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グアーガムの調製

グアーガム(E412)は低温の水でもすぐに溶解し、低濃度でも高粘度になり、昇温と共に増粘します。グアーガムは乳化液や懸濁液のゲル化剤、増粘剤、安定剤として広く使用されており、他のレオロジー調整剤、特に相乗効果の大きいキサンタンガムと混合されることがあります。

プロセス

他の材料と並行してガムがバッチで、あるいは別個に、また濃縮で準備されます。処理量や材料、最終製品の粘度によって製造工程が異なりますが、基本的な工程条件は多くの点で共通します。下記の通りです:

  • ガム以外の材料もバッチに投入される場合、通常ガムを先に分散・混合されます。これはガムが塩や、酢などの酸や他の材料と化学反応することを避けるためです。こうした他の材料は混合のプロセスを著しく遅くします
  • 他のレオロジー調整剤と同様、グアーガムは水に加えると凝集する性質があります。凝集をできるだけ避けるため、砂糖(溶解の妨げとならない)などの他の粉体材料と予備混合されることがあります。粒子を分離させることで凝集しないようにする分散補助の役割をします
  • 同様にガムも油やアルコール、グリコールなどの非水相液に分散させ、そのスラリーを水相に加えることでガムが凝集するリスクを抑えて混合・溶解するようにします
  • ガム単体や濃縮ガムを加える場合は分散補助がないため、勢い良く攪拌されている液に粉を定量的に投入し、凝集しないようにしなければなりません
  • グアーガムのようにすぐに溶解するガムは素早く投入する必要があります。増粘すると粉体の投入がますます難しくなります

課題

従来型のアジテーターを使ってガムや増粘剤を分散するといくつかの課題が発生します:

  • 先述の方法で処理をしても凝集しやすく、作業手順によってはさらに悪化し得る。従来型のアジテーターはせん断力が弱くて凝集塊の分解ができず、混合時間が長くなり、歩留まりが低い。 歩留まりを高めるために必要以上のガムを使用することになり、原料コストの上昇につながる
  • 粉体や非水相液予備混合はコストと工程時間の増大につながる
  • 分散・溶解しきれなかったガムが、他の行程中また保管中に溶解が進んで粘度・物性が変化してしまう
  • 水分比率が限定されるアプリケーションにおいて、従来の方法ではガム比率の高い溶液を作ることができない

ソリューション

SILVERSONハイシアミキサーなら、従来の方法と比べて大幅に短縮された時間で、グアーガムを凝集なく分散・溶解することができます。

SILVERSONミキサーの優位性はローター/ステーターの3段階の混合とせん断効果によって生み出されます。次の原理で処理します: 

Stage 1

タンクに液を入れてミキサーを始動します。ガムを液にできるだけ早く投入します。 高速回転するローターブレードが強力な吸引効果を生み出し、液と粉がワークヘッドに引き込まれて素早く混合されます。

Stage 2

遠心力によって粉と液がワークヘッドの外側に向かって押し出され、ローターとステーター内壁のクリアランスで強力なせん断がかけられます。それから材料ステーターを通ってタンク内の液中に放出されます。

Stage 3

同時に新しい材料が連続的に引き込まれます。短い循環サイクルですべての材料がワークヘッドを何度も通過し、段階的に細粒化して液に触れる表面積が増大し、溶解が促進されます。

  • Stage 1

    Stage 1

    タンクに液を入れてミキサーを始動します。ガムを液にできるだけ早く投入します。 高速回転するローターブレードが強力な吸引効果を生み出し、液と粉がワークヘッドに引き込まれて素早く混合されます。

  • Stage 2

    遠心力によって粉と液がワークヘッドの外側に向かって押し出され、ローターとステーター内壁のクリアランスで強力なせん断がかけられます。それから材料ステーターを通ってタンク内の液中に放出されます。

  • Stage 3

    同時に新しい材料が連続的に引き込まれます。短い循環サイクルですべての材料がワークヘッドを何度も通過し、段階的に細粒化して液に触れる表面積が増大し、溶解が促進されます。


メリット

  • 歩留りと機能性の向上によって、ガムの量を必要最低限に抑えることができ、原材料コストを低減
  • 粉ダマのない均質な混合液
  • オペレーターエラーを低減
  • 混合時間の大幅な短縮
  • 安定した品質と高い再現性
  • 粉体や非水相液予備混合が不要

処理量、配合、材料の種類、最終製品の粘度に応じて各工程条件に最も適したSILVERSONミキサーを選定します:

ウルトラミックス

  • タンク内の強力な流動
  • 大量の粉体をすばやく投入・混合することが可能
  • 定置洗浄(CIP)に対応した高いサニタリー設計
  • 高粘度液の処理に最適
  • メンテナンスが容易
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バッチ型ハイシアミキサー

  • 1,000リットル程度までのバッチに最適
  • 移動式フロアスタンドあり
  • タンク間の移動・移設が簡単
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フラッシュミックス

  • 大きな処理量に対応
  • 大量の粉体をすばやく投入・混合することが可能
  • 空気の混入が少ない
  • 洗浄が容易
  • 粉体定量投入
  • 操作が簡単
  • 高粘度液の処理に対応
  • 従来よりも高温度での処理に対応
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インライン型ハイシアミキサー

  • 大きな処理量に対応
  • 既存の設備への取り付けが容易
  • 粉体を液中に取り込むための高効率アジテーターをタンク内で併用
  • 空気の混入がない(少ない)
  • 自給ポンプ式
  • タンクの内容物の移送が可能
  • 高サニタリーモデルあり
  • 高粘度対応モデルあり
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ボトムエントリーハイシアミキサー

  • 高粘度液に対応 - 通常アンカースターラー/スクレーパーを併用
  • シャフトが接液せず、洗浄が容易
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