Divagazione sugli sprayatori per il latte

Buongiorno a tutti!

Cercando di fare una polvere impalpabile di zucchero, mi è venuta un'idea: se usassi in uno "sprayatore" per il latte uno sciroppo di acqua e zucchero, secondo voi riuscirei ad ottenere qualche risultato, o esplodereri in aria insieme al laboratorio, visto che la polvere di zucchero è tendenzialmete esplosiva?

Grazie mille!

Luca

Ciao Luca.D,

ti dirò la verità, non ho ben capito cosa tu intenda per "sprayatore" e sarebbe bello che tu fornissi qualche informazione su questo strumento, da condividere con gli amici del Forum.

Riguardo la tua idea, invece, ti rispondo facendo qualche considerazione tecnica sul processo di cui hai dato l'input con la tua dichiarazione.

Quello che vuoi ottenere è una polvere di zucchero che, a quanto mi pare di capire, si differenzi dal punto di vista del processo produttivo dallo zucchero a velo, il quale, lo ricordiamo, è ottenuto mediante macinazione meccanica dello zucchero bianco raffinato, con a piacere aggiunta di aromi, ma che a conti fatti abbia caratteristiche fisiche identiche o quasi, compreso un certo grado di solubilità.

Personalmente, anche io, se dovessi trovare un metodo alternativo, percorrerei la strada della disidratazione che articolerei in tre fasi (da un punto di vista ingegneristico):

1. Creazione di una soluzione di acqua e zucchero
2. Predisposizione di una camera di evaporazione (che può essere un piccolo silos) a temperatura almeno tre/quattro volte superiore al valore a cui la nostra soluzione evapora (che, lo ricordiamo, dipende dalla concentrazione del soluto; in questo caso lo zucchero).
3. Nebulizzazione della soluzione nel nostro ambiente a temperatura controllata.

Mediante l'operazione descritta al punto 3, si dovrebbe assistere ad un'istantanea evaporazione dell'acqua dalla soluzione e quindi un contemporaneo deposito dello zucchero che ne faceva parte, pronto per essere raccolto.

Non è banale il quesito che hai posto sulla tendenza dello zucchero, in quanto materiale organico, a fungere da materiale combustibile. Sulla questione sarebbe opportuno valutare alcuni aspetti meramente tecnici:

• Trovare una concentrazione di soluto tale per cui l'evaporazione del solvente consenta il mantenimento della temperatura della camera di evaporazione senza eccessiva dispersione di calore.
• Bilanciare la temperatura della camera di evaporazione del punto 2, di modo che essa stia decisamente al di sotto del valore di combustione della polvere di zucchero, ma che al tempo stesso mantenga un potere calorifico tale da garantire la corretta esecuzione del processo.

Una volta calcolati questi fattori, si può anche cercare di bilanciare il tutto in un'ottica di ottimizzazione e trovare il miglior compromesso in termini di spesa, tempo e velocità di esecuzione del processo.

Ovviamente, la mia è soltanto una trattazione molto generale del problema; spero che chi ci legge riesca a fornire, grazie alla propria esperienza, qualche dettaglio tecnico sulla realizzazione.

Ciao karllee!

Inizio con il dirti grazie e che hai centrato perfettamente le mie intenzioni e la mia idea sul procedimento.

Con il termine "sprayatore" intendo proprio quel macchinario che viene impiegato per la produzione del latte in polvere (quello ho a disposizione!) l'ho chiamato così perchè, da quando lavoro, i miei colleghi l'hanno sempre chiamato così; si tratta di un grosso silos nel quale viene nebulizzato il latte, precedentemente lavorato, per togliere l'acqua mediante temperature più o meno elevate.

Ho pensato a questa tecnologia perchè ho bisogno di produrre una polvere di zucchero veramente molto piccola (diciamo sotto i 100 micrometri) da utilizzare come materia prima. Con i normali mulini a rotore non riusciamo e soprattutto andiamo incontro ad un grande e pericolosissimo surriscaldamento della macchina.

Per quanto riguarda il gioco del bilanciamento delle temperature di cui dicevi è veramente una bella sfida, secondo me le fasi da affrontare sono:

• trovare una giusta concentrazione dello zucchero in acqua
• calcolare la temperatura di ebollizione
• settare i parametri della macchina
• se neccessita, aggiustare le concentrazioni dello sciroppo

Una cosa che mi può aiutare è che posso tenere la temperatura dello sciroppo (mix acqua-zucchero) molto più elevata del latte visto che non ho nessuna molecola che si possa deteriorare tipo proteine o vitamine.

