Adición de líquidos, humectación y recubrimiento:
Incorporar uniformemente aceites, grasas y aglutinantes
Aceites, grasas y aglutinantes
incorporarlos uniformemente en polvos
Aceites, grasas y aglutinantes
incorporarlos uniformemente
Humectación, métodos de humectación, recubrimiento,
granulación por crecimiento y grado de recubrimiento en el proceso de mezcla.
Resumen
Durante la adición de líquidos, se incorporan aceites, grasas, aglutinantes o soluciones de principios activos a un polvo seco. Es fundamental que, al introducirse, el líquido entre en contacto con el mayor número posible de superficies de partículas; de lo contrario, se forman grumos. En función de la proporción de líquido y del producto final deseado, se obtiene un polvo fluido, una capa continua o un granulado.
Artículos de interés, preguntas frecuentes y temas sobre adición de líquidos, humectación y recubrimiento
Durante la adición de líquidos, se incorporan aceites, grasas, aglutinantes o soluciones de principios activos a un polvo seco. El momento de la incorporación es decisivo: si el líquido entra en contacto con pocas partículas, la humectación se distribuye de forma desigual y se forman grumos que posteriormente deben deshacerse mediante un elevado aporte de energía. Si, por el contrario, la humectación del polvo se produce de manera uniforme sobre una amplia superficie, el proceso da lugar —en función de la proporción de líquido— a un polvo fluido, un recubrimiento o un granulado.
Los factores decisivos son el punto de adición y la atomización del chorro de líquido, la viscosidad y la temperatura del aditivo, así como la elección del método de humectación. En el caso de las fases grasas, también es necesario controlar la temperatura, ya que una masa fundida se solidifica inmediatamente al entrar en contacto con un polvo frío. Para una granulación por crecimiento controlada, la adición de aglutinante y el tiempo de residencia en el proceso de granulación determinan el tamaño de partícula, mientras que los elementos de corte afilados dispersan los grumos. El grado de recubrimiento indica hasta qué punto la capa que rodea la partícula portadora es completa y continua.
A continuación encontrará las preguntas más frecuentes sobre adición de líquidos, humectación y recubrimiento, los conceptos de máquinas más adecuados —desde el mezclador vertical, pasando por el mezclador-secador cónico, hasta el granulador de anillo—, así como una explicación detallada de los principales términos técnicos.
FAQ - Adición de líquidos, humectación y recubrimiento
La limpiabilidad en recetas de cacao, grasas y otros polvos adherentes comienza con un diseño higiénico, accesible y lo más completamente vaciable posible. Las superficies lisas y a ras, los puntos de acumulación minimizados, las juntas fácilmente accesibles, las aberturas de inspección adecuadas y un diseño completamente drenable son requisitos centrales.
amixon® favorece la limpiabilidad con polvos adherentes mediante una geometría del mezclador accesible y de diseño higiénico, puertas de inspección Clever-Cut® con junta OmgaSeal®, funciones para reducir las cantidades residuales, así como el sistema automatizado WaterDragon®. Este utiliza lanzas de lavado de chorro dirigido, programables, que entran en la cámara de mezclado y giran, para la limpieza húmeda.
Un proceso continuo de mezclado de detergentes con adición de líquido se conduce de forma estable cuando un flujo principal gravimétrico constituye la variable guía y todos los flujos de sólidos y líquidos se ajustan mediante relaciones de receta fijas y supervisadas. El líquido debería añadirse mediante un circuito de dosificación rápido y regulado por caudal másico; un regulador de relación superior acopla su valor teórico al caudal real de sólidos.
El amixon® AMK estabiliza un proceso de mezclado continuo mediante una dosificación gravimétrica sincronizada, una conducción controlada del nivel de llenado y un procedimiento definido de arranque y parada. El mezclador arranca con aproximadamente la mitad de la cantidad de llenado; el órgano de descarga se abre en torno al 80% del grado de llenado. Después, el grado de llenado se mantiene constante durante la operación de producción.
La calidad de mezcla y la integridad de las partículas pueden garantizarse simultáneamente cuando el proceso de mezclado se adapta a la resistencia a la rotura del granulado. Para granulados de prensado sensibles son adecuados sobre todo principios de mezclado suaves, como los mezcladores de contenedor, de volteo, en V, de doble cono o de cono con husillo. Los sistemas de mezclado convectivo de marcha lenta también pueden ser adecuados, siempre que la velocidad de giro, el grado de llenado, el tiempo de mezclado y las condiciones de carga no solicitan excesivamente las partículas.
Los mezcladores verticales amixon® con herramientas de mezclado SinConvex® pueden diseñarse a bajas velocidades periféricas para la homogeneización suave de granulados sensibles. El fabricante indica para los mezcladores VM y HM un rango ajustable de aproximadamente 0,8 a 3,5 m/s. No obstante, la solicitación real de las partículas depende además de la duración del mezclado, el grado de llenado, la geometría de la herramienta, la dosificación y la descarga.
Para procesos continuos de detergentes con aditivos líquidos son adecuados sobre todo los mezcladores de capa anular o granuladores de capa anular, los mezcladores de rejas de arado y los mezcladores de paletas de doble eje. Los sistemas de capa anular son adecuados cuando se desea una humectación o aglomeración intensiva. Los mezcladores de rejas de arado ofrecen una solución flexible para la humectación continua de polvos. Los mezcladores de paletas de doble eje son ventajosos cuando se requiere una incorporación uniforme y a la vez suave de gránulos o aditivos sensibles.
