Der Feuchtigkeitsgehalt von Pulvern spielt eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung.

In diesem Artikel wird behandelt:

  • Die Hydratation von Pulvern
  • Die vier verschiedenen Eigenschaften, die mit der Hydratation zusammenhängen
  • Zwei Formeln zur Berechnung des Feuchtigkeitsgehalts von Pulvern

Die Experten von Dinnissen Process Technology stehen Ihnen für all Ihre Fragen zur Verfügung:

Nehmen Sie Kontakt auf Juul Jenneskens 077 467 3555

Hydratation von Pulvern

Die Hydratation von Pulvern bezeichnet das gewollte oder ungewollte Hinzufügen von Wasser. Oft wird mit diesem Begriff die Aufnahme von Wasser aus der Luft gemeint. In der Lebensmittelindustrie, wo wasserlösliche Lösungen eine wichtige Rolle spielen – beispielsweise bei Milchpulver oder Kaffeepulver –, erwartet der Verbraucher, dass das Pulver sich schnell in Wasser auflöst und damit die ursprünglichen, vertrauten Eigenschaften des Produkts zurückkehren. Wenn die Wasseraufnahme eines Pulvers von Bedeutung ist, spricht man von der Pulvereigenschaft Hydratation. Produkte, die leicht Wasser aufnehmen, sind hygroskopisch. Ein Beispiel für ein leicht hygroskopisches Produkt ist Speisesalz. Wird es einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, beginnt es zu verklumpen. Bei der Zubereitung von Milchpulver ist es hingegen von Vorteil, dass es hygroskopisch ist und leicht Wasser aufnimmt. Während der Produktion und Verteilung muss diese Eigenschaft jedoch besonders berücksichtigt werden.

powder

Hydratation von Pulvern

Vier Eigenschaften, die mit der Hydratation zusammenhängen

Einige Bestandteile in Lebensmitteln, wie Proteine und Kohlenhydrate, absorbieren Wasser. Wie viel Wasser sie aufnehmen, hängt ab von:

  • Oberflächenzusammensetzung
  • Partikelgröße
  • Porosität
  • Molekülstruktur

In manchen Fällen ist die Hydratation auf Partikelebene größer als auf Bulkebene. Dies liegt an der chemischen Struktur und der Oberflächenstruktur des Pulvers. Im Vergleich zu amorphen Pulvern lösen sich kristalline Pulver langsamer auf. Wassermoleküle können nur schwer in die spezifische Molekülstruktur kristalliner Pulver eindringen. Auch können zusammengesetzte Pulver verschiedene Oberflächenmuster aufweisen, die das Eindringen von Wasser in das Material erschweren.

Zwei Formeln zur Berechnung des Feuchtigkeitsgehalts

Der Feuchtigkeitsgehalt von Pulvern spielt eine wichtige Rolle in der Verarbeitung. Er beeinflusst die Kohäsion des Pulvers. Ein zu hoher Feuchtigkeitsgehalt kann zu Klumpenbildung oder Klebrigkeit führen. Andererseits kann ein höherer Feuchtigkeitsgehalt bei Granulations- und Agglomerationsprozessen vorteilhaft sein.

Zur Berechnung des Feuchtigkeitsgehalts werden zwei Formeln verwendet. 

$Vochtgehalte\ \left(droge\ basis\right) =\frac{Watermassa\ in\ product}{Massa\ droog\ materiaal\ }$
$Vochtgehalte\ \left(vochtige\ basis\right) =\frac{Watermassa\ in\ product}{Totale\ massa\ } $

Unabhängig von den beiden oben genannten Formeln gibt es weitere Methoden zur Berechnung des Feuchtigkeitsgehalts. Einige Pulver haben ihre eigene spezifische Formel zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts. So gibt es beispielsweise den Standard der International Dairy Federation (IDF) zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts in Milchpulvern. Dabei wird der Feuchtigkeitsgehalt bestimmt, indem das Pulver 3 Stunden lang in einem Ofen bei 102°C ± 2°C getrocknet wird. Die dabei verwendete Formel lautet:

$Vochtgehalte\ =\frac{\left(gewicht\ ongedroogd\ poeder\ +\ gewicht\ schotel\right) -\ gewicht\ gedroogd\ poeder\ +\ gewicht\ schotel}{\left(gewicht\ ongedroogd\ poeder\ +\ gewicht\ schotel\right) -\ gewicht\ schotel\ } *\ 100\ procent\ $

Bei der Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts im Pulver muss auch die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung berücksichtigt werden. Die meisten Pulver nehmen Feuchtigkeit direkt aus ihrer Umgebung auf. Daher ist es selbstverständlich wichtig, die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur der Umgebung in die Berechnung einzubeziehen und die Beziehung zwischen der Feuchtigkeit im Pulver und der Feuchtigkeit in der Umgebung zu erfassen.

powder

Feuchteanalysator

Juul Jenneskens

Name: Juul Jenneskens
Berater

Nehmen Sie gerne Kontakt auf, wenn Sie Fragen zu diesem Thema haben. Gemeinsam mit meinen Kollegen stehe ich bereit, um Ihnen weiterzuhelfen!

Nehmen Sie Kontakt auf Juul Jenneskens 077 467 3555 [email protected]

Möchten Sie gerne direkt einen Kundenberater sprechen?

Das Prinzip hinter dem Tap-Density-Tester ist das Hausner-Verhältnis. Dabei wird davon ausgegangen, dass stark kohäsive Pulver auch starke gegenseitige Anziehungskräfte besitzen. Diese helfen, die Schwerkraft zu überwinden, sodass die Partikel sich selbst in leeren Räumen stützen können