PresentaciónAntiaglomerantes / Promotores de fluidez
Técnica
El El ProblemaProblema
MuchosMuchos productosproductos en en polvopolvo sufrensufren de de apelmazamientoapelmazamiento y y pocapoca fluidezfluidez durantedurantesusu::
�� manufacturamanufactura�� empaqueempaque�� almacenajealmacenaje�� usouso finalfinal
CausasCausas PrincipalesPrincipales
�Humedad externa�Humedad interna�Grasas�Aceites�Fusión�Tamaño y forma de las partículas� Fuerzas moleculares
La La SoluciSolucióónn ? ?
Dos Dos OpcionesOpciones……..
��CambiarCambiar el el procesoproceso de de manufacturamanufactura..
��UsarUsar agentesagentesacondicionadoresacondicionadores..
MayoresMayores areas de areas de aplicaciaplicacióónn de de los los acondicionadoresacondicionadores ttíípicospicos
SILICOALUMINATO DE SODIOSILICOALUMINATO DE SODIO
–– ProductosProductos de de PanificaciPanificacióónn–– HuevoHuevo en en polvopolvo–– QuesoQueso–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé–– Sal de mesaSal de mesaFOSFATO TRICFOSFATO TRICÁÁLCICOLCICO
–– BebidasBebidas en en polvopolvo–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé–– Sal de mesaSal de mesa
ÓÓXIDO DE MAGNESIOXIDO DE MAGNESIO
–– AplicacionesAplicaciones especialesespeciales
DIDIÓÓXIDO DE SILICIOXIDO DE SILICIO–– EspeciasEspecias //SazonadoresSazonadores–– ChilesChiles–– BlanqueadoresBlanqueadores de cafde caféé
SILICATO DE CALCIOSILICATO DE CALCIO–– MezclasMezclas con alto con alto
contenidocontenido de de grasasgrasas y y aceitesaceites
–– ChilesChiles–– Especias/SazonadoresEspecias/Sazonadores–– BebidasBebidas en en polvopolvo
CELULOSA (En CELULOSA (En polvopolvo y y cristalinacristalina))–– QuesoQueso
FERROCIANURO DE SODIO FERROCIANURO DE SODIO ((YPS)YPS)–– Sal de mesa Sal de mesa
PropiedadesPropiedades FFíísicassicas TTíípicaspicas
AbsorciAbsorcióónn TamaTamaññoo de de AreaAreade de aceiteaceite PartPartíículacula SuperficialSuperficial
ProductProductoo (cm(cm33/100 g)/100 g) ((micrasmicras)) (m(m22/g)/g)AluminosilicatoAluminosilicato de de SodioSodio 60 60 -- 160160 4 4 -- 6 20 6 20 -- 225225FosfatoFosfato TricTricáálcicolcico 65 65 -- 7575 4 4 -- 99 60 60 -- 9090DiDióóxidoxido de de SilicioSilicio 60 60 -- 350350 3 3 -- 100100 50 50 -- 700700SilicatoSilicato de de calciocalcio 90 90 -- 470470 3 3 -- 17 100 17 100 -- 300300CelulosaCelulosa 50 50 -- 80 23 80 23 –– 26 1 26 1 -- 22OxidoOxido de de MagnesioMagnesio 50 50 -- 8080 6 6 –– 16 30 16 30 -- 110110
AgentesAgentes AcondicionadoresAcondicionadoresde J. M. Huberde J. M. Huber……..
DiDióóxidosxidos de de SilicioSilicio–– Zeofree 5111Zeofree 5111–– Zeofree 5112Zeofree 5112–– Zeofree 5175BZeofree 5175B–– Zeofree 80Zeofree 80–– Zeosyl 110SDZeosyl 110SD–– Zeosyl 200Zeosyl 200–– Zeofree 5171Zeofree 5171–– Zeofree 5161Zeofree 5161–– Zeofree 5162Zeofree 5162–– Zeothix 265Zeothix 265–– Zeofree 181Zeofree 181–– Zeofree 182Zeofree 182
AluminosilicatosAluminosilicatos de de SodioSodio–– Zeolex 7Zeolex 7–– Zeolex 201Zeolex 201–– Zeolex 23AZeolex 23A–– Zeolex 301Zeolex 301–– Zeolex 7AZeolex 7A
SilicatosSilicatos de de CalcioCalcio–– Hubersorb 5121Hubersorb 5121–– Hubersorb 250NFHubersorb 250NF–– Hubersorb EHubersorb E–– Hubersorb 600Hubersorb 600
Y Y nuevosnuevos productosproductos en en desarrollodesarrollo !!
MecanismoMecanismo de de aglomeramientoaglomeramientoporpor humedadhumedad
Superficie seca Superficie húmeda
Atracción Fusion
Absorción de humedad o calentamiento
Equilibrio
Fluido Cohesión(Pegado)
Cohesión(Pegado)
Aglomerado(Pegado)
Aglomerado(Pegado)
Aglomerado duro
Secado o
enfriamien
to
continuo
Secado o enfriamiento
Absorción
continua o
fusión
Secado o enfriamiento
ObservacionesObservaciones Clave...Clave...
