Suszenie rozpyłowe owoców to rozpylenie zagęszczonego soku lub przecieru w strumieniu gorącego powietrza, po którym powstaje drobny proszek. Proces wymaga zwykle dodatku nośnika, ponieważ cukry owocowe kleją się w temperaturze suszenia.

Suszenie rozpyłowe owoców: co dzieje się z kroplą w wieży suszarniczej

Suszenie rozpyłowe owoców zaczyna się od zagęszczenia soku albo przecieru. Zagęszczony wsad trafia następnie do dyszy, która rozpyla go w komorze wypełnionej gorącym powietrzem. New Food Magazine opisuje instalacje pracujące z powietrzem wlotowym o temperaturze około 200 stopni Celsjusza. Ten sam artykuł podaje przykładowe zawartości suchej masy wsadu na poziomie 30, 40 i 50 procent.

Woda odparowuje z kropli w ułamku sekundy, ponieważ powierzchnia wymiany ciepła jest ogromna. Cząstka schnie, a jej powłoka twardnieje. FAO klasyfikuje ten proces jako suszenie atmosferyczne w trybie ciągłym, obok suszenia bębnowego, tunelowego i mikrofalowego. Liofilizacja należy w tej samej klasyfikacji do grupy subatmosferycznej, razem z suszeniem próżniowym.

Różnica klas procesu przekłada się wprost na kartę surowca. Skoro powietrze grzeje wsad, technolog musi znać profil temperaturowy. Poproś dostawcę o temperaturę wlotową i wylotową, bo te dwie liczby opisują obciążenie cieplne produktu. Jeśli dostawca podaje tylko jedną wartość, dopytaj, której dotyczy.

Zawartość suchej masy wsadu też ma znaczenie praktyczne. Wyższe zagęszczenie skraca czas odparowania, a tym samym obniża zużycie energii na kilogram proszku. W praktyce zagęszczenie ogranicza jednak lepkość wsadu, bo zbyt gęsty przecier przestaje przechodzić przez dyszę.

Nośnik w proszku: dlaczego suszenie rozpyłowe owoców go potrzebuje

Soki owocowe schną trudniej niż wsady białkowe albo skrobiowe. FAO tłumaczy to zawartością cukrów redukujących, głównie glukozy i fruktozy. Przy niskiej wilgotności taki materiał staje się higroskopijny i lepki, więc osadza się na ścianach komory.

Zakłady obniżają punkt klejenia dodatkiem maltodekstryny albo syropu skrobiowego o niskim równoważniku glukozowym. FAO wymienia także humektanty, takie jak sacharoza, gliceryna i alkohole cukrowe, które zmniejszają higroskopijność gotowego proszku. Każdy z tych dodatków zmienia jednak skład wyrobu.

Mechanizm klejenia opisuje druga publikacja New Food Magazine. Cząstka staje się lepka, gdy lepkość jej powierzchni osiąga od 10⁶ do 10⁸ Pa·s. Autorzy wskazują, że dzieje się to około 10 do 30 stopni powyżej temperatury zeszklenia. W opisanym badaniu temperatura produktu utrzymywała się przy tym w przedziale od 45 do 75 stopni Celsjusza.

Udział nośnika bywa wysoki. Badanie ARS USDA na przecierze z batata stosowało maltodekstrynę w dawce 10 g na 100 g przecieru przed suszeniem rozpyłowym. Skoro woda odparowuje, udział nośnika w suchym proszku rośnie proporcjonalnie. Dlatego dawka podana dla wsadu mokrego mówi niewiele o gotowym produkcie.

Liofilizacja obywa się bez nośnika, gdy surowcem jest cały owoc. Materiał zamarza, a lód sublimuje pod obniżonym ciśnieniem. W rezultacie struktura komórkowa zostaje na miejscu i proszek powstaje dopiero przez zmielenie suchej masy.

Skład na etykiecie zmienia się razem z technologią

Nośnik trafia do wykazu składników wyrobu gotowego. Komisja Europejska wymienia wykaz składników wśród obowiązkowych danych szczegółowych z artykułu 9 ustęp 1 rozporządzenia 1169/2011. Obok wykazu obowiązkowa pozostaje nazwa środka spożywczego, ilość netto oraz informacja o wartości odżywczej.

Część nośników i substancji pomocniczych ma status dodatku do żywności. Komisja przypomina, że każdy dodatek wymaga dopuszczenia i wpisu na unijną listę pozytywną, a podstawą wpisu pozostają ocena bezpieczeństwa, potrzeba technologiczna oraz brak wprowadzania konsumenta w błąd. Lista znajduje się w załączniku II rozporządzenia 1333/2008.

