软饮料生产-功能成分的分散/水合

在许多软饮料中都发现了诸如树胶,淀粉,藻酸盐等成分,包括果汁,南瓜,调味奶和碳酸饮料。这些“功能性”成分仅占整个配方的很小一部分,但具有重要的性能:

  • 增稠:使配方设计师 获得所需的粘度和质地(称为“口感”)。对于必须替代糖的增量作用的低卡路里或无糖产品尤其重要。使用了许多不同的产品,包括黄原胶,果胶等。
  • 稳定化: 保持颗粒(例如果肉)悬浮。使用了几种产品,例如CMC,淀粉,藻酸丙二醇酯(PGA),果胶和树胶,例如瓜尔胶和阿拉伯胶。角叉菜胶用于稳定牛奶饮料中的可可粉(在另一份报告中介绍)。这些成分中的许多成分将提供增稠和稳定作用。 

流程

根据生产规模,可以将增稠剂/稳定剂直接分散到批料中,或者可以准备单独的预混物以用于各种产品。在任何一种情况下,为了从这些产品中获得功能性,必须将它们正确分散和水合。为了达到此目的,必须满足许多流程要求:

  • 粉末/液体混合系统必须能够掺入粉末并将其分散在混合物的整个内容物中。
  • 粉末必须充分水合以zui大化收率。
  • 除非粒子“个性化”,否则某些产品不会被“激活”。
  • 有时需要高度剪切才能激活某些产品并使它们完全水合。
  • 一些成分类型需要加热才能水合。

问题

胶和增稠剂的水合是zui困难的混合操作之一。使用传统的搅拌器时,可能会出现许多问题: 

  • 必须以可控的速度添加粉末以减少结块的形成。
  • 常规的搅拌系统不能产生足够的剪切力来分解附聚物。
  • 通常进行粉末预混合(通常与糖预混合)以减少结块;这增加了成本和时间。
  • 在制备功能成分浓缩物的地方,粘度明显增加,使得混合更加困难。 
  • 可能需要很长的加工时间才能正确分散粉末并完全水合。
  • 水化不完全也会降低原料的产量。
  • 许多配方中不必要地包含了这些原料的高含量,以弥补不良的产量和工艺效率低下的问题。 

解决方案

高剪切混合器可以克服这些问题。优势来自转子/定子乳化机的三阶段混合/剪切作用。操作如下: 

**阶段

将该容器装满水,并启动混合器。加入粉末并将其迅速掺入水中。转子叶片的高速旋转产生强大的吸力,将液体和粉状成分吸入工作头。

第二阶段

颗粒在转子和定子之间的间隙中解聚。随着新鲜成分被吸入工作头,产品被从定子中压出并径向向后投射到混合物的主体中。所有粉末都被迅速吸收和分散。

第三阶段

在短的混合周期中,所有物料都通过工作头,逐渐减小粒径,并使增加的表面积暴露于周围的液体中,从而加快了水化过程。