واکنش زودهنگام و رطوبت پنهان عصاره‌های گیاهی

اسید سیتریک به‌خودی‌خود رطوبت‌پذیر است و در حضور رطوبت، واکنش با بی‌کربنات سدیم را آغاز می‌کند که منجر به ناپایداری محصول می‌شود. جذب رطوبت در حین فرآوری و نگهداری می‌تواند واکنش زودهنگام اجزای جوشان را آغاز کند و پایداری محصول را کاهش دهد. حد مجاز رطوبت نسبی باید با توجه به فرمولاسیون، مواد اولیه و شرایط خط تولید تعیین و اعتبارسنجی شود. برخی عصاره‌های گیاهی خشک، بسته به ترکیب و روش فرآوری، می‌توانند رطوبت جذب کنند یا رطوبت باقیمانده داشته باشند؛ بنابراین، رطوبت هر عصاره باید پیش از مصرف اندازه‌گیری شود. این رطوبت پنهان، حتی اگر محیط اطراف خشک باشد، می‌تواند به‌عنوان جرقه‌ای برای واکنش زودهنگام در تولید گرانول جوشان عمل کند.

راهکارها بر دو محور استوار است: کنترل رطوبت ماده اولیه و جداسازی فیزیکی اجزا. استفاده از فرم بی‌آب اسید سیتریک (Anhydrous) به‌جای فرم مونوهیدرات ترجیح داده می‌شود. طبق مشخصات اتحادیه اروپا، حد مجاز آب در اسید سیتریک بی‌آب ۰.۵ درصد است [3]. برای فرمولاسیون‌های حاوی عصاره‌های گیاهی حساس به رطوبت، گرانول‌سازی خشک یکی از گزینه‌های قابل‌بررسی است؛ زیرا نیاز به افزودن مایع گرانول‌ساز را برطرف می‌کند. انتخاب نهایی باید بر اساس ویژگی‌های پودر، قابلیت فرآوری و نتایج آزمون‌های پایلوت انجام شود. در مواردی که نیاز به جداسازی بیشتر است، استفاده از اسید سیتریک پوشش‌داده‌شده (مانند پوشش نازک مونوسدیم سیترات) می‌تواند رطوبت‌پذیری را کاهش دهد و تماس مستقیم اجزا را کم کند [4].

کنترل رطوبت محیط و جلوگیری از کلوخه‌شدن در هاپر

رطوبت محیط، نه‌تنها در حین فرآوری، بلکه در مرحله بسته‌بندی نیز تهدید جدی است. کلوخه‌شدن در هاپر دستگاه بسته‌بندی ساشه، زمانی رخ می‌دهد که گرانول‌های رطوبت‌پذیر رطوبت هوا را جذب کرده و به‌هم می‌چسبند. این پدیده می‌تواند جریان‌پذیری را مختل کرده و دقت پرکنی را کاهش دهد.

شرایط دما و رطوبت نسبی در تولید گرانول جوشان باید بر اساس رطوبت‌پذیری مواد اولیه، نتایج آزمون‌های پایداری و الزامات فرآیند تعیین و اعتبارسنجی شود. کنترل محیط تولید و کاهش مدت مواجهه گرانول با هوای آزاد، به کاهش خطر جذب رطوبت، واکنش زودهنگام و کلوخه‌شدن کمک می‌کند. استفاده از سامانه رطوبت‌زدایی نیز باید بر اساس شرایط طراحی‌شده برای خط تولید انتخاب شود. راهنمای UNIDO بر کنترل شرایط محیطی و پیش‌خشک‌کردن مواد تأکید دارد، اما تعیین یک عدد ثابت رطوبت نسبی برای همه خطوط تولید، نیازمند اعتبارسنجی اختصاصی است [2].

بهینه‌سازی سرعت انحلال و کاهش بقایای شناور

کیفیت نهایی تولید گرانول جوشان به تجربه مصرف‌کننده نیز وابسته است: گرانول باید در آب به‌سرعت و به‌طور کامل پخش شود، بدون اینکه بقایای شناور یا رسوب روی سطح باقی بگذارد. وجود مواد نامحلول یا کم‌حل‌شونده می‌تواند بر زمان بازشدن، پخش‌شدن و میزان باقی‌مانده اثر بگذارد؛ اثر نهایی باید در فرمولاسیون بررسی شود. بنابراین، انتخاب مواد اولیه با حلالیت و رفتار انحلال مناسب و بررسی وضعیت آب یا رطوبت باقیمانده آن‌ها باید بر اساس مشخصات فرمولاسیون انجام شود.

عامل دیگر، رفتار شناوری (Buoyancy) گرانول است. در برخی فرمولاسیون‌ها، افزودن پلیمرهای آب‌دوست مانند هیدروکسی‌پروپیل سلولز (HPC) می‌تواند با ایجاد یک لایه ژلی، ورود آب به داخل گرانول را کنترل کند؛ اما شواهد فعلی درباره ایجاد بقایای شناور ناخواسته در گرانول جوشان خوراکی کافی نیست. پژوهش‌های موجود درباره HPC و شناوری، عمدتاً به سامانه‌های دارویی شناور (مانند قرص‌های گاستروتنتتیو) مربوط می‌شوند و نتایج آن‌ها لزوماً به گرانول جوشان قابل تعمیم نیست. بنابراین، هرگونه ادعا درباره شناوری ناشی از HPC باید به یک احتمال نیازمند آزمون فرمولاسیون محدود شود. از سوی دیگر، گرانول‌سازی خشک نیاز به افزودن مایع گرانول‌ساز را برطرف می‌کند و می‌تواند برای فرمولاسیون‌های حساس به رطوبت گزینه مناسبی باشد؛ انتخاب نهایی باید بر اساس خواص پودر و نتایج آزمون‌های پایلوت انجام شود.

کنترل آزادشدن زودهنگام گاز و کف‌کردن

در تولید و نگهداری گرانول جوشان، مشاهده آزادشدن گاز یا کف‌کردن پیش از مصرف می‌تواند نشانه ورود رطوبت و آغاز واکنش زودهنگام باشد. در چنین شرایطی، رطوبت مواد اولیه، وضعیت آب‌بندی تجهیزات، مدت مواجهه پودر با هوای محیط و سلامت درزبندی بسته‌بندی باید بررسی شوند. بسته‌بندی نهایی نیز باید سد رطوبتی و یکپارچگی درزبندی متناسب با ویژگی‌های محصول داشته باشد. کف‌کردن هنگام مصرف با آزادشدن گاز پیش از مصرف تفاوت دارد و باید با آزمون‌های اختصاصی فرمولاسیون ارزیابی شود. تنظیم نسبت اسید به بی‌کربنات بر اساس استوکیومتری و مشخصات محصول نیز می‌تواند در کنترل کف‌کردن نقش داشته باشد، اما به‌تنهایی راهکار کامل نیست [4].