میزان رطوبت محصول اکسترود شده در اکسترودر مقیاس آزمایشگاه و نحوه کنترل آن چیست؟

محتوای رطوبت یک پارامتر مهم در فرآیند اکستروژن است که به طور قابل توجهی بر کیفیت ، خواص و عملکرد محصولات اکسترود شده تأثیر می گذارد. به عنوان تأمین کننده اکسترودرهای مقیاس آزمایشگاه ، درک محتوای رطوبت محصولات اکسترود شده و نحوه کنترل آن برای مشتریان ما ضروری است که به نتایج بهینه در کارهای تحقیق و توسعه خود برسند.

میزان رطوبت محصول اکسترود شده چیست؟

میزان رطوبت یک محصول اکسترود شده به میزان آب موجود در محصول اشاره دارد ، که به طور معمول به عنوان درصدی از وزن کل بیان می شود. این نقش اساسی در تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مواد اکسترود شده دارد. به عنوان مثال ، در صنایع غذایی ، رطوبت بر بافت ، قفسه - زندگی و طعم میان وعده های اکسترود شده تأثیر می گذارد. در صنعت پلاستیک می تواند بر قدرت مکانیکی ، پایداری بعدی و ویژگی های پردازش قطعات پلاستیکی اکسترود شده تأثیر بگذارد.

میزان رطوبت موجود در یک محصول اکسترود بسته به مواد اولیه مورد استفاده ، پارامترهای فرآیند اکستروژن و کاربرد در نظر گرفته شده محصول نهایی می تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال ، در تولید غذاهای خشک حیوان خانگی ، رطوبت معمولاً نسبتاً کم ، حدود 8 - 12 ٪ ، برای اطمینان از ثبات ذخیره طولانی مدت ، در حدود 8 - 12 ٪ نگه داشته می شود. از طرف دیگر ، در برخی از محصولات ماکارونی تازه ، رطوبت می تواند به اندازه 30 - 35 ٪ برای حفظ بافت نرم و پایدار مورد نظر باشد.

عوامل مؤثر بر رطوبت محصولات اکسترود شده

مواد اولیه

رطوبت مواد اولیه عامل اصلی مؤثر بر رطوبت محصول اکسترود شده است. مواد اولیه مختلف دارای رطوبت ذاتی متفاوتی هستند. به عنوان مثال ، دانه ها ممکن است از رطوبت از 10 تا 15 ٪ برخوردار باشند ، در حالی که میوه ها و سبزیجات تازه می توانند محتویات رطوبت بالاتر از 80 ٪ داشته باشند. هنگام تدوین مواد اولیه برای اکستروژن ، اندازه گیری و تنظیم میزان رطوبت مواد اولیه بسیار مهم است. اگر مواد اولیه بیش از حد خشک باشند ، ممکن است در هنگام اکستروژن ذوب همگن ایجاد نشوند و منجر به کیفیت پایین محصول شوند. برعکس ، اگر رطوبت خیلی زیاد باشد ، می تواند مشکلاتی مانند کف سازی ، انفجار بخار و تراکم محصول متناقض ایجاد کند.

پارامترهای فرآیند اکستروژن

• درجه حرارت: درجه حرارت موجود در بشکه اکسترودر تأثیر قابل توجهی در رطوبت محصول اکسترود شده دارد. با افزایش دما ، آب موجود در مواد اولیه با سرعت بیشتری تبخیر می شود. در حین اکستروژن ، نیروهای برشی بالا و درجه حرارت بالا باعث می شود آب به بخار تبدیل شود ، که سپس از طریق قالب یا دریچه ها از اکسترودر خارج می شود. دمای اکستروژن بالاتر به طور کلی منجر به رطوبت کمتری در محصول نهایی می شود.
• سرعت: سرعت پیچ بر زمان اقامت مواد موجود در اکسترودر تأثیر می گذارد. سرعت پیچ بالاتر به معنای زمان اقامت کوتاه تر است که ممکن است زمان کافی برای تبخیر آب را نداشته باشد. در نتیجه ، محصول اکسترود شده ممکن است از رطوبت بالاتری برخوردار باشد. در مقابل ، سرعت پیچ پایین زمان بیشتری را برای تبخیر آب فراهم می کند ، و به طور بالقوه میزان رطوبت را کاهش می دهد.
• نرخ تغذیه: میزان خوراک مواد اولیه به اکسترودر نیز بر رطوبت تأثیر می گذارد. نرخ خوراک بالاتر می تواند منجر به رطوبت بالاتر در محصول اکسترود شده شود زیرا ممکن است اکسترودر زمان کافی برای حذف آب از افزایش حجم مواد نداشته باشد.

