2 yaygın toz karıştırma zorluğu ve çözümleri
1. Hava emişi ve köpüklenme
Zorluk:
Tozları karıştırırken karşılaşılan ana zorluklardan biri istenmeyen havayı ve köpüklenmeyi engellemektir. Hava, bir ürüne çırpma işleminde mikserler üzerinden veya hava tutmaya müsait toz gibi bileşenlerin eklenmesi sırasında girebilir.
Hava kabarcıkları yüzeye çıkar ve ardından havaya karışır. Ancak protein gibi köpük dengeleyici bileşenler varsa havaya karışmak yerine ürünün yüzeyindeki köpüğün içinde stabilize olur. Hava ürünlerin içinde çözünebilir ve daha sonra üretim prosesinde köpüklenmeye neden olabilir.
Hava emişi proseste büyük sorunlara yol açar. Üründeki hava ısı değiştiricilerde kirlenmenin artmasına, homojenizatörlerde kavitasyona ve fermente ürünlerde istenmeyen peynir altı suyu oluşumuna neden olabilir. Isı değiştiricilerdeki kirlenme daha kısa çalışma sürelerinde ve daha uzun temizlik süresine yol açar. Homojenizatörlerdeki kavitasyon daha yüksek bakım maliyetlerine neden olur.
Ürün kalitesi açısından, üründeki hava hem proses sırasında hem de tüketicilere gönderilirken pakette oksitlenmeye yol açabilir. Oksitlenme istenmeyen lezzetler, kahverengileşme ve C vitamini gibi hassas besinlerin kaybı riskini artırır. Köpüğün giderilmesi neredeyse imkansız olduğu için havanın karıştırma tanklarında ve diğer ekipmanlarda istenmeyen büyük köpük hacimleri oluşturması durumunda, hava emişi üretimde önemli ürün kayıplarına da yol açabilir.
Çözüm:
Doğru çözüm bu zorlukların üstesinden gelir ve daha uzun üretim saatleri, daha düşük bakım maliyetleri, güvenli ve yüksek kaliteli nihai ürünler ile verimli operasyon sağlar.
Öncelikle doğru karıştırma ekipmanlarını seçmeniz gerekir. Özellikle hava emişi açısından hassas olan ve kolayca köpüklenen bir ürünle çalışırken hava ve köpüğü en aza indirmek için proses hattının tamamına bakmak ve tüm önlemleri almak önem taşır. Karıştırma ekipmanının türünü, çevreleyen ekipmanların tasarımını, tozun nasıl eklendiğini ve proses sıcaklığını dikkate almak önemlidir.
Ayrıca çözündürmek istediğiniz tozun ve bileşenlerin türü ve karışımınızın ne kadar kısa sürede hazır olmasına ihtiyaç duyduğunuz da dikkate alınmalıdır. Farklı tozlar için farklı parçalama ve çözündürme süreleri gerekir.
Makul derecede kolay bir şekilde çözünen bileşenler ve genellikle 300 cP'nin altında viskoz olmayan karışım söz konusuysa, genellikle düşük parçalama özelliğine sahip bir mikser kullanılabilir.
Stabilizatörler gibi yüksek parçalama kuvvetleri gerektiren bileşenler vardır. Karışım ne kadar viskoz olursa karışımın karıştırılması sırasında hava emişini en aza indirmek o kadar önemlidir.
Bu durumda, karıştırma tankının boşaltıldığı ve içeride vakum oluşturan vakumlu bir mikser kullanmak iyi bir alternatiftir. Böylece sıvı yüzeyi hava yerine vakumu sınırlandırır ve bu şekilde karıştırma tankının içindeki çırpma işleminde hava kabarcıkları oluşmaz. Bileşenler, sıvı yüzeyinin iyice altında karıştırma tankı gövdesine yerleştirilen toz girişleri aracılığıyla enjekte edilir.
Vakumlu mikser kullanılmadığında, hava emişini en aza indirmek için çırpma işleminin kontrol altında tutulması son derece önemlidir. Bir karışımın yüzeyinde güçlü karıştırma işlemi yapıldığında, havayı ürünün içine çeken bir girdap oluşur. Havanın ürünün içine çekilmemesi için mikserdeki yüzey etkinliği sakin olmalı ancak karışımda iyi bir akış gerçekleşmelidir. Bu karıştırma işlemi, mikserin içinde tankın hem yüksek hem de düşük seviyelerinde verimli olmalıdır.
Karıştırma süresini, böylece de havanın ürüne girebileceği süreyi en aza indirmek önem taşır. Stabilizatörler ve aspartam tozları gibi daha zor bileşenlerde, daha yüksek bir parçalama kuvveti karıştırma süresini en aza indirebilir. Bu tür bir çözüm, bileşenleri verimli bir şekilde çözündürmek, emülsifiye etmek ve dağıtmak için gereken yüksek parçalama kuvvetini oluşturmak üzere bir rotor ve stator kullanılan, bu sayede pürüzsüz, homojen bir ürün elde etmeyi sağlayan bir mikserdir.
Bu yaklaşımda, sıvı ve toz, rotorun altındaki bıçakların karışımı delikli stator aracılığıyla ittiği yere kadar zorlanır. Bu hareket, iki bileşenin de verimli bir şekilde ve tamamen çözünmesini sağlamak için gereken yüksek parçalama kuvvetlerini oluşturur.
