Proszki wrażliwe na utlenianie
Proszki wrażliwe na utlenianie to stałe, zazwyczaj organiczne systemy substancji, które już przy kontakcie z tlenem zawartym w powietrzu ulegają przemianom chemicznym. Wiele produktów spożywczych zawiera tłuszcze, białka, witaminy oraz naturalne aromaty i barwniki. Są one degradowane w wyniku procesów autooksydacyjnych lub łańcuchowych reakcji rodnikowych. Prowadzi to do jełczenia, utraty aromatu, zmian koloru i rozkładu cennych składników.
W przypadku produktów instant stabilność oksydacyjna jest szczególnie ważna, ponieważ powinny one nadawać się do przechowywania przez dłuższy czas bez konieczności chłodzenia. Oksydacja może nie tylko bezpośrednio uszkadzać cząsteczki, ale także aktywować lub sprzyjać reakcjom enzymatycznym. Dzieje się tak na przykład poprzez dostarczanie partnerów reakcji lub zmiany w bilansie wodnym. W ten sposób enzymy lipolityczne lub proteolityczne mogą działać szybciej.
W produktach spożywczych w postaci proszku różne czynniki sprzyjają procesom utleniania. Należą do nich wysoka zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych, duża powierzchnia właściwa, wilgotność resztkowa, podwyższone temperatury przechowywania oraz obecność jonów metali przejściowych, które działają jako katalizatory. Również wpływ światła i powtarzające się wahania temperatury mogą zwiększać szybkość utleniania. Z punktu widzenia technologii proszków szczególnie krytyczne są systemy o porowatej strukturze, drobno zmielone lub suszone rozpyłowo.
Opakowanie powinno działać zarówno jako bariera dla pary wodnej, jak i bariera dla tlenu. Czasami wraz z proszkiem spożywczym pakowane są specjalne saszetki zawierające pochłaniacze tlenu. Zazwyczaj pochłaniacze te składają się z drobno rozdrobnionego proszku żelaza, który w reakcji z tlenem tworzy tlenek żelaza. Proszek żelaza jest mieszany z solami, a czasami z węglem aktywnym lub mineralnymi nośnikami, aby przyspieszyć reakcję i buforować wilgoć. Takie mieszanki w dopuszczonej formie saszetek są uznawane za bezpieczne dla żywności, neutralne smakowo dla produktu i bezpieczne, ponieważ ich zawartość nie może przedostać się do żywności. Saszetki są dodawane dopiero po procesie mieszania w maszynie pakującej.
Redukcja tlenu: Można to osiągnąć poprzez zastąpienie powietrza otoczenia gazem obojętnym, takim jak azot lub gaz szlachetny.
Taką obojętną atmosferę można również ustawić w mieszalnikach proszków amixon®. Metoda ta jest szczególnie skuteczna, gdy komora mieszania jest najpierw opróżniana, a następnie wypełniana gazem obojętnym.
W przypadku opróżnienia z 1 bara do 50 mbar pozostaje 5% pierwotnej ilości gazu (50 mbar / 1000 mbar = 0,05). Podczas następującego po tym napełniania czystym azotem ilość tlenu pozostaje taka sama, ale zostaje „rozcieńczona” do 1 bara. Współczynnik dla każdego cyklu opróżniania/gazowania gazem obojętnym wynosi zatem 0,05.
· Początek: 21% O₂.
· Po pierwszym cyklu wynosi 1,05%.
· Po drugim cyklu wynosi 0,0525%, po trzecim cyklu 0,002625%.
· Po trzecim cyklu wynosi 0,002625%.
Ten proces można stosować w mieszalnikach zarówno przy pustej komorze mieszania, jak i przy już napełnionej, suchej objętości proszku, jeśli proszki nie ulegają fluidyzacji.