五种难处理粉体及其处理技巧

请注意这五种难处理粉体! 这些粉体带来的挑战可能包括,对离析很敏感,很难输送或倾倒,具有极强的粘性,或者在配方中的加入量很小。 但我们可以帮您解决! 以下我们将给您提供一些建议,让您就算是面对最具挑战性的粉体,也能轻松进行处理和混合。

燕麦基粉和一杯燕麦饮料

1.      请温柔对待婴儿配方奶粉!

在对粉体进行混料时,您总是需要在所施加的力量与尽可能不破坏敏感原料之间取得平衡。 就婴儿配方奶粉而言,(以重量计)大约90%的原料含有奶粉或牛奶衍生物。 这些原料都很脆弱,您需要用柔和方式进行处理。 双轴桨式混料机是一种对原料的破坏性很小且能非常灵活地处理不同配方的混料机。

那么在厂区内输送婴儿配方奶粉、脱脂奶粉或乳清浓缩蛋白等粉末产品时情况又如何呢? 同样,如果不小心处理,脆弱颗粒就会受到破坏,或者粉体混合物就会发生离析。

螺旋输送机或振动输送管适用于粉体的短距离输送,而气动输送机则适用于长距离输送。 这些设备通过真空系统抽吸或向管道内鼓风加压的方式将产品从A点输送至B点。

在此我们可以根据粉体相对于空气的密集程度将粉体输送分为稀相输送和密相输送。 在空气流速方面,大部分产品的稀相输送空气流速介于15 ~ 35 m/s之间(具体取决于产品特性)。 由于大部分粉体在输送期间对破坏不敏感,所以95%的粉末产品都采用稀相输送。

相比之下,密相输送的空气流速介于2 ~ 10 m/s之间,以减少对粉体造成的破坏,以及避免使粉末产品发生离析。 需要采用密相输送系统的典型应用包括: 喷雾干燥机下游、粉末混料机下游和包装机上游。

对于已完成混料的婴儿配方奶粉而言,密相输送是保持产品均匀度的关键技术。 利乐拥有真正的专业知识,对密相输送技术的复杂性有足够深入的了解。 空气流速越慢,管道发生堵塞的风险就越大,所以专业知识必不可少。 而且别忘了,在粉体流动的管道内部,有转弯,有阀门,还有湍流。

2.      如何在大批量生产中加入微量粉末

如今,食品生产商需要迎合健康和营养等全球新消费趋势,生产出相应的产品。 越来越多的食品生产商开始在配方中加入蛋白质、矿物质、维生素或益生菌,生产能带来额外健康益处的产品,这就是现代粉体混料变得如此复杂的原因之一。

有时,客户希望在粉体混合物中加入极少量的某种原料。 添加量可能是一批一吨重的原料中加入几克(见图),整批原料还必须混合均匀。 加入的可能是用于加强婴儿配方奶粉的痕量元素,也可能是乳清蛋白运动补剂。 例如,铁的添加量可以是45 mg/kg或总混合物中的0.45%。

如果某种原料在配方中的占比低于0.5%,我们会建议进行预混料,先将次要原料与主要原料(如粉末基料)或载体(如乳糖或麦芽糊精)进行混合。 这样一来,预混合物就可以以2%或以上的添加量加入到主混合物中。 比起单独加入次要原料的方式,这种方式可以实现更均匀的混料效果。 预混料会在专用的小型混料机中完成。

托着一瓶粉体混合物的手

3.      3合1混料难在哪里?

“3合1”指的是一种混合物,这种混合物通常含有奶粉或奶精、咖啡和糖。 您只需舀一勺到杯里,然后加入热水即可。 这种方便产品的含糖量有时可高达50%左右。 需要知道的是,冰糖的密度很高,约为0.9 kg/l,而奶粉的密度仅为0.5 kg/l。 在将冰糖加入到混料机中时,必须对这一额外重量加以考虑。 例如,对于一台产能为1,000升的双轴桨式混料机而言,混合物的体积需保持在机器容量的50%以下,否则搅动冰糖所需的力度和扭矩会使电机过载。

粉末处理行业内的人都知道,在进行混料、输送或使用机械设备处理粉体时,粉体密度是需要考虑的关键特性之一。 然而,并没有多少人知道,需要考虑的关键因素不仅仅有密度,还有摩擦力。 摩擦力不仅取决于粉末颗粒的密度,还取决于粉末颗粒的形状、硬度和表面能。

在我们位于法国的产品研发中心,一项实验得到了有趣的结果。 我们向一台双轴桨式混料机加入了700 kg的冰糖,然后对桨叶的负载进行了测量。 后来,在我们加入300 kg的奶粉以后,尽管混料机内混合物的总重量增加了,但是桨叶的负载却下降了一半。 奶粉部分覆盖了糖颗粒,从而降低了混料机桨叶受到的摩擦力。  这项实验解释了为什么您需要先看一眼整个待加工的配方,再决定原料的加入量。 只有这样,您才能在混料机中加入最多的粉末进行3合1混料,获得更高的产能。

应尽可能进行中试工厂规模的混料测试,以确定每个配方的最高效混料时间和机器承载能力。

4.      DHA和ARA会滞留!

DHA指的是二十二碳六烯酸,ARA指的是花生四烯酸。 两者都是长链脂肪酸,有时会被添加到婴儿配方奶粉中作为一种补充。

DHA粉末和ARA粉末是粉末处理界著名的高粘性粉末,但这两种粉末都分为很多种类型,每种类型的特性也不一样。 大多数类型的DHA和ARA都比其它原料更容易附着在混料机侧壁上。 这可能会带来挑战,因为这些粘性补充原料中的一部分可能会在清洗混料机时被洗掉,无法与婴儿配方奶粉的其它原料充分混合。   

我们的粉末处理团队最近开发出了一种基于空气喷射技术的粉末混料机选项。 通过向混料机的侧壁喷射气流,并在卸料时进行短暂的空气喷射,粘在侧壁上的粉末就会飘到空气中,回到混料机内。 这种技术被称为“冲洗”,可用于减少混料机内粘性原料的堆积和减少产品损耗。 事实上,全新的利乐®空气喷射去粉末清洁系统已被证明能有效地去除某些类型的DHA和ARA沉积物。

5.      让燕麦粉流动起来并不容易

自从最初的燕麦饮料Oatly大获成功后,燕麦基饮料就变得越来越受欢迎了。 用于生产此类饮料的燕麦粉在倒入混料机后会引起很多麻烦,因为燕麦粉无法自由流动——简直就是无法流动!

生产燕麦饮料的客户可能会将燕麦粉从料斗中倒入高剪切混料机中,进行粉体到液体的生产过程。 燕麦粉尤其容易发生流动不畅并滞留在料斗里的情况。 避免这种情况的简单方法是引入振动底部或侧面等装置,或者用压缩空气对系统进行冲洗。 

在利乐,我们拥有与料斗设计和连接管道相关的详细知识。 料斗通常需要针对特定类型的粉末进行定制,这样料斗才能拥有正确的侧面角度和正确的附件(如振动装置或空气冲洗系统)。

我们将为您提供建议

上述所有例子都清晰表明,无论是混料、料斗设计还是气动输送,是否了解粉末特性对于能否选择正确的工艺和设备来说都至关重要。 无论原料有多难处理,我们都能帮您处理,专家建议就在您身边。 

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