Çözündürülmesi daha kolay olan bir toz karıştırılacaksa düşük bir parçalama kuvveti yeterlidir ve çözündürme süresini önemli ölçüde etkilemez. Bu durumda kullanılabilecek tek karıştırma teknolojisi radyal püskürtmeli karıştırma teknolojisidir. Bu teknoloji daha düşük bir parçalama kuvvetine sahiptir ve sakin yüzey etkinliği sayesinde hava emişini en aza indirir.
Son olarak, her ürün için doğru proses sıcaklığını seçmek de önemlidir. Örneğin, sıcak bir ortamda hava daha az çözünebilir özellikte olduğu için, daha yüksek bir sıcaklıkta karıştırma prosesi gerçekleştirmek yararlıdır.
2. Topaklanma ve tıkanma
Zorluk:
Son derece viskoz stabilizatörler ve kakao gibi ıslatılması zor diğer tozlarla çalışırken, tozların sıvılarla karıştırılması sırasında topakların oluşması özellikle dikkate edilmesi gereken bir sorundur. Topaklar, büyük miktarda tozun sıvı aşamasına tek seferde eklenmesi durumunda oluşur.
Bu durum meydana geldiğinde, stabilizatörler toz partiküllerinin etrafında jelleşen bir yüzey oluşturabilir. Jelleşen yüzey sıvının tozu tamamen ıslatmasını engeller ve tozun topaklanmasına neden olur. Topaklanma meydana geldiğinde bir stabilizatörün işlevinden verimli bir şekilde yararlanılamaz, yani aynı işlevsel sonuçlara ulaşmak için tarife daha fazlası eklenmelidir.
Toz topaklanması bir ürünün stabilitesini azaltır ve raf ömrünü kısaltan çökelmeye neden olabilir. Topakların iç sıcaklığı ısıl işlem sırasında gerekli sıcaklığı karşılamayabileceğinden, topaklar üründe sterilite sorunlarına da yol açabilir.
Bir üründe özellikle büyük topakların oluşması, yapışkan toz bileşen neme maruz kalırsa bir soruna dönüşebilir. Bu büyük topaklar, ekipmanlarda üretim kapasitesini ve operasyonel verimliliği azaltan tıkanmaya yol açabilir.
Çözüm:
Topaklanmayı ve tıkanmayı engellemek için tozu doğru şekilde işlemek, yüksek parçalama kuvvetlerine sahip doğru ekipmanları seçmek, tozun karışıma nasıl eklendiğini kontrol etmek ve doğru karıştırma sıcaklığını tercih etmek önemlidir.
Stabilizatörler gibi bazı yapışkan tozlar doğru saklanmazsa veya işlenmezse topaklanma eğilimindedir. Örneğin nemli bir ortamda saklanan tozlar nemi emerek topaklar oluşturur.
Vakumlu karıştırma, tozun, tozları saklama ve işleme için tasarlanmış ayrı bir proses bölümünde saklanmasını ve dozlanmasını mümkün hale getirir. Bu, tozların karıştırma alanının nemli ortamına maruz kalmamasını sağlar ve bundan kaynaklanan topaklanma ve tıkanma sorunlarını engeller.
Stabilizatörler gibi topaklanma eğiliminde olan tozların dağıtılması da bilindiği gibi zordur. Bu zor tozlarda topaklanmayı ve tıkanmayı engellemek üzere yüksek parçalayıcı karıştırma gereklidir. Zor toz bileşenlerin tam dispersiyonu için gereken yüksek parçalama kuvvetlerine ulaşmak üzere tankın tasarımının, rotor ve statorun optimize edilmesi önemlidir.
Karıştırma ünitesi mikser tankının içinde olan kesikli üretim mikserleri zor tozlar ve son derece viskoz ürünlerle çalışırken ideal çözümdür. Tozun sıvı yüzeyinde dozlanması ve kontrollü bir girdapta hızlıca karıştırma kafasına doğru taşınması, sıvı ortama maksimum maruz kalmayı sağlayarak tozun ideal şekilde ıslanmasını sağlar.
Mikserin etrafında sirkülasyon döngüleri olmadığından, kazandaki karışımın tamamı, sirkülasyon döngülü geleneksel sistemlere kıyasla daha sık bir şekilde karıştırma kafasından geçmeye zorlanır. Bu, düşük ıslanabilirlik veya çözünebilirlik özelliğine sahip tozların yanı sıra yüksek viskoziteye sahip ürünleri verimli bir şekilde karıştırır.
Aynı zor tozlarda bir sıvı karışımına eklenmeden önce şeker gibi diğer toz bileşenlerle karıştırmadan yarar sağlanır. Bu, örneğin başka durumda yalnızca kesintili olarak ve küçük miktarlarda eklenmesi gereken stabilizatörlerin sabit bir akış halinde tek seferde eklenmesini ve sıvının içinde daha hızlı bir şekilde dağılmasını sağlar.
Yüksek viskoziteye sahip tozları büyük miktarlar halinde daha kolay bir şekilde çözündürmek için daha yüksek bir sıcaklıkta işlemek yaygındır. Belirli işlev özelliklerine sahip bazı tozlar bu özellikleri etkinleştirmek için daha yüksek bir sıcaklıkta prosesi de gerektirebilir.
Toz karıştırma zorluklarınızla ilgili yardıma mı ihtiyacınız var?
Uzmanlarımız, toz karıştırma zorluklarınızı gidermeye yardımcı olabilir. Aşağıdaki formu doldurun. Nasıl yardımcı olabileceğimizi görmek için sizinle iletişime geçelim.