اندازه گیری میزان رطوبت محصولات اکسترود شده

روش های مختلفی برای اندازه گیری میزان رطوبت محصولات اکسترود شده در دسترس است.

اجاق گاز - روش خشک کردن

این سنتی ترین و پرکاربردترین روش است. نمونه ای از محصول اکسترود شده وزن می شود ، که در یک فر در دمای خاص (معمولاً در حدود 105 درجه سانتیگراد) برای یک دوره مشخص قرار می گیرد تا یک وزن ثابت حاصل شود. تفاوت در وزن قبل و بعد از خشک کردن نشان دهنده رطوبت است. فرمول محاسبه محتوای رطوبت با استفاده از روش اجاق گاز:

[رطوبت \ محتوا (٪) = \ frac {اولیه \ وزن - نهایی \ وزن} {اولیه \ وزن} \ times100]

مترهای رطوبت

کنتورهای رطوبت ابزاری سریع و راحت برای اندازه گیری میزان رطوبت هستند. انواع مختلفی از رطوبت وجود دارد ، مانند کنتورهای رطوبت خازنی و کنتورهای رطوبت مادون قرمز. کنتورهای رطوبت خازنی ثابت دی الکتریک مواد را اندازه گیری می کند ، که مربوط به رطوبت آن است. کنتورهای رطوبت مادون قرمز برای گرم کردن نمونه از تابش مادون قرمز استفاده می کنند و کاهش وزن را به دلیل تبخیر اندازه گیری می کنند.

کنترل رطوبت محصولات اکسترود شده

قبل - درمان مواد اولیه

• خشک شدن: اگر مواد اولیه از رطوبت بالایی برخوردار باشند ، می توانند قبل از اکستروژن خشک شوند. این کار می تواند با استفاده از روشهای مختلف خشک کردن ، مانند خشک کردن هوا ، خشک کردن هوا ، خشک کردن خلاء یا یخ زدگی انجام شود. به عنوان مثال ، در تولید گلوله های پلاستیکی اکسترود شده ، رزین پلاستیکی ممکن است در یک خشک کن خشک کن خشک شود تا میزان رطوبت به یک سطح قابل قبول کاهش یابد.
• افزودن رطوبت: در بعضی موارد ، مواد اولیه ممکن است خیلی خشک باشد و رطوبت آن نیز اضافه شود. این امر می تواند با پاشیدن آب بر روی مواد اولیه یا استفاده از یک تهویه مطبوع برای مخلوط کردن مواد اولیه با بخار حاصل شود. به عنوان مثال ، در صنایع غذایی ، هنگام اکسترود کردن محصولات غلات ، ممکن است آب به آرد اضافه شود تا میزان رطوبت خمیر را تنظیم کند.

