Dispergieren von Gummen und Verdickungsmitteln wie Carrageenan mit Silverson-Hochschermischern

Viele Lebensmittelanwendungen verlassen sich auf die Eigenschaften von Gummis und Verdickungsmitteln wie Pektin, Xanthan, Johannisbrot, Carrageen und Akazie, um dem Endprodukt die vom Hersteller gewünschten Eigenschaften zu verleihen.

Gummis wie diese können das Mundgefühl und die Textur des Endprodukts verbessern sowie die Stabilität und Haltbarkeit erhöhen. Sie können jedoch während des Herstellungsprozesses eine Reihe von Problemen verursachen und es kann schwierig sein, sie korrekt und effizient zu verteilen und zu hydratisieren.

So neigen die meisten Gummis und Verdickungsmittel dazu, Agglomerate, unerwünschte Klumpen oder "Fischaugen" zu bilden, wenn sie einer Flüssigkeit zugesetzt werden. Diese Agglomerate bestehen aus teilweise hydratisiertem Material mit einem trockenen Pulverkern, was zu schlechter Qualität und Inkonsistenz zwischen den einzelnen Chargen führt. Dies macht es schwierig, die volle Ausbeute der Rohstoffe zu erreichen, insbesondere bei Verwendung herkömmlicher Rührwerke und Rührer. Herkömmliche Rührwerke haben Schwierigkeiten, diese Agglomerate wirksam zu dispergieren, da sie lediglich die Oberfläche umspülen und lange Mischzeiten für eine vollständige Hydratation erfordern. Infolgedessen enthalten viele Formulierungen unnötig hohe Mengen an Gummi, um die schlechte Ausbeute zu kompensieren, was die Rohstoffkosten erhöht. Das Vormischen des Gummis mit anderen pulverförmigen Zutaten vor der Zugabe zum Wasser wird oft durchgeführt, um die Bildung von Agglomeraten zu verringern, aber dies ist nur teilweise erfolgreich und verlängert die Prozesszeit.

Darüber hinaus benötigen bestimmte Inhaltsstoffe eine Scherung, um aktiviert zu werden und ihre Funktionalität zu erhalten, was mit Rührwerken allein nicht erreicht werden kann.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Mischern oder Rührwerken verwenden Silverson-Mischer mit hoher Scherkraft eine spezielle Rotor/Stator-Technologie, die die pulverförmigen und flüssigen Zutaten einer intensiven mechanischen und hydraulischen Scherung aussetzt, während sie in den Arbeitskopf eingezogen und dann mit hoher Geschwindigkeit durch die Löcher im Stator herausgedrückt werden. Diese Mischtechnologie ist besonders nützlich für Anwendungen mit Gummis und Verdickungsmitteln, da die hohe Scherwirkung Pulver schnell dispergiert und Agglomerate auflöst, was zu einem gleichmäßigen, konsistenten Produkt führt, und zwar immer wieder.

Die hohe Scherwirkung eines Silverson-Mischers sorgt dafür, dass das gesamte Material in einem kurzen Mischzyklus mehrmals den Arbeitskopf der Maschine durchläuft, wodurch sich die Partikelgröße allmählich verringert und eine größere Oberfläche für die umgebende Flüssigkeit zur Verfügung steht, um die Hydratation des Gummis zu beschleunigen. Während das Produkt zurück in den Körper der Mischung gepresst wird, werden alle Agglomerate beim Durchlaufen des Rotor/Stator-Arbeitskopfes zerkleinert. Dieser Prozess wird so schnell wie möglich abgeschlossen, was die Mischzeiten um bis zu 90 % verkürzt.

Die Verarbeitungszeiten können mit einem Silverson-Hochschermischer noch weiter reduziert werden, da das Vormischen von Gummi mit anderen Pulvern oder nicht-wässrigen Bestandteilen nicht erforderlich ist - dies vereinfacht den Prozess ebenfalls.

Zu den weiteren Vorteilen der Hochschermischtechnik gehört die maximale Ausbeute aus den Rohstoffen. Da alle Agglomerate in der Mischung durch die hohe Scherwirkung des Mischers aufgebrochen werden, gibt es keinen Abfall, so dass der Hersteller den Gummigehalt und seine Rohstoffkosten senken kann.

Silverson hat kürzlich ein neues "How to"-Video über das Dispergieren von Carrageen in seine umfangreiche Videobibliothek aufgenommen. Zu den früheren Videos in der "How to"-Serie gehören unter anderem Anleitungen zu Xanthan, Pektin, Gelatine, Stärke, CMC und Johannisbrotkernmehl.

In diesem neuesten Video sehen die Zuschauer, wie Silverson-Hochschermischer die üblichen Probleme beim Mischen verschiedener Arten von Carrageen überwinden und eine agglomeratfreie Dispersion herstellen können. Das Video zeigt insbesondere, wie ein Silverson-Batch-Mischer in der Lage ist, Carrageenan so schnell zu dispergieren, wie es in den Behälter gegeben wird. Durch das Mischen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Scherkraft werden das Pulver und die Flüssigkeit schnell in den Arbeitskopf gezogen, wo alle Agglomerate beim Durchgang durch den Präzisionsspalt zwischen Rotor und Stator zerkleinert werden.

Es gibt weitere Mischer in der Produktreihe, die sich ebenfalls für diese Anwendung sowie für das Hydratisieren und Dispergieren von anderen Gummis und Verdickungsmitteln eignen. Vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab bietet Silverson Machines eine unvergleichliche Auswahl an Mischern mit hoher Scherkraft.

Silverson Labormischer sind ideal für F&E und kleine Chargen. Da die Mischer alle mit den gleichen Toleranzen gebaut werden, bieten sie dem Anwender eine genaue Möglichkeit, die Leistung größerer Pulver-/Flüssigkeitsmischer aus dem Sortiment vorherzusagen, wodurch der Scale-up-Prozess zu einer einfachen Aufgabe wird.

Für die Produktion größerer Mengen bietet der Silverson Flashmix eine hocheffiziente Lösung für Gummis und Verdickungsmittel. Die Maschine drückt das Pulver buchstäblich in den Flüssigkeitsstrom und konzentriert sich dabei auf die kleine Produktmenge in der Mischkammer, wo sich die beiden Ströme bei Kontakt vermischen, so dass keine Zeit für die Bildung von Agglomeraten bleibt. Unsere In-Line-Mischer sind auch für diese Anwendung geeignet und können problemlos in eine bestehende Anlage nachgerüstet werden.

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die Silverson-Website.