均质化
散装材料的均质化是指现有混合物或散装材料的粒度、水分、颜色和温度的均匀分布。
均质化筒仓的中心通常装有垂直的混合螺杆,这种设计可以对流动性良好的干燥塑料颗粒进行均质化。
锥形螺旋混合机和Gyraton混合机属于精密的大型混合器,二者都配备了轨道运动的混合工具,它们操作温和,能量消耗小,并能产生非常高的混合质量。
气动筒仓混合机则无需混合工具即可工作,混合物通过进入的气体实现扰动混合。这种混合方式适合细颗粒、可流化、干燥且单分散的物料。所有组分的堆积密度都应非常接近。通过这种方式,数百吨水泥可以均质化。在混合过程中引入的气体会产生大量粉尘,但配备的效过滤器可以有效清除粉尘并将气体排出筒仓。
批次混合机的体积相较于大型混合机要小得多,然而它们的转速和单位能量输入却更高,能够改变粉末的颗粒大小、解聚团块、分散少量液体,并使最细小的颗粒团聚。
自由落体混合机:通过一个非对称设计的容器绕水平轴缓慢旋转,混合机中的混合物通过翻滚和滑动进行混合。混合室内通常配有铲子和导板等内置装置。自由落体混合机需要较长的混合时间来完成混合过程,它们以温和的方式进行混合,仅适用于自由流动且低尘的物料。如果物料有粘附性或其组分的堆积密度/颗粒大小差异较大,那么自由落体混合器并非合适的选择。
从原则上讲,“均质化”和“混合”在散装物料技术中具有相同的意义。不过在实际运用中,二者常被区分开来:混合通常指将少量成分准确地分布到较大成分中,而均质化的定义则包括使现有混合物或堆积物的颗粒大小、湿度、颜色和温度均匀分布。
与解聚混合不同,均质化通常以尽可能小的能量输入进行温和操作,理想情况下,颗粒的形状和大小保持不变。如果一种原材料要在工业规模上加工或改性,则需要尽可能均质化原材料,可以使用均质化筒仓、Gyraton混合器机或锥形螺旋混合机进行均质化。
广泛的应用领域:
- 原料制备
- 香料制备
- 速溶汤混合物
- 制药和化妆品
- 烘焙混合物
- 食品稳定剂
- 泡腾片的片剂原料
- 卡布奇诺混合物
- 婴儿食品
- 甜点混合物
- 速溶饮料混合物
- 植保制剂(水中溶解)
- 金属粉末
- 高性能陶瓷
- 纳米结构材料
- 纳米结构活性物质
- 建筑材料添加剂
- 油脂化学产品
- 塑料稳定剂
为了能够经济卫生地混合散装物料,我们开发了各种有趣的工艺。在实践中,MultiPlane®、SinConvex®、SinConcave®和Gyraton®工具得到了广泛应用。
垂直批量混合机:通过一个旋转的螺旋搅拌工具来启动垂直筒中的均质化过程。混合物首先沿着设备壁向上运输,到达容器顶部中心位置后又向下流动。这个流动过程是通用的,并且几乎不受所有参与组分流动特性的影响。
水平批量混合机:通过一个旋转的犁铧搅拌工具在水平筒内旋转,模拟流化床效果使混合物混合。除犁铧工具外,还可以使用叶片、螺旋段或桨叶。
复杂混合过程实例:
- 首先将基础成分如谷物衍生物、葡萄糖、淀粉、盐、蛋粉、稳定剂和香料均匀混合。
- 接着加入液体成分如树脂、卵磷脂、液体调味料和香料提取物。所有液体成分均匀分布在粉末中且没有结块。
- 然后,停止混合工具。
- 将易碎成分如可见香料、洋葱圈、冷冻干燥的肉制品、干果、蔬菜和粗香草加入混合器中。
- 随后进行短暂的均质化处理,这一步被称为“搅拌”,目的是以最小的能量输入实现混合物的均质化。
- 最后,将混合好的即食汤从混合器中排出,并运输到包装线,在整个过程中,必须确保产品不分层。
理想情况下,即食汤应
- 完美均质
- 无尘
- 不分层
- 自由流动
- 面条、土豆、面包块、干果、洋葱圈、可见香料等大块食材看起来自然、新鲜、完整
- 成品保持凉爽,混合器没有加热产品,从而延长了保质期
- 成品在与热水接触时能快速且均匀地溶解
- 味道鲜美
产品和工艺开发
在实践中,新配方的开发必须与工艺的发展保持一致。在1升规模上行之有效的配方,在100升或3000升的批次中可能不会同样有效。食品技术人员和混合技术工艺的工程师通常在混合器制造商的技术中心会面,进行试验以优化混合过程,目标是实现完美的最终产品和经济上的可持续性,同时致力于节约资源并减少碳足迹。
:精密混合机、真空混合干燥机和合成反应器根据各自的行业需求设计和制造而成,被广泛应用于各行各业:
- 制药业
- 合成化学
- 粉末冶金
- 纳米结构陶瓷
- 食品
- 营养学
- 油脂和塑料工业