Cos'è l'asciugatura del letto fluido

Un asciugatrice fluidizzata è un letto di particelle solide con un flusso di gas che soffia verso l'alto attraverso le particelle ad una velocità abbastanza alta da metterle in moto. L'elaborazione a letto fluido prevede asciugatura, raffreddamento, agglomerazione, granulazione e rivestimento di materiali particellati. Mentre il gas (di solito aria) si trasforma attraverso il letto di particelle o lo strato del prodotto in condizioni di velocità controllata per creare uno stato fluidizzato, impartisce un comportamento simile a un fluido sul letto e fornisce una rapida miscelazione di solidi.

Durante l'essiccazione a letto fluidizzato, le particelle vengono sospese liberamente nel flusso di aria calda e disidratate contemporaneamente mediante rapido scambio di calore e massa con aria, in batch o sistemi continui, che operano in un ciclo aperto che coinvolge l'evaporazione dell'acqua o il ciclo chiuso, che prevede principalmente organico Evaporazione del solvente.

I costi fissi e di produzione dell'essiccazione a letto fluidizzato sono i più economici dopo essiccarti dell'aria e il processo è praticabile anche per la produzione continua su larga scala. Inoltre, i vantaggi di un'essiccazione a letto fluidizzato su altri metodi di essiccazione includono la produzione continua su larga scala, una facile manipolazione di alimentazione e prodotto, mancanza di parti mobili meccaniche, rapido scambio di calore e massa tra gas e particelle che minimizzano il surriscaldamento, rapido miscelazione di solidi, che forniscono condizioni quasi isotermiche in tutto il letto fluidizzato e tempi di essiccazione fino a 4 minuti rispetto a un minimo di 3 ore per la maggior parte degli altri metodi di essiccazione usando l'aria di asciugatura della stessa temperatura e umidità relativa e contenuto di umidità delle particelle uniformi . In particolare, a causa della buona miscelazione e delle alte velocità di trasferimento di calore e di massa, gli essiccatori a letti fluidizzati sono stati dimostrati i più appropriati per asciugare molti tipi di prodotti a grana.

Sebbene l'asciugatura a letto fluidizzato possa richiedere più tempo dell'asciugatura a spruzzo, l'inattivazione del calore può essere ridotta al minimo e più facilmente controllata utilizzando temperature dell'aria relativamente basse. Il tempo di asciugatura necessario per preparare un prodotto a livello di umidità desiderato oscilla da 1 minuto a 2 ore, a seconda della temperatura, umidità relativa dell'aria di essiccazione, proprietà fisiche e biochimiche del materiale e vitalità nel caso di lieviti asciutti attivi .

L'essiccazione a letto fluido è ideale per una vasta gamma di alimenti, sia sensibili al calore che non sensibili al grave. Tuttavia, l'uso di essiccatori a letto fluidizzato è limitato a causa delle dimensioni irregolari delle particelle e della natura appiccicosa dei materiali granulati, che possono portare a un letto disomogeneo, particelle agglomerate e una riduzione della velocità di essiccamento. L'essiccazione a letto fluidizzato di microrganismi è stata studiata per il ceppo di lievito di fornaio e il ceppo Saccharomyces cerevisiae come formulazione a secco. In effetti, per produrre lievito secco attivo di S. cerevisiae, essiccazione a letto fluidizzato e le sue modifiche sono diventati i metodi di produzione più accettati su larga scala; Questa forma di lievito stabile a scaffale ha molti usi pratici nelle industrie di cottura, distillazione, vino e birra. Tra i metodi di essiccazione convettiva per la conservazione dei batteri, i tre più promettenti sono l'essiccazione a spruzzo, l'asciugatura a letto fluidizzato e una granulazione a spruzzo combinata. Tuttavia, solo pochi studi sono stati fatti su colture di avviamento a acido lattico. Ad esempio, sono stati riportati alcuni studi che impiegano ceppi di lattobacillus essiccati con un nuovo processo di essiccazione, che si verificano in due fasi: i batteri sono stati prima miscelati con polvere di caseina per ottenere una miscela in polvere, quindi la miscela è stata essiccata in un'asciugatrice a le leve fluidizzata.

Al contrario, lo svantaggio principale dell'essiccazione a letto fluidizzato è che solo i materiali granulabili possono essere essiccati e, pertanto, le cellule devono essere intrappolate o incapsulate in materiali di supporto che dovrebbero adattarsi agli alimenti per essere fermentati, come il latte scremato, l'amido di patate, Alginato di calcio o caseina. Pertanto, l'essiccazione del letto fluido è adatto per polveri, granuli, agglomerati e pellet con una dimensione media delle particelle normalmente tra 50 e 5000 micron. Questo granulo, che è una fase di produzione richiesta nella produzione di molti prodotti a dose solida, è coerente quando è bagnato e ha la tendenza a formare agglomerati. Nel frattempo, per migliorare la fluidità di polveri leggeri molto fini o particelle altamente allungate per essiccazione del letto fluido di successo, i ricercatori hanno proposto diverse tecniche tra cui vibrazioni meccaniche, agitazione del letto e pulsazione del gas. Tuttavia, alcune industrie come il farmaceutico non impiegano nessuna di queste tecniche di assistenza per aiutare la fluidità dei granuli durante l'essiccazione; Piuttosto, l'industria tenta di correggere questi fenomeni di fluidizzazione usando la geometria conica o affusolata, nei loro disegni di asciugatrici.