Messstand zur Untersuchung der Dynamik der Trocknung und Feststoffbildung levitierter oder aufgesetzter Tropfen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Partikel und Beschichtungen mit speziellen Eigenschaften (z.B. Auflösungsvermögen, Befeuchtungsverhalten, Freisetzung von Wirkstoffen, Fließ- und Dosierfähigkeit) spielen in vielen Bereichen der Lebensmitteltechnik, Pharmazie und Feinchemie aber auch bei neuen Materialien, medizinischen Anwendungen und regenerativen Energien (z.B. Herstellung von Elektroden) eine wichtige Rolle. Sie werden oft durch Sprühen von feststoffhaltigen Lösungen oder Suspensionen in eine heiße Luftströmung (Sprühtrocknung), auf fluidisierte Partikel (Sprühwirbelschichten) oder auf diverse Substrate (verschiedene Beschichtungsverfahren) hergestellt. Dabei ist das Verdampfen der Flüssigkeit (Trocknung) von entscheidender Bedeutung, weil es die Struktur und Morphologie der sich dabei bildenden festen Phase und somit auch die Anwendungseigenschaften des Produktes prägt. Der „Messstand zur Untersuchung der Dynamik der Trocknung und Feststoffbildung levitierter oder aufgesetzter Tropfen“ ermöglicht es, solche Vorgänge auf grundliegender Ebene wissenschaftlich zu untersuchen. So wurde der Messstand bis jetzt zur Untersuchung der Grundlagen der Sprühtrocknung von Milchprodukten genutzt, wobei die Ergebnisse in die Entwicklung neuer Produktionsverfahren mit stark reduziertem Energie- und Wasserverbrauch eingingen. Auch bei Studien der Verkapselung (und somit des Schutzes) wichtiger Stoffe in sprühgetrockneten Partikeln für die Lebensmittelindustrie leistete der Messstand wesentliche Beiträge. Darüber hinaus spielte er bei Grundlagenuntersuchungen zur Struktur fester Abdrücke, die nach der Trocknung von Einzeltropfen, welche auf einer Unterlage (Substrat) aufgesetzt sind, übrig bleiben, eine entscheidende Rolle. Dieser Einfluss (und auch der Einfluss auf die Porosität des Abdrucks) konnte mit Hilfe des Großgerätes zum ersten Mal quantifiziert werden. Solche Ergebnisse eröffnen perspektivisch den Weg für die gezielte Herstellung neuer Materialien mit hochwertigen Eigenschaften durch effiziente Prozesse.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Drying behavior and locking point of single droplets containing functional oil, Adv. Powder Techn., 27 (2016), 1750-1760
Shamaei, S., Kharaghani, A., Seiiedlou, S.S., Aghbashlo, M., Sondej, F., Tsotsas, E.
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Enhanced methods for experimental investigation of single droplet drying kinetics and application to lactose/water, Drying Technol., 34 (2016), 1185-1195
Tran, T.T.H., Avila-Acevedo, J.G., Tsotsas, E.
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Microencapsulation of walnut oil by spray drying: Effects of wall material and drying conditions on physicochemical properties of microcapsules, Innovative Food Sci. Emerg. Technol., 39 (2017), 101-112
Shamaei, S., Seiiedlou, S.S., Aghbashlo, M., Tsotsas, E., Kharaghani, A.
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Model parameters for single-droplet drying of skim milk and its constituents at moderate and elevated temperatures, Drying Technol., 35 (2017), 444-464
Tran, T.T.H., Jaskulski, Avila-Acevedo, J., Tsotsas, E.