�� Los Los acondicionadoresacondicionadores funcionalesfuncionales se se adhierenadhierenal al productoproducto
�� La La proporciproporcióónn del del tamatamaññoo de de partpartíículacula del del acondicionadoracondicionador con con relacirelacióónn al al tamatamaññoo del del productoproducto eses crcrííticotico
�� Los Los acondicionadoresacondicionadores con mayor con mayor capacidadcapacidadde de absorciabsorcióónn de de aceiteaceite trabajantrabajan mejormejor en en sistemassistemas cerradoscerrados
�� La La protecciproteccióónn al al productoproducto aumentaaumenta con el con el incrementoincremento de la de la cantidadcantidad del del acondicionadoracondicionador
�� El El sobresobre--acondicionamientoacondicionamiento puedepuede disminuirdisminuirla la fluidezfluidez
PruebaPrueba de de aglomeramientoaglomeramiento porporhumedadhumedad en en ÁÁcidocido CCíítricotrico
0102030405060708090
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
% Agua Adicionada
% A
glom
eram
ien
to
SEM SEM –– FormaciFormacióónn de de puentespuentes
SEM SEM –– Sin Sin acondicionadoracondicionadory y acondicionadoacondicionado
AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedadsin sin acondicionadoracondicionador durantedurantealmacenajealmacenaje
Conditioner
AglomeramientoAglomeramiento con con acondicionadoracondicionador enenTTéé heladohelado en en polvopolvo
CON 0.65% AGUA
9388 86 86
43
0102030405060708090
100
% C
ak i ng
Uncond. ZF5183 TCP ZF5162 HS600
0.25% Conditioner
CON 0.65% AGUA
93 93 92 92 91
0102030405060708090
100
% C
ak i ng
Uncond ZX265 ZF80 ZL200 ZX95
0.25% Conditioner
ProtecciProteccióónn contra contra terronesterrones
0102030405060708090
100
% T
errones
0 0,5 0,75 1 1,5
% HUBERSORB 600
1 Semana en contenedor sellado
SOPA EN POLVO
EfectoEfecto de la de la capacidadcapacidad de de absorciabsorcióónn del del acondicionadoracondicionadoren el en el aglomeramientoaglomeramiento
0102030405060708090
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
CAPACIDAD BAJA
CAPACIDAD ALTA
1 SEMANA, CONTENEDOR SELLADO
CompetenciaCompetencia porpor la la humedadhumedad
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 0 5 10 15 20 25
Tiempo, Horas
% A
bsor
ción
de
Hum
edad
Ácido CítricoSacarosaFosfato TricálcicoHB600
CompetenciaCompetencia porpor la la humedadhumedad
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
% Humedad relativa
% A
bsor
ción
de
hum
edad
Citric AcidSacarosaFosfato TricálcicoHB600
Niveles de equilibrio de humedad a 25 C
AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad
�� ¿¿PorquPorquéé no no usarusar unauna cabinacabina de de hhúúmedadmedad controladacontrolada??–– CONTROL INSUFICIENTE:CONTROL INSUFICIENTE:
��Las Las muestrasmuestras absorbenabsorben diferentesdiferentes cantidadescantidadesde de humedadhumedad
–– FALTA DE UNIFORMIDAD:FALTA DE UNIFORMIDAD:��Las Las capascapas superioressuperiores formanforman costrascostras
–– TIEMPO EXCESIVO:TIEMPO EXCESIVO:��Las Las pruebaspruebas tardantardan mesesmeses en en vezvez de de horashoras
–– REPRODUCIBILIDAD:REPRODUCIBILIDAD:��DesviacionesDesviaciones estandarestandar de +/de +/-- 40%40%
CurvaCurva de de aglomeramientoaglomeramiento porporhumedadhumedad en en TTéé heladohelado en en polvopolvo
0102030405060708090
100
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,65
% Total de agua
% A
glom
eram
ien
to
Sinacondicionador
OBJETIVO = 0.65% AGUA
AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad en en TTééheladohelado en en polvopolvo con con acondicionadoracondicionador
9384 83
7670
0102030405060708090
100
% C
a ki ng
Uncond. ZF80 TCP ZX95 ZF5162
0.50% Conditioner
CON 0.65% AGUA
93
45
14
0 00102030405060708090
100
% C
a ki ng
Uncond. ZL200 ZX265 ZF5183 HS600
0.50% Conditioner
CON 0.65% AGUA
SelecciSeleccióónn del del embudoembudo paraparapruebaprueba de de fluidezfluidez
10mm
6 mm
3 mm
EfectoEfecto del del excesoexceso de de acondicionadoracondicionador
0
5
10
15
20
25
30
0 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2
% Acondicionador
Tie
mp
o d
e fl
uid
ez, S
egu
nd
os
Acondicionador Insuficiente
Tratamiento óptimo
Exceso de acondicionador
EfectoEfecto del del excesoexceso de de acondicionadoracondicionador
0
5
10
15
20
25
30
0 0,5 0,75 1 1,25 1,5 2
% Acondicionador
Tie
mp
o d
