel cu bypass magnetic de la un concurent pentru a măsura nivelurile de condensat. Având în vedere efectul condițiilor de proces asupra instrumentelor existente, clientul a trebuit să înlocuiască în mod regulat plutitoarele din cauza deformării și a găurilor. Siguranța procesului nu mai putea fi garantată.
Soluția KROHNE
KROHNE a recomandat înlocuirea plutitoarelor cu 9 transmitătoare de nivel OPTIFLEX 2200 F cu senzori coaxiali cu un diametru de 22 mm / 0,87", pentru o înălțime totală de 1200 mm / 47,2 inch. KROHNE a recomandat senzori coaxiali pentru a reduce zonele moarte, securizând astfel instalația pe o gamă de măsurare mai largă decât cea posibilă cu tehnologia plutitoarelor.
Beneficiile Clientului
Clientul a depășit constrângerile mecanice asociate cu plutitoarele. Prin instalarea transmitătoarelor de nivel cu radar ghidat OPTIFLEX 2200 F, clientul a obținut citiri mai precise, crescând în același timp gama de măsurare. Versiunea de la distanță permite citiri locale, facilitând operatorului monitorizarea condensatului. În plus, transmitătoarele au putut fi instalate cu ușurință deasupra camerelor de bypass existente.
Introducere
Liofilizarea (freeze-drying) este o tehnică utilizată pe scară largă în tehnologiile farmaceutice pentru a transforma substanțele termolabile, cum ar fi proteinele sau lipozomii - fără tratament termic - în forme utilizabile și stocabile. Obiectivul liofilizării este îndepărtarea blândă a apei din soluții pentru a obține o pulbere stabilă cu umiditate reziduală și porozitate definite.
Compoziția unui produs are o influență decisivă asupra parametrilor procesului și, prin urmare, afectează, de asemenea, tipul, calitatea și stabilitatea liofilizatului rezultat. Calorimetria scanării dinamice (DSC) oferă informații importante pentru selectarea condițiilor adecvate. Soluțiile care urmează a fi liofilizate sunt, de obicei, sisteme complexe multi-componente, constând din ingrediente active, aditivi și apă. Auxiliarii includ săruri de tonifiere (pentru ajustarea izotoniei), substanțe tampon, crioprotectori (pentru protecția împotriva deteriorării în timpul congelării) și agenți de umplutură care conferă structură produsului liofilizat. Zaharurile precum zaharoză sau trehaloză s-au dovedit a fi foarte eficiente în stabilizarea proteinelor [5]. Următoarele considerații se bazează pe zaharoză ca substanță model. Soluțiile menționate au fost produse din zaharoză disponibilă comercial de calitate farmaceutică (Caesar & Loretz, Hilden) și apă dublu distilată. Procesul de liofilizare poate fi, în general, împărțit în 3 etape consecutive:
Congelarea Profundă
Soluțiile de zahăr tind să se suprasatureze. La răcire, se formează gheață și o soluție de zaharoză din ce în ce mai vâscoasă. Vâscozitatea crescută complică procesele de difuzie, care ar fi necesare pentru cristalizare. Ca urmare, sistemul nu cristalizează, ci se solidifică ca un lichid subrăcit, fără separare completă de fază (sticlă). Temperatura de tranziție vitroasă a soluției maxim concentrate este denumită Tg’ și este specifică substanței [3]. În timpul răcirii, se poate observa adesea suprarăcirea. Soluțiile farmaceutice pentru administrare parenterală (administrare care evită tractul gastrointestinal), care trebuie să fie fără particule, reprezintă un caz extrem. Acestea nu au practic impurități heterogene care ar putea acționa ca nuclee de cristalizare. Prin urmare, nuclearea cristalelor în astfel de soluții este adesea probabilă doar când temperatura se apropie de -40°C.
Comportamentul de congelare al unei soluții de zaharoză 10% este prezentat în figura 2. Eșantionul a fost răcit cu NETZSCH DSC 204 F1 (vezi figura 1) într-un creuzet de aluminiu închis, la o rată de răcire controlată de 5 K/min. Soluția suprarăcită se solidifică extrem de rapid la -20°C (temperatura de început extrapolată).
- 204 F1 Nevio cu schimbător automat de probe.
- Solidificare exotermă a unei soluții de zaharoză 10%; rată de răcire: 5 K/min
Suprafețele rugoase din interiorul creuzetului sau urmele de contaminare cauzate de pregătire pot servi drept cristale semințe. Din acest motiv, temperaturile de solidificare determinate în acest mod, în general, nu pot fi corelate cu concentrația soluțiilor de zahăr utilizate.
În timpul tranziției apă-gheață, are loc o schimbare a căldurii specifice de la 4,18 J/g·K (apă) la 2,1 J/g·K (gheață, chiar sub punctul de îngheț), care este responsabilă în principal pentru deplasarea clară a liniei de bază înainte și după vârful de solidificare/topire (fig. 2: tranziția apă-gheață - și figura 3: tranziția gheață-apă).
În încălzirea ulterioară, la o rată de încălzire de 5 K/min (figura 3), tranziția vitroasă a soluției maxim concentrate apare la -32°C (punct de mijloc). Această valoare este în bună concordanță cu datele din literatură, presupunând -32°C și -33°C [2], [4].
