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ミキサー、粉末増粘剤用反応器、結合剤、安定剤

増粘剤は、食品、医薬品、栄養補助食品、化学製品の加工において重要な役割を果たします。多くの重複する特性により、増粘剤は時として追加の機能も果たします。その場合、増粘剤、安定剤、結合剤を同時に兼ねることができます。まれに、増粘剤が有効成分として使用されることもあります。

均一性、無塵性、純度、粒度の均一性は、粉末増粘剤の重要な品質特性です。amixon®ミキサーは、上記の品質特性が非常に大量のバッチでも維持されるという点が特徴です。

 

増粘剤の大部分は植物由来です

 

  1. 植物由来の増粘剤:グアーガム、ペクチン、でんぷん、レシチン、カラギーナン、アルギン酸塩、キサンタンガム、カラギーナン、イナゴマメガム、寒天、アラビアガム、トラガントガム 、コンニャク、グルコマンナン、セルロース誘導体:セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリアクリル酸、サゴ、カラヤゴム、...
     
  2. 動物由来の増粘剤:ゼラチン、カゼイン、卵白、キチン、キトサン、ラノリン、骨粉、...
     
  3. バイオテクノロジーによる増粘剤:キサンタン、ジェラン、クルドラン、スクレログルカン、デキストラン、...
     
  4. 合成による増粘剤:ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、...

 

 

粉末増粘剤は均質でなければならない

 

工業用増粘剤は粉末の状態で取引されています。通常、最終用途において水に溶解して使用されます。増粘剤は、錠剤、インスタントスープやソース、栄養補助食品、プロテインシェイク、化粧品、インスタント飲料などの粉末添加物として使用されます。特別な用途では、液体のまま使用されることもあります。例えば、増粘剤が凝集補助剤や結合剤として使用される場合などです。

増粘剤は潤滑剤や滑り剤としても使用されます。技術的な用途としては、機械工学、建築化学、プラスチック技術、コンベア技術、岩石の深部掘削などが挙げられます。増粘剤の中には凝集剤もあり、水処理にも使用されています。長鎖の水溶性ポリマーは懸濁固形分を結合させることができます。

増粘剤は機能性添加剤です。通常、有効成分や充填剤と反応することはありません。配合中の割合は低く(重量比で約0.3~6%)、最終製品に大きな影響を与えるのは、外観と安定性です。このため、使用する増粘剤は均質であることが重要です。 そうすることで、一定の量が常に最終製品に同じ最適な効果をもたらすことが保証されます。

amixon®ミキサーは、理想的な均質性を実現するために、粉末増粘剤を混合することができます。混合プロセスは特に穏やかです。amixon®ミキサーは、混合中に粉塵を発生させる成分を結合または凝集させることができます。

amixon®ミキサーは、

  • 粉体のダストフリーと流動性
  • 沈降挙動、分散、液体への溶解能力

Gyraton® 大型ミキサーは、現在、最大70 m³のサイズが利用可能です。最小限の駆動力で、最大1:100,000の理想的な混合品質を実現します。

増粘剤は多くの最終製品の品質にとって非常に重要です。

 

粉末増粘剤、結合剤、安定剤は大量生産されています。しかし、それらの使用が最終製品の微生物による汚染を引き起こさないようにしなければなりません。増粘剤の特性は、工業的に使用されるためには正確に定義されなければなりません。増粘剤のいくつかの重要な特性を以下に例として挙げます。

  1. 無菌または滅菌
  2. 粘度設定の安定性
  3. レオロジー効果:クリーミー、硬い、ゲル状、凝固、凝集
  4. 結果としての凝固:浮遊、沈降、懸濁、付着など
  5. 凝集することなく速やかに溶解
  6. 温度変化への耐性
  7. pH安定性
  8. 調整可能なせん断挙動(ニュートン、擬塑性、ダイラタント、レオペックスなど
  9. 既存の有効成分、充填剤、着色料、添加物との適合性。増粘剤は食品の風味、色、口当たりに悪影響を及ぼしてはならない。
  10. 投与しやすく、粉立ちせず、
  11. 粉末または液体の最終製品に混ざりやすい
  12. 水に溶かした増粘剤:外観を改善する。増粘剤の中には(例えばでんぷん)天然の濁りを持つものもあれば、他のもの(例えばカラギーナン)は透明な溶液を生み出すものもある
  13. 保存期間

amixon®反応器での殺菌と酵素失活

 

増粘剤の中には蒸気で殺菌できるものもあります。amixon®無菌反応器は約120℃または130℃に予熱されます。その後、装置に粉末増粘剤が充填されます。真空が適用されます。その後、少量の蒸気が導入されます。飽和蒸気が粒子の表面で凝縮します。蒸気から個々の粒子への熱伝達は自然に起こり、非常に均一です。微生物は強力な加熱により死滅します。

同時に混合プロセスにより粉体が均質化され、凝集が防止されます。無菌反応器内の圧力は温度上昇と蒸気注入に比例して増加します。処理時間は通常5~15分です。

その後、真空が適用されます。導入された水は非常に速く蒸発します。このようにして、粉体は非常に効果的に冷却されます。

水蒸気は粉末粒子上でしか凝縮してはなりません。

 

プロセスチャンバーが十分に温められていることは非常に重要です。プロセスチャンバーのどの部分でも、露点よりも温度が低いと凝縮の原因となります。このような場所では、導入された水蒸気が凝縮して水となり、混合チャンバーを汚染します。また、粉末を制御不能に湿らせて凝集の原因ともなります。

水蒸気の凝縮は、基本的にシステムの温度と圧力によって決まります。圧力が高く、温度が高いほど、露点が高くなります。

混合ツールが完全に温められていることも特に重要です。そうでないと、混合によって加熱されます。凝縮水が形成されます。この時点で、混合ツールが制御不能な形で汚染されます。

 

このため、amixon®の機械は高度な加熱システムを備えています。これは、混合ツールのシャフト、混合アーム、混合スパイラルにも適用されます。加熱/冷却にどのような媒体を使用しても、

  • 水蒸気、
  • 水(加圧の場合もあり
  • )、熱媒体油
     

amixon®は、さらに重要な要件も満たしています。

  1. 混合ツールは混合室の上部のみに取り付けられています
  2. 混合ツールとミキサーの床の間には接触がありません
  3. 床と混合ツールの間の距離は数ミリメートルだけです
  4. 混合はデッドスペースなしで行われます
  5. 混合ツールは強度計算に従って完全にオーバーサイズです
  6. 重い材料を混合する場合でも、混合ツールには最小限の弾性変形しか生じません
  7. ミキシングツールと容器壁の接触はありません

amixon®テクニカルセンターでの試験を通じて知識を得る

 

amixon®は情報交換のプラットフォームを提供しています。これは業界を越えて行われています。時には、予想外に処理作業が類似していることがあります。このような場合、うまくいきそうなソリューションコンセプトを直接テストできると特に便利です。

amixon®は、ほとんどすべての産業規模のプロセスパラメータを推定できます。これは混合プロセスと熱力学プロセス両方に適用されます。しかし、情報の交換は常に顧客の利益を守り、厳格な機密性を維持しながら行われます。

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