El mezclador continuo amixon® AMK permite el procesamiento continuo de sólidos con adición controlada de líquido. Su concepto de arranque y parada trabaja con una descarga inicialmente cerrada, flujos de dosificación gravimétricos sincronizados y un grado de llenado regulado. La descarga se abre, según los datos de amixon®, en torno al 80% del grado de llenado; a continuación, el grado de llenado se mantiene constante durante la operación de producción.
Para la incorporación de aromas, prebióticos, vitaminas y oligoelementos en la leche en polvo no existe un mezclador universalmente óptimo. Los mezcladores de paletas de doble eje, los mezcladores de rejas de arado y, en particular, los mezcladores verticales de doble eje son soluciones adecuadas cuando se requieren tiempos de mezclado cortos, alta homogeneidad y, en su caso, una adición controlada de aromas líquidos. Para leches en polvo especialmente sensibles y aglomeradas pueden ser ventajosos los mezcladores de cono con husillo o los mezcladores de contenedor por caída libre, cuando se procesan predominantemente componentes secos.
amixon® ofrece para la incorporación suave de ingredientes sensibles en la leche en polvo tres soluciones escalonadas: mezcladores KoneSlid® para lotes pequeños a medianos y aglomerados sensibles, mezcladores verticales de doble eje para lotes grandes, así como el AMK para procesos continuos. La selección depende del tamaño de lote, el caudal, la receta, la estructura del producto, las cantidades de dosificación y el concepto de higiene requerido.
Una distribución de tamaño de grano definida se controla sobre todo mediante la relación entre líquido y sólido, las propiedades y la distribución del aglutinante, el tamaño de gota y la velocidad de pulverización, el aporte mecánico de energía, el tiempo de residencia, así como las condiciones de temperatura y secado. La relación líquido-sólido suele ser la variable de control dominante en la aglomeración húmeda: muy poco líquido favorece las fracciones finas y los aglomerados débiles; demasiado líquido favorece el sobretamaño, la formación de grumos y distribuciones amplias.
Para el control dirigido de la distribución de tamaño de grano en la aglomeración, amixon® apuesta por la granulación por acumulación por lotes en los sistemas de mezclado vertical y cónico VM, HM y AM, así como en los secadores-mezcladores AMT y VMT. Las variables de control más importantes son la adición de líquido o aglutinante (cantidad, concentración, velocidad de adición y patrón de pulverización), la velocidad periférica de la herramienta, el tiempo de mezclado o la duración del lote, el grado de llenado y, en caso necesario, el control de temperatura y el tiempo de post-mezclado. Como cada lote se registra y evalúa por completo, la distribución de tamaño de grano puede reajustarse de forma dirigida a lo largo de varias fases de adición y mezclado. Para aplicaciones que requieran expresamente un funcionamiento continuo, amixon® ofrece además el granulador mezclador de capa anular RMG como línea de producto independiente.
Para barbotinas y suspensiones cerámicas de viscosidad baja a media son adecuados los mezcladores rotor-estator para una humectación y disolución rápidas de aglomerados blandos. Cuando se requiere una dispersión más fina y estable, los molinos de bolas agitadas, los molinos de perlas o los atritores suelen ser la solución más eficaz. En ese caso deben tenerse en cuenta el desgaste de los cuerpos de molienda, el aumento de temperatura y una posible alteración de las partículas primarias.
Los sistemas de mezclado amixon® pueden homogeneizar polvos cerámicos de forma suave y, en caso necesario, desaglomerarlos de forma selectiva con rotores de corte de accionamiento independiente. El órgano mezclador principal proporciona el movimiento tridimensional del producto, mientras que los rotores de corte aportan localmente energía de cizalla e impacto. Con ello, la intensidad puede adaptarse a la tarea: desde la conservación de granulados de prensado sensibles hasta la disolución de aglomerados blandos o de resistencia media.
Los aglutinantes viscosos se dosifican de la forma más fiable mediante una cadena termostatizada y lo más corta posible de bomba de desplazamiento, conducto y boquilla. Las válvulas con pocos espacios muertos, el trazado de tubería autovaciante, una atomización adecuada y un diseño de limpieza validable son más importantes que un único componente. El diseño debe considerar conjuntamente el aglutinante, la viscosidad, la temperatura, la cantidad de dosificación, el movimiento del producto y el requisito de higiene.
Los mezcladores por lotes de amixon® pueden equiparse con lanzas de adición de líquido y boquillas de dos componentes para la dosificación e incorporación de aglutinantes viscosos. Una ejecución con control de temperatura puede ayudar a mantener la viscosidad del aglutinante dentro del rango procesable. La incorporación en la zona de producto en movimiento y el uso de un rotor de corte favorecen una humectación uniforme y pueden limitar la sobrehumectación local.
Para la combinación de mezclado, adición de líquidos y granulación son adecuados sobre todo los mezcladores-granuladores de alta cizalla, las instalaciones de lecho fluido, los granuladores de doble husillo continuos y determinados mezcladores fluidizados mecánicamente. Los sistemas de alta cizalla suelen generar gránulos compactos, el lecho fluido puede combinar granulación y secado, y los sistemas de doble husillo son adecuados para procesos continuos. La elección correcta depende de la estructura de granulado deseada, el comportamiento del producto, la adición de líquido, la limpieza, la seguridad y una comprobación mediante ensayos con producto original.
amixon® es adecuado para una adición precisa de aglutinante, humectación, aglomeración por acumulación y granulación en procesos discontinuos o continuos. Si un proceso completo en un solo recipiente, incluido el secado, es razonable depende del producto y del tamaño de lote. Los ensayos en el centro de ensayos con producto original crean la base para una selección fundamentada de aparato y proceso.