Un secador de lecho fluidizado es un lecho de partículas sólidas con una corriente de gas que sopla hacia arriba a través de las partículas a una velocidad lo suficientemente alta como para ponerlas en movimiento. El procesamiento de la cama fluida implica secar, enfriar, aglomeración, granulación y recubrimiento de materiales partículas. A medida que el gas (generalmente aire) viaja a través del lecho de partículas o la capa del producto en condiciones de velocidad controlada para crear un estado fluidizado, imparte un comportamiento de fluido al lecho y proporciona una rápida mezcla de sólidos.
Durante el secado del lecho fluidizado, las partículas se suspenden libremente en la corriente de aire caliente y se deshidratan simultáneamente mediante un intercambio rápido de calor y masa con aire, en sistemas por lotes o continuos, que operan en ciclo abierto que implica evaporación de agua, o ciclo cerrado, que implica principalmente orgánicos Evaporación solvente.
Los costos fijos y de fabricación del secado de la cama fluidizada son los más baratos después del secado al aire, y el proceso también es viable para la producción continua a gran escala. Además, las ventajas de un secado de lecho fluidizado sobre otros métodos de secado incluyen producción continua a gran escala, fácil manejo de alimentos y productos, falta de piezas móviles mecánicas, un intercambio rápido de calor y masa entre gas y partículas que minimiza el sobrecalentamiento, rápido Mezcla de sólidos, que proporciona condiciones casi isotérmicas en todo el lecho fluidizado y tiempos de secado tan cortos como 4 minutos en comparación con un mínimo de 3 h para la mayoría de los otros métodos de secado utilizando aire de secado de la misma temperatura y humedad relativa, y contenido uniforme de humedad de partículas . En particular, debido a la buena mezcla, y altas tasas de transferencia de calor y masa, se ha demostrado que los secadores de lecho fluidizado son los más apropiados para secar muchos tipos de productos de granos.
Aunque el secado de lecho fluidizado puede tomar más tiempo que el secado por pulverización, la inactivación de calor se puede minimizar y controlarse más fácilmente utilizando temperaturas del aire relativamente bajas. El tiempo de secado necesario para preparar un producto a un nivel de humedad deseado oscila de 1 min a 2 h, dependiendo de la temperatura, la humedad relativa del aire de secado, las propiedades físicas y bioquímicas del material, y la viabilidad en el caso de levaduras secas activas .
El secado de la cama fluida es ideal para una amplia gama de alimentos, tanto sensibles al calor como no sensible al calor. Sin embargo, el uso de secadores de lecho fluidizado es limitado debido a los tamaños de partículas irregulares y la naturaleza pegajosa de los materiales granulados, lo que puede conducir a un lecho no homogéneo, partículas aglomeradas y una tasa de secado disminuida. Se ha estudiado el secado de microorganismos fluidizados para la cepa de levadura de panaderos y la cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae como una formulación de polvo seco. De hecho, para fabricar levadura seca activa de S. cerevisiae, el secado de lecho fluidizado y sus modificaciones se han convertido en los métodos de producción más aceptados a gran escala; Esta forma estable de levadura tiene muchos usos prácticos en las industrias de horneado, destilación, vino y cervecería. Entre los métodos de secado convectivo para la preservación de las bacterias, los tres más prometedores son el secado por pulverización, el secado de lecho fluidizado y una combinación de granulación de pulverización. Sin embargo, solo se han realizado unos pocos estudios sobre culturas iniciales de ácidos lácticos. Por ejemplo, se han informado que algunos estudios emplean cepas de Lactobacillus desecadas con un nuevo proceso de secado, que ocurren en dos etapas: las bacterias se mezclaron primero con caseína en polvo para lograr una mezcla en polvo, y luego la mezcla se desecó en un secador de capas fluidizadas.
Por el contrario, el principal inconveniente del secado de la cama fluidizada es que solo se pueden secar los materiales granulables y, por lo tanto, las células deben ser atrapadas o encapsuladas en materiales de soporte que deben encajar en los alimentos para fermentar, como la leche descremada, el almidón de papa, Alginato de calcio, o caseína. Por lo tanto, el secado del lecho de fluidos es adecuado para polvos, gránulos, aglomerados y gránulos con un tamaño de partícula promedio que normalmente entre 50 y 5000 micras. Este gránulo, que es un paso de fabricación requerido en la producción de muchos productos de dosis sólidas, es cohesivo cuando está húmedo y tiende a formar aglomerados. Mientras tanto, para mejorar la fluidez de polvos de luz muy finos o partículas altamente alargadas para un exitoso secado del lecho de fluidos, los investigadores han propuesto varias técnicas que incluyen vibración mecánica, agitación del lecho y pulsación de gases. Sin embargo, algunas industrias, como la farmacéutica, no emplean ninguna de estas técnicas de asistencia para ayudar a su fluidez de granulos durante el secado; Más bien, la industria intenta rectificar estos fenómenos de fluidización utilizando geometría cónica o cónica en el lecho en sus diseños de secador.
