深度解析固体饮料的干燥工艺及结块的解决方式(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】二氧化硅含有丰富的毛细孔,当周围空气中含有一定量的水分时,其毛细孔迅速吸湿。但由于二氧化硅的毛细孔的孔隙容量较小以及与水分子的物理结合能
二氧化硅含有丰富的毛细孔,当周围空气中含有一定量的水分时,其毛细孔迅速吸湿。但由于二氧化硅的毛细孔的孔隙容量较小以及与水分子的物理结合能力较弱,不能将水分包裹,因此,吸湿的二氧化硅很容易解吸,因此表面水分还有可能被固体饮料物料基质夺走,难以长时间地保持固体饮料的干燥。
微晶纤维素是抗结剂的另一种应用形式,其具有极强的吸水性,以合适的量添加在固体饮料的物料基质中能够起到防结块和帮助流动的作用。同时,由于该物质在水中经强力剪切作用后具有生产凝胶体的能力,因此当固体饮料在水中分散时可以很快形成稳定的胶体溶液,分散性和稳定性大幅提高。
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二、 灌装环节
经干燥系统加工过的固体饮料物料基质,将投入灌装生产线,然后封包入库。这一环节,物料基质通常仍保持较高的温度(50~60℃),因此封入包装后极易出现冷凝现象,从而致使固体饮料结块。
同时,灌装环境的温湿度也影响很大—灌装机械持续运转 , 源源不断地产生热量,加上气候温度的不断起伏,致使灌装环境的温度常常发生较大变化,空气湿度也伴随变化,从而影响物料基质,特别是糖料的水分平衡。因此,灌装现场应设立控温控湿装置,避免灌装时包装内空气含湿量过高。
三、 包装环节
固体饮料包装主要有马口铁罐、玻璃瓶和复合膜袋 3 种形式。前两种包装在隔绝水蒸气方面密封效果良好,但质重易碎、成本高、占用空间大。塑料薄膜袋能很好的避免以上问题,因而成为现今使用最广的包装形式。
当然,相较之下,在防潮方面塑料薄膜袋与前两种包装形式存在一定差距。根据兰光包装安全检测中心的测试经验,从防潮结块角度来看,固体饮料塑料薄膜包装应重点考虑包装的密封性、封边质量以及包装材料透湿性。
1、包装的密封性
固体饮料包装首先应保证包装整体具有良好的密封性,隔绝外界的水蒸气进入。笔者[2]所在的兰光包装安全检测中心曾利用 MFY-01 密封试验仪测试过一例固体饮料铝塑包装袋的多项物理性能,材料为 PET/AL/O P A / C P E ,厚 度 为 9 4 μ m 。
其 中 ,负 压 密 封 性 测 试 测 得, 当 压 力为 -67.6kPa 时包装出现泄漏,位置在包装正面袋体中部压痕处。仔细观察此处,会发现其存在深浅不一的划痕,铝箔层极有可能已经遭到破坏,导致此处的耐冲击、耐穿刺能力下降,从而在压力环境下最先发生泄漏。
该划痕可能由于制袋或运输、仓储过程中人为或机器造成,而此类微小泄漏若能及时检验发现,可以及时采取调整灌装和包装等补救措施,若发现不及时,保质期内的固体饮料将有较大概率出现结块现象。
2、封口质量
塑料薄膜包装的固体饮料通常采用热封工艺封口,即采用热封机器对封口处薄膜以一定温度的热压封口,并持续一段时间,使其达到预定的封口强度。这一过程中存在多重可能影响封口质量的因素,如热封的压力、温度和时间参数、封刀设计等。其中,影响最大的当属封口处的粉料污染。
固体饮料的物料基质往往质轻、干燥,因而易随气流飞扬扩散。在利用包装机灌装时,粉体物料颗粒以积聚流的形态自由下落进入包装袋,搅动了原本相对静止的空气,使之向上流动。
随着粉料加速下落,附近的气流被裹入粉料颗粒中,粉料流外层的颗粒发生内旋,逐渐脱离粉料流,悬浮于空气中。由于下料口位置粉体物料下落的初速度相对较小,因此更多的颗粒被气流带离粉体流,悬浮在下料口四周。
与此同时,持续下落的粉料颗粒与已沉降颗粒、悬浮颗粒、包装壁面相互撞击,易导致部分颗粒悬浮于空气中。这些悬浮颗粒被向上的气流沿袋壁携带至包装口,因而造成了包装上封口部位四周大量粉料颗粒的聚集,为后续粉料对封口的污染制造了先决条件。
对此,笔者[2]建议采用缩短下料口与包装底部的距离、增加除尘装置以及更换防静电包装材料等手段,以改善上述问题。最终可借助热封试验及热封强度试验对改善效果进行验证测试。
文章来源:《固体力学学报》 网址: http://www.gtlxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0416/512.html