تنظیم پارامترهای فرآیند اکستروژن

• کنترل دما: با کنترل دقیق مشخصات دما در امتداد بشکه اکسترودر ، میزان رطوبت محصول اکسترود شده قابل تنظیم است. برای محصولاتی که به رطوبت بیشتری نیاز دارند ، دمای اکستروژن می تواند نسبتاً کم تنظیم شود تا تبخیر آب به حداقل برسد. در مقابل ، برای محصولاتی که نیاز به خشک شدن دارند ، می توان از دمای اکستروژن بالاتر استفاده کرد.
• سرعت پیچ و بهینه سازی سرعت خوراک: پیدا کردن تعادل مناسب بین سرعت پیچ و سرعت خوراک برای کنترل رطوبت بسیار مهم است. سرعت پیچ پایین تر و سرعت متوسط ​​خوراک می تواند زمان کافی را برای تبخیر آب فراهم کند و در نتیجه میزان رطوبت کمتری داشته باشد. با این حال ، این باید بر اساس ویژگی های خاص مواد اولیه و اکسترودر بهینه سازی شود.

پس از - درمان اکستروژن

• خشک شدن: پس از اکستروژن ، محصول می تواند بیشتر خشک شود تا میزان رطوبت به سطح مورد نظر کاهش یابد. این کار را می توان با استفاده از خشک کن مداوم مانند خشک کن کمربند یا خشک کن سیال انجام داد. در تولید میان وعده های اکسترود شده ، محصولات تازه اکسترود شده اغلب از طریق خشک کن منتقل می شوند تا رطوبت اضافی را از بین ببرند و قفسه را بهبود بخشند.
• رطوبت: در بعضی موارد ، محصول اکسترود شده برای حفظ کیفیت آن ممکن است نیاز به سطح مشخصی از رطوبت داشته باشد. به عنوان مثال ، در تولید برخی از قرص های دارویی ، قرص ها ممکن است در معرض یک محیط رطوبت کنترل شده قرار بگیرند تا از خشک شدن و شکننده شدن آنها جلوگیری شود.

اکسترودرهای مقیاس آزمایشگاه ما برای کنترل رطوبت

ما به عنوان تأمین کننده پیشرو در اکسترودرهای مقیاس آزمایشگاه ، طیف وسیعی از کیفیت بالا را ارائه می دهیممقیاس آزمایشگاه اکسترودر پیچوتمقیاس آزمایشگاه اکسترودر تککه برای ارائه کنترل دقیق بر روند اکستروژن ، از جمله کنترل محتوای رطوبت طراحی شده اند.

اکسترودرهای دوقلوی ما مجهز به سیستم های پیشرفته کنترل دما هستند که امکان تنظیم دقیق دمای اکستروژن را فراهم می کند. طراحی پیچ ماژولار ما را قادر می سازد تا عملکرد مخلوط کردن و برش را سفارشی کنیم ، که برای اطمینان از توزیع رطوبت یکنواخت و تبخیر آب کارآمد ضروری است. از طرف دیگر ، اکسترودرهای یک نفره ما به دلیل سادگی و قابلیت اطمینان آنها شناخته شده اند و آنها را برای برنامه های اساسی اکستروژن که در آن می توان کنترل رطوبت را از طریق آماده سازی مناسب و تنظیم پارامتر فرآیند انجام داد ، ایده آل می کند.

برای خرید و مشاوره با ما تماس بگیرید

اگر شما علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد چگونگی اکسترودرهای مقیاس آزمایشگاه ما می توانند به شما در کنترل محتوای رطوبت محصولات اکسترود شده خود کمک کنند ، ما از شما دعوت می کنیم تا با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا بر اساس نیازهای خاص شما ، اطلاعات دقیق ، پشتیبانی فنی و راه حل های سفارشی را در اختیار شما قرار دهند. این که آیا شما در زمینه مواد غذایی ، پلاستیک یا صنعت دارویی تحقیق می کنید ، اکسترودرهای ما می توانند ابزاری با ارزش در روند توسعه شما باشند.

منابع

• گای ، RC (2001). اصول پخت و پز اکستروژن. مطبوعات CRC.
• هارپر ، JM (1981). اکستروژن غذاها. مطبوعات CRC.
• Mercier ، C. ، Linko ، P. ، & Harper ، JM (Eds.). (1989). پخت و پز اکستروژن. انجمن شیمیدانان غلات آمریکا.