203652. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy diszperzitásfokú porok agglomerálására
1 HU 203 652 B 2 A találmány tárgya eljárás élelmiszerként nagy diszperzitásfokú poralakban lévő termékek agglomerálására. Ismeretes, hogy számos termék felhasználásánál olyan forma előállítása szükséges, amely alkalmassá teszi azokat azonnali felhasználásra. Ezek az ún. instant vagy instantizált készítmények, amelyeket vízben vagy tejben fel lehet oldani és minden további művelet nélkül használatra kész állapotba hozni. Ilyen termékcsoportba tartoznak az élelmiszerként fogyasztott különböző termékek, pl. instant tejpor, kávéextrakt, teaextrakt, kakaó, különböző üdítőporok, gyógy- vagy élvezeti növényi részekből készített szárított termékek. Ezeket általában az jellemzi, hogy az instantizálásra kerülő féltermék vagy termék igen finom, nagy diszperzitásfokú por, amelyeket részben porlasztószárítással készítenek - ennek megfelelően igen finom port nyernek - vagy szárítás után (pl. kakaóbab) mechanikai műveletekkel készítenek finom őrleményt. Egy további termékcsoport - elsősorban a gyógy- és élvezeti növényből elkészített termékekre az jellemző, hogy a nyersanyagból vizes extraktot készítenek és ezt dolgozzák fel szárított végtermékké. Ezek vízoldható termékek, míg az előzőekben említett termékek vízzel stabü emulziót képeznek, mint pl. a tejpor vagy egy többé-kevésbé stabil szuszpenziót, mint pl. a kakaóőrlcmény. Ismert jelenség az, hogy ha ezekből a finom porokból alkalmazáskor a megfelelő mennyiséget beadagolják a hideg vagy meleg vízbe, akkor egy nehezen oldódó, nehezen elkeverhető és ragacsos konzisztenciájú terméket kapnak, amelyet csak hosszabb keveréssel lehet a vizes fázisban oldani, emulgeálni vagy szuszpendálni. Ennek oka az, hogy a finom porok felülete folydékkal érintkezve gyorsan átnedvesedik, ezáltal egy hidratált külső réteg keletkezik, amely akadályozza a poranyagnak a vízzel való érintkeztetését. Ez a tulajdonság a termék használati értékét igen lecsökkenti, ezért jelentős erőfeszítéseket tettek arra, hogy ezt a hátrányt kiküszöböljék. A liofilizált készítmények egy részének kivételével valamennyi porlasztva vagy más módon szárított finom por állagú terméket azonnali felhasználásra alkalmas formában történő előállításra instantizálni kell. Az instantizálási folyamaton az a művelet értendő, amikor a rosszul nedvesíthető porokból az instantizálási folyamat során megnövelt kapülaritású és részecskenagyságú összetapasztott agglomerátumokat, 200-400 pm közötti méretű halmazokat készítenek. Az ismert agglomerálási eljárások jellemző és gyakorlatbein is alkalmazott kiviteli módjai a következők: Az egyik ismert agglomerálási módszer szerint a finom port megfelelő keverőberendezésekben tömegére számítva 1-5 t% mennyiségű vízzel vagy vizes közegben alkalmazott ragasztóanyagokkal összekeverik, a nedves keveréket szitán átnyomják és szárítják, a szárítmányt osztályozás után használják fel. Ragasztóanyagként különböző segédanyagokat használnak, mint pl. zselatinált keményítőt, karboximetil-cellulózt stb. Ezt az agglomerálási (granulálási) eljárást főleg a gyógyszeripar alkalmazza gördülékeny állagú termékek előállítására, amelyek a nagyteljesítményű tablettázó gépek töltéséhez lényegesek. A másik ismert agglomerálási módszer, amelyet főleg élelmiszeripari termékeknél alkalmaznak, a fluidizációs agglomerálás. Ennél a módszernél a finom por állagú félterméket egy zárt kamrában levegőáramban lebegésben tartják, és erre a fluidizált állapotban lévő porfázisra porlasztják rá a vizet vagy a ragasztóanyag-tartalmú vizes oldatot. Ennek felvitele után a fluidizáló levegőt felmelegítve az összetapasztásra ráporlasztot vizet elpárologtatják. így bizonyos mértékben már agglomerált terméket kapnak (Tejipari Kézikönyv, Mezőgazdasági Kiadó, Bp. 1981., 538-540. oldal). A 0207384 lsz. európai szabadalmi leírásban az agglomerálás mozgó, dinamikus rendszerben történik és az agglomerálandó porrészecskék külső felületén vízoldékony anyagokból folyékony fázist képeznek és ez teszi lehetővé a részecskék összetapadását. Előző műveleteket többször megismételve megnövelt méretű halmazokat lehet előállítani. Az ismert agglomerálási, instantizálási eljárások alapelve tehát az, hogy a finom porrészeket vízzel vagy gőzzel megnedvesítve azokból nagy felületű, jól nedvesedő halmazokat állítanak elő. Ha a por féltermékben megfelelő mennyiségű olyan anyag van, amely vízben oldódva a porszemcsék összeragasztására alkalmazható, akkor külön ragasztóanyagot nem alkalmaznak, másik esetben vizes közegben alkalmazható ragasztóanyagokat is fel kell használni. Az előzőekben vázolt instantizálási eljárásnak számos hátránya van. Ezek többek között a következők:- a fluidizált vagy mechanikusan bolygatott állapotban az elérhető halmaz (agglomerátum) nagyságok behatároltak, mivel az agglomerált, összetapasztott halmazokat a fluidizálás, ill. mechanikus bolygatás során bekövetkező ütközések aprítják;- sok ragasztóanyag vagy erősen nedvesített agglomerálási feltételek mellett a képződött termék oldékonysága és más organoleptikus tulajdonsága romlik;- a megfelelően agglomerált, instantizált termék szárítás, tárolás során rendszerint porlik és szétfajtázódik. A168 675 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás tömör, nagyszilárdságú és jó gördülékenységű granulátumok előállítására olyan módszert alkalmaz, amely szerint a poralakú granulálandó anyagnak áramló gázzal való fluidizálása során a kötőanyagtartalmú oldatot az egyensúlyi adagolási sebességnél 2-10-szer nagyobb adagolási sebességgel porlasztják be, vagyis a fluidizált réteget túlnedvesítik és a granulálási folyamatot intenzív keveréssel tartják fenn. Ennek az ismert eljárásnak az a hátránya, hogy az egyensúly nehezen állítható be és rendkívül érzékeny a folyamati paraméterek ingadozására, továbbá bonyolult berendezéseket igényel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