Zanim zmienisz dostawcę proszku, sprawdź trzy rzeczy naraz. Najpierw nazwę nośnika w brzmieniu, jakie pójdzie na etykietę. Następnie jego udział procentowy w suchym produkcie. Wreszcie wpływ tej pozycji na deklarację alergenów w Twoim wyrobie.

Poproś również o pisemne potwierdzenie, czy nośnik pochodzi z kukurydzy, ziemniaka czy pszenicy. Źródło surowca przesądza bowiem o wpisie do sekcji alergenowej oraz o deklaracji bezglutenowej. Gdy dostawca zmienia zakład albo źródło skrobi, dokumentacja wymaga aktualizacji, choć nazwa handlowa proszku pozostaje ta sama.

Deklaracja wartości odżywczej obejmuje wartość energetyczną, tłuszcz, kwasy nasycone, węglowodany, cukry, białko i sól, wyrażone na 100 g produktu. Węglowodanowy nośnik przesuwa te liczby, dlatego przelicz je przed drukiem etykiety.

Temperatura procesu a zachowanie barwy i witamin

Obciążenie cieplne rozstrzyga o barwie proszku. FAO zauważa, że procesy krótkie i gorące uszkadzają żywność mniej niż procesy długie oraz chłodniejsze. Reguła dotyczy porównań w obrębie suszenia konwekcyjnego, więc nie przenoś jej wprost na suszenie sublimacyjne.

Cytowane badanie ARS USDA podaje twarde liczby dla jednego surowca. Zawartość beta-karotenu spadła z 38,0 mg na 100 g w przecierze do 11,1 mg na 100 g w proszku kontrolnym. Witamina C zmalała z 5,8 do 1,4 mg na 100 g. Obie wartości odnoszą się do 100 g odpowiedniego materiału, przy czym autorzy uznali skład odżywczy proszków za wymagający poprawy.

Jeden surowiec nie opisuje całej kategorii. Batat różni się od aronii, dzikiej róży czy czarnej porzeczki zawartością cukrów oraz kwasów organicznych. W związku z tym poproś dostawcę o wyniki analityczne dla konkretnego owocu i konkretnej partii. Jeśli dostawca podaje dane literaturowe, zaznacz to w karcie surowca.

Liofilizacja pracuje w innym reżimie. Nutraingredients opisuje ją jako metodę stabilizującą składniki wrażliwe, która pozwala zamknąć materiał w mniejszej objętości suchej. Ten sam materiał wskazuje ograniczenie procesu przy surowcach o wysokiej zawartości tłuszczu. Skoro ograniczenie istnieje, pytaj o nie przy orzechach i nasionach oleistych.

Wilgotność, higroskopijność i warunki pakowania

Proszek owocowy chłonie wilgoć z powietrza. FAO zaleca prowadzenie pakowania w pomieszczeniu o wilgotności względnej około 10 procent oraz szybkie zamknięcie produktu w barierze wilgociowej. Ten sam rozdział wskazuje przedmuch azotem albo saszetkę pochłaniającą tlen jako ochronę przed utlenianiem kwasu askorbinowego i karotenoidów.

Badanie ARS USDA raportuje wilgotność proszków poniżej 5 g wody na 100 g, w przedziale od 2,5 do 3,7 g na 100 g. Taki poziom wymaga dyscypliny na etapie przesypywania oraz konfekcjonowania. Gdy proszek stoi otwarty na hali, chłonie wilgoć w ciągu minut.

Zapisz w specyfikacji trzy pozycje naraz: wartość graniczną wilgotności, metodę oznaczania oraz dopuszczalny czas ekspozycji opakowania po otwarciu. Dzięki temu reklamacja dotycząca zbrylenia ma jednoznaczne kryterium. Poza tym audytor widzi, że parametr ma właściciela i sposób pomiaru.

Co dopisać do procedury magazynowej

Ustal maksymalną wilgotność względną w strefie ważenia surowców. Określ też wielkość opakowania jednostkowego tak, aby jedna paczka pokrywała jedno zlecenie produkcyjne. Skoro paczka schodzi w całości, proszek nie wraca do magazynu w opakowaniu naruszonym.

Parametry, które opisują suszenie rozpyłowe owoców w karcie surowca

Karta surowca dla proszku wymaga innych pól niż karta dla kostki albo płatka. Poniższa tabela zestawia klasy procesu według FAO oraz postać produktu, jaką FAO przypisuje każdej metodzie.