Comunque qualcuno saprebbe dirmi come calcolare la temperatura di combustione dello zucchero?

Grazie mille!

Luca

Ciao Luca.D,

ho il timore che potresti ottenere caramello, non tanto fine, col rischio di adesione alle pareti del silo.

trentino

Rieccomi!

Grazie per le spiegazioni, son contento di aver colto esattamente, o quasi, quello che intendevi.

Dunque, come giustamente precisa trentino, lo zucchero oltre una certa temperatura può andare incontro ad una reazione di caramellizzazione. Tra l'altro qui nel Forum abbiamo un'interessante dichiarazione dell'amico Massimo, che spiega proprio in cosa consista tale reazione chimica.

Come si può evincere da quello che è stato scritto, e da quanto ho visto bazzicando in giro su internet, la caramellizzazione del glucosio avviene ad una temperatura di 150°C circa; per cui abbiamo trovato un secondo parametro utile di riferimento, ovverosia la temperatura di ebollizione della nostra soluzione di acqua e glucosio deve avvenire in un range compreso tra 100°C e 150°C.

A questo si aggiunge un altro parametro non di poco conto: tu dici che avete bisogno di una polvere di dimensione inferiore ai 100 micrometri, và da sè che bisogna innanzitutto considerare la dimensione di nebulizzazione e tener conto che la molecola soluzione che verrà fuori sarà sicuramente maggiore del prodotto finito.

In genere bisogna tener conto della densità di ciò che si nebulizza perchè ogni ugello ha una certa tolleranza, ovvero un valore oltre il quale non uscirebbe nulla.

Ad occhio, visto che il macchinario è stato fatto per il latte, io proverei sicuramente con una soluzione che abbia la stessa densità (o meno), tanto per esser tranquilli e da lì calcolare la temperatura di ebollizione della stessa, per poi regolare a dovere il macchinario tenendo conto che secondo me:

• meglio stare ad una temperatura che non si discosti troppo da quella di caramellizzazione per garantire una certa continuità di processo e

• non creare una soluzione troppo poco densa per evitare che l'immissione di eccessiva acqua raffreddi il sistema impedendo una corretta scissione delle molecole di acqua e zucchero.

A voi altri la parola!

Eccomi.

Anche io pensavo di fare uno sciroppo molto liquido e cercare di spruzzarlo a temperature prossime a 100°C in modo da facilitare l'evaporazione dell'acqua nel più breve tempo possibile, facendo in modo che lo zucchero precipiti prima di toccare le pareti (ma ho idea che questa sia pura utopia).

Penso anche che più lo sciroppo è basso in °brix e più le particelle di zucchero saranno piccole; secondo voi è un ragionamento plausibile?

Vi faccio un'altra domanda, ragionando dalla parte opposta: se provasssi a liofilizzare lo sciroppo?

Ciao Luca.D,

temo che con la liofilizzazione giungerai ad un prodotto da dover comunque macinare (o altro) per ottenere la granulometria desiderata.

Buona sperimentazione!

Cordiali saluti,

trentino

Ciao Luca.D,

si, tecnicamente parlando il rapporto brix - dimensione della polvere di zucchero, è direttamente proporzionale, sempre che tu decida di nebulizzare la soluzione e farla evaporare con la tecnica precedentemente descritta.

Non condivido il tuo timore riguardo all'attaccamento dello zucchero sulle pareti del silo. Ammesso che se ne depositi una parte infinitesima, il resto del prodotto dovrebbe ben depositarsi nel fondo.

Riguardo il processo di liofilizzazione, come ha già anticipato trentino, potresti non ottenere una polvere così fine come desideri. A grandi linee, siccome il processo di sublimazione dell'acqua si compie in un tempo non esattamente pari a zero, c'è il rischio che prima che tutta la parte liquida vada via, si verifichi un fenomeno di aggregazione delle molecole di zucchero. Inoltre credo che tra le due tecniche, questa sia la più difficile da attuare ma... perchè non provare entrambi e vedere quale delle due vada meglio?

Facci sapere, mi raccomando, la tua esperienza reale in proposito.

Saluti!

Bene bene...

Ora è tempo di provare, non appena lo "sprayatore" sarà libero dai normali usi di produzione proverò e vi farò partecipi di ciò che otterrò.

Grazie infinite!

Ciao Luca D. ,

la tua dichiarazione è molto interessante, mi incuriosiva sapere come avessi poi risolto?

Saluti

by marco896