e fl
uid
ez, S
egu
nd
os
Acondicionador Insuficiente
Tratamiento óptimo
Exceso de acondicionador
AglomeramientoAglomeramiento porpor humedadhumedad
�� PREPRE--REQUISITOREQUISITO–– El El productoproducto debedebe contenercontener un un componentecomponente soluble soluble
en en aguaagua�� MMÉÉTODO GENERAL TODO GENERAL
AdicionarAdicionar aguaagua: : dispersardispersar con Molino con Molino SpexSpex–– PesarPesar 3 3 muestrasmuestras–– AplicarAplicar unauna presipresióónn de 0.5 lb/inde 0.5 lb/in22
–– SecarSecar en en hornohorno parapara eliminareliminar la la humedadhumedad–– TamizarTamizar laslas muestrasmuestras–– PesarPesar retenidoretenido en en mallamalla 2020
AeroFlowAeroFlow. . AnalizadorAnalizador de de fluidezfluidezde de polvospolvos porpor deslizamientodeslizamiento
�� PRINCIPIOS DE OPERACIPRINCIPIOS DE OPERACIÓÓNN–– El El polvopolvo asciendeasciende mediantemediante la la rotacirotacióónn del del tambortambor–– El El polvopolvo alcanzaalcanza un un puntopunto inestableinestable y se y se deslizadesliza haciahacia abajoabajo–– El El deslizamientodeslizamiento se se detectadetecta mediantemediante unauna fuentefuente luminosaluminosa
//fotofoto celdacelda–– El Software El Software calculacalcula los los parparáámetrosmetros clave, clave, incluyendoincluyendo el el
tiempotiempo promediopromedio entreentre deslizamientosdeslizamientos y la y la desviacidesviacióónnestandarestandar..
�� El El incrementoincremento de la de la fluidezfluidez estestáá indicadoindicado porpor la la disminucidisminucióónn del del tiempotiempo entreentre deslizamientosdeslizamientos. (el . (el polvopolvo se se vuelvevuelve inestableinestable al al ascender a ascender a áángulosngulos menoresmenores))
�� Los Los datosdatos obtenidosobtenidos tienentienen unauna altaalta correlacicorrelacióónn con con otrasotraspruebaspruebas de de fluidezfluidez comocomo la del la del áángulongulo de de reposoreposo
�� La La reproducibilidadreproducibilidad eses muymuy altaalta–– Un Un nnúúmeromero elevadoelevado de de medicionesmediciones de de deslizamientodeslizamiento usadosusados parapara
calcularcalcular el el tiempotiempo promediopromedio incremetaincremeta la la exactitudexactitud estadestadíísticastica
CCÁÁLCULO DEL LCULO DEL ÁÁNGULO NGULO DE REPOSODE REPOSO
¿Qué significa el ángulo de reposo?�Valores bajos: Mejor Fluidez (0 - 35 Grados)�Valores altos: Fluidez pobre (35 – 55 Grados)�Puede ayudar a determinar el nivel óptimo de
acondicionamiento�Se pueden hacer comparaciones entre acondicionadores
CurvaCurva ttíípicapica de de densidaddensidad aparenteaparente..
�� La La densidaddensidad aparenteaparente se se incrementaincrementa con los con los nivelesnivelesde de acondicionadoracondicionador
�� Los Los polvospolvos amorfosamorfospresentanpresentan cambioscambios menoresmenores
�� Los Los polvospolvos cristalinoscristalinospresentanpresentan cambioscambios mayoresmayores
�� El El acondicionadoracondicionadoradicionadoadicionado en en excesoexcesoocasionaocasiona la la disminucidisminucióónn de de la la densidaddensidad
�� La La fluidezfluidez y la y la densidaddensidadestestáánn fuertementefuertementerelacionadasrelacionadas
Densidad aparente vs.
Nivel de acondicionamiento
0
% Acondicionador
Densidad aoarente
(g/cc)
CambiosCambios de color en de color en TTééheladohelado en en polvopolvo
22,7 23,6
28,8 2931,3 32,9
0
510
15
2025
3035
SinAcond
HB60 FTC ZF5183 ZX265 ZL200
0.5% Acondicionador
Blancura
Blancura Gardner Valores más altos indican color másclaro
NotasNotas ImportantesImportantes
�El punto de adición puede ser crítico
�Mejora en control de calidad y empaque-reducción de rechazos
�Mejora el secado por aspersión-reducción del tiempo de limpieza
�Mejora la eficiencia en el proceso y el manejo en el equipo
�Observar con cuidado los cambios en el color y sabor
NotasNotas importantesimportantes (Cont..)(Cont..)
ADICIONAR MÁS NO SIEMPRE ES MEJOR !
Las propiedades de los acondicionadores se vuelven perceptibles(Los antiaglomerantes y promotores de fluidéz típicamente tienenpoca fluidéz y baja densidad)
Los acondicionadores recubren el sustrato
�Incrementan la densidad�Incrementan los niveles de polvo�Incrementan las posibilidades de segregación�Los productos obscuros se pueden aclarar notoriamente
FIN