Metoda suszenia	Klasa procesu wg FAO	Postać produktu wg FAO
Rozpyłowe	atmosferyczne, ciągłe	proszek
Bębnowe	atmosferyczne, ciągłe	proszek
Pianowe	atmosferyczne	proszek
Próżniowe	subatmosferyczne	proszek
Sublimacyjne	subatmosferyczne	proszek porowaty o wysokiej jakości

Do tabeli dołóż pola liczbowe. Wpisz udział nośnika, wilgotność, gęstość nasypową, rozkład wielkości cząstek oraz czas rozpuszczania w zadanej temperaturze wody. Poza tym zażądaj deklaracji surowca wyjściowego, czyli soku, przecieru albo całego owocu.

Rozkład wielkości cząstek wpływa na dozowanie i segregację w mieszalniku. Jeśli proszek ma szeroki rozkład, frakcja drobna osiada na dnie, a mieszanina traci jednorodność. Podaj zatem sito kontrolne oraz dopuszczalny udział frakcji przechodzącej.

Gęstość nasypowa z kolei decyduje o objętości opakowania i o ustawieniach dozownika. Poproś o wartość luźną oraz utrzęsioną, ponieważ różnica między nimi opisuje skłonność proszku do zbrylania.

Przeliczenie dawki: ile proszku daje ten sam wsad owocowy

Dwa proszki o tej samej nazwie handlowej niosą różny udział owocu. Receptura wymaga zatem przeliczenia, a proste podstawienie jednego surowca za drugi prowadzi do błędu.

Weź udział nośnika z karty surowca i policz ekwiwalent owocu w 100 g proszku. Następnie skoryguj dawkę tak, aby wsad owocowy w wyrobie gotowym pozostał stały. Przy udziale nośnika na poziomie 30 procent dawka rośnie o około 43 procent, ponieważ 100 g takiego proszku niesie 70 g materiału owocowego.

Ta sama korekta dotyka kosztu jednostkowego. Cena za kilogram proszku traci sens porównawczy, dopóki nie sprowadzisz obu ofert do ceny za kilogram ekwiwalentu owocu. W praktyce różnica potrafi odwrócić ranking dostawców.

Sprawdź także wpływ na barwę wyrobu. Rozcieńczenie nośnikiem obniża intensywność koloru, więc receptura może wymagać wyższej dawki również z tego powodu. Zestaw te trzy korekty w jednym arkuszu, aby dział zakupów i dział rozwoju patrzyły na te same liczby.

Pamiętaj o wpływie przeliczenia na deklarację ilościową składnika. Gdy zmieniasz dawkę proszku, zmienia się także udział owocu podany w wykazie składników. W takim przypadku etykieta wymaga aktualizacji razem z recepturą.

Kiedy każda z technologii ma sens w konkretnej kategorii wyrobu

Napoje instant premiują szybkie rozpuszczanie i drobną cząstkę. Suszenie rozpyłowe owoców daje taką postać wprost z procesu, dlatego proszki rozpyłowe dominują w saszetkach do rozpuszczania. Podobnie zachowują się mieszanki do automatów wendingowych.

Batony, płatki śniadaniowe oraz wyroby cukiernicze premiują barwę i czystą etykietę. Bakeryandsnacks opisuje liofilizaty jako składniki wpisujące się w trend clean label, które zachowują własny kolor oraz smak. Rozpoznawalny skład ma tu wartość handlową.

Wybór między technologiami zależy również od procesu w zakładzie. Gdy proszek trafia do masy poddawanej dalszej obróbce cieplnej, przewaga niskiej temperatury suszenia częściowo zanika. Kiedy dozujesz proszek na zimno, różnica w barwie i aromacie pozostaje widoczna w gotowym wyrobie.

Zamów próbki obu wariantów i przeprowadź próbę technologiczną na linii. Laboratoryjne rozpuszczanie w zlewce rzadko odwzorowuje warunki mieszalnika przemysłowego. Sprawdź w tej próbie czas zawiesinowania, osad na dnie zbiornika oraz barwę po pasteryzacji. Zapisz wyniki w protokole, ponieważ przy kolejnej zmianie dostawcy ten sam protokół skraca ocenę do jednego dnia.

Zacznij od kategorii wyrobu oraz wymaganej deklaracji składu. Dopiero potem porównuj ceny, bo dopiero wtedy zestawiasz surowce o tej samej funkcji. Parametry liofilizowanej dzikiej róży w karcie surowca pokazują, jakich pól wymagać od dostawcy proszku owocowego. Szersze porównanie liofilizacji z suszeniem konwekcyjnym dla działów R&D uzupełnia obraz o trzecią metodę, a przegląd zastosowań proszków owocowych w napojach i herbatach porządkuje typowe kategorie odbiorcze.

Certyfikaty i terminy potwierdzamy dla konkretnej partii, po ustaleniu zakresu dokumentacji na etapie specyfikacji.

Najczęściej zadawane pytania