- Tranziție vitroasă a soluției maxim concentrate; rată de încălzire: 5 K/min
- Înălțimea treptei de tranziție vitroasă ca funcție de concentrația soluției de zahăr
Tranziția vitroasă este urmată de un vârf endotermic în timpul încălzirii (inserție în figura 3), a cărui temperatură de început extrapolată, Tm’, descrie începutul topirii gheții. Conform Roos [1], concentrația maximă de congelare poate fi observată doar la temperaturi de congelare între Tg’ și Tm’.
Suprafața de sub vârful de topire corespunde porțiunii de apă liberă. Punctul de referință aici este căldura de fuziune a gheții de 333,7 J/g.
În soluțiile cu concentrație scăzută, proporția de zaharoză poate fi determinată din înălțimea tranziției vitroase respective. În figura 4, înălțimile treptelor (Δcp valori) pentru soluții de 5%, 10% și 20% - cu rezultate de 0,127 J/g·K, 0,258 J/g·K și 0,516 J/g·K - sunt în foarte bună concordanță cu o scalare a concentrației cu un factor de 2, în timp ce temperaturile de tranziție vitroasă rămân în mare parte constante. Există o relație liniară între înălțimea treptei și concentrație (fig. 5).
- Relație liniară între înălțimile treptelor de tranziție vitroasă și concentrațiile corespunzătoare ale soluțiilor de zaharoză
În plus, pe măsură ce concentrația soluțiilor de zaharoză crește, începutul topirii gheții (temperatura de început extrapolată) este deplasat către valori mai scăzute în figura 6. La concentrații mai mari, aceasta rezultă într-un interval mai mic între tranziția vitroasă a soluției maxim concentrate și începutul topirii apei libere.
Unele substanțe amorfe cristalizează din nou la încălzire peste temperatura vitroasă. Acest efect, numit devitrificare sau cristalizare la rece, poate fi utilizat pentru a modifica porozitatea și umiditatea reziduală a liofilizatului [2] prin temperarea materialului peste temperatura de recristalizare (început extrapolată). Datorită recristalizării, apare o separare de fază și apa "neînghețată" eliberată se transformă în gheață. Așa cum se arată în figura 3, însă, nu are loc nicio post-cristalizare în cazul zaharozei.
- Începutul topirii gheții ca funcție de concentrația soluției de zahăr
Uscarea Primară
În această etapă, gheața înghețată este îndepărtată sub vid prin sublimare (tranziție din starea solidă în cea gazoasă). În timpul acestui proces - în care căldura este furnizată din exterior - temperatura din produs nu trebuie să depășească temperatura de tranziție vitroasă, deoarece aceasta duce la înmuierea structurii cadrului și la colapsul sistemului [5]. Distrugerea structurii cadrului în timpul fazei de uscare se numește colaps. Deși sunt raportate temperaturi de colaps care sunt o medie de 1 până la 5 K mai mari decât temperaturile de tranziție vitroasă corespunzătoare [6], tranzițiile vitroase ale soluțiilor maxim concentrate, Tg’, care pot fi determinate prin DSC, sunt puncte de referință bune pentru poziția lor.
Uscarea Secundară
În această etapă, produsul este uscat la nivelul de umiditate final dorit prin desorbția apei conținute în matrice, printr-o creștere lentă a temperaturii.
În liofilizate amorfe, apa trebuie să difuzeze din faza vitroasă spre suprafață. Acest proces, destul de lent, este motivul pentru care etapa de post-uscare determină adesea viteza de liofilizare pentru liofilizate amorfe [2]. Datorită efectului de înmuiere al apei, temperatura de tranziție vitroasă a fazei amorfe este direct legată de conținutul de apă prins. Pe măsură ce deshidratarea progresează, Tg (tranziția vitroasă a zaharozei ca solid) crește; poziția sa poate fi, de asemenea, determinată rapid și precis prin DSC.
Concluzie
Caracteristicile esențiale pentru proiectarea procesului de uscare primară sunt temperatura de tranziție vitroasă a soluției maxim concentrate (Tg’) și temperatura de colaps la care materialul se înmoaie, astfel încât să nu-și mai poată susține propria structură și să înceapă să curgă.
The Ultimate Food Dehydrator Guide
Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Universitatea Babeș-Bolyai, Cluj-Napoca, România. Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Universitatea Babeș-Bolyai, Cluj-Napoca, România. Institutul Național de Cercetare - Dezvoltare Pentru Mașini și Instalații Destinate Agriculturii și Industriei Alimentare, Cluj-Napoca, România. Institutul Național de Cercetare - Dezvoltare Pentru Mașini și Instalații Destinate Agriculturii și Industriei Alimentare, Cluj-Napoca, România. Institutul Național de Cercetare - Dezvoltare Pentru Mașini și Instalații Destinate Agriculturii și Industriei Alimentare, Cluj-Napoca, România. Facultatea de Chimie și Inginerie Chimică, Universitatea Babeș-Bolyai, Cluj-Napoca, România. Vol. nr. Lucrarea prezintă modelul de uscare propus pentru pulpa de sfeclă de zahăr în prezența varului hidratat, într-un interval de temperatură de 333 și 368 K. Rezultatele experimentale au fost utilizate pentru a identifica coeficienții în modelul exponențial în doi termeni, ales ca cel mai potrivit model pentru cazul nostru. Au fost determinate relațiile pentru variația coeficienților cu temperatura.
tags: #sugar #ce #nu #suge #se #poate