01
噴霧幹燥的原理與特點
一、噴霧幹燥原理
根據原理不同,噴霧幹燥可分為壓力噴霧幹燥法、離心噴霧幹燥法與氣流式噴霧幹燥法。噴頭、幹燥器、預熱器、氣粉分離室、空氣濾過器、收集桶、鼓(gu)風(feng)機(ji)等(deng)是(shi)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)的(de)常(chang)見(jian)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)將(jiang)待(dai)幹(gan)燥(zao)的(de)物(wu)料(liao)通(tong)過(guo)霧(wu)化(hua)器(qi)分(fen)散(san)成(cheng)霧(wu)樣(yang)微(wei)小(xiao)液(ye)滴(di),與(yu)熱(re)空(kong)氣(qi)流(liu)進(jin)行(xing)交(jiao)換(huan),蒸(zheng)發(fa)掉(diao)大(da)量(liang)水(shui)分(fen),進(jin)而(er)得(de)到(dao)粉(fen)末(mo)狀(zhuang)或(huo)細(xi)顆(ke)粒(li)狀(zhuang)的(de)成(cheng)品(pin)或(huo)半(ban)成(cheng)品(pin)。
penwuganzaojishuyousangebufenzucheng,diyibufenshiduiliaoyejinxingwuhuachuli,dierbufenshishibeiwuhuachulideliaoyeyukongqijiechu,disanbufenshishiganzaohoudefenmoyukongqifenli。
二、噴霧幹燥特點
與其他幹燥技術相比,噴霧幹燥技術主要有以下幾個優點:
①幹燥速度快:料液經霧化器霧化之後體積增大幾千倍,細小霧滴與熱空氣接觸過程當中瞬間即可完成90%~95%以上的水分蒸發量,根據不同形式的設備差異,幹燥時間可以控製在5~30 s 之內,其幹燥過程非常迅速。
②物料不承受高溫、適用於熱敏性物料的幹燥:在(zai)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong),物(wu)料(liao)隨(sui)與(yu)熱(re)空(kong)氣(qi)直(zhi)接(jie)接(jie)觸(chu),但(dan)是(shi)大(da)部(bu)分(fen)熱(re)量(liang)都(dou)用(yong)來(lai)蒸(zheng)發(fa)料(liao)液(ye)中(zhong)的(de)水(shui)分(fen),物(wu)料(liao)的(de)溫(wen)度(du)不(bu)會(hui)超(chao)過(guo)高(gao)溫(wen)空(kong)氣(qi)濕(shi)球(qiu)溫(wen)度(du),物(wu)料(liao)不(bu)會(hui)因(yin)為(wei)高(gao)溫(wen)空(kong)氣(qi)影(ying)響(xiang)其(qi)質(zhi)量(liang)品(pin)質(zhi),適(shi)用(yong)於(yu)醫(yi)藥(yao)等(deng)熱(re)敏(min)性(xing)物(wu)料(liao)的(de)幹(gan)燥(zao)。
③應用於從高級合成物到大宗化學品的多種產品的生產。噴霧幹燥技術非常適用於料液固含量在0~60%內物料的幹燥,通過改變工藝參數,可以以非常高效的方式生產出符合粉末粒度和形狀、密度、分散性、多態性和流動特性等精確粉末特性的複雜粉末。
02
影響噴霧幹燥的主要因素
一、進出口溫度
噴pen霧wu幹gan燥zao室shi的de溫wen度du通tong常chang指zhi熱re風feng進jin入ru塔ta內nei的de溫wen度du。幹gan燥zao溫wen度du是shi影ying響xiang噴pen霧wu幹gan燥zao粉fen末mo物wu理li化hua學xue性xing質zhi最zui重zhong要yao的de因yin素su。較jiao高gao的de幹gan燥zao溫wen度du為wei幹gan燥zao室shi提ti供gong更geng多duo的de熱re量liang,這zhe增zeng加jia了le幹gan燥zao速su率lv並bing降jiang低di了le噴pen霧wu幹gan燥zao產chan品pin的de水shui分fen。
Kha等指出,噴霧幹燥溫度從120℃增加到200℃能使幹燥粉末中的水從5.29%降低到3.88%。噴pen霧wu幹gan燥zao產chan品pin的de粒li度du也ye取qu決jue於yu幹gan燥zao器qi入ru口kou溫wen度du。幹gan燥zao溫wen度du的de升sheng高gao導dao致zhi水shui分fen蒸zheng發fa加jia快kuai,這zhe使shi得de微wei球qiu更geng快kuai地di形xing成cheng而er沒mei有you足zu夠gou的de時shi間jian收shou縮suo,導dao致zhi得de到dao的de顆ke粒li粒li徑jing較jiao大da。
Tonon等指出,隨著入口幹燥溫度從138℃升高到202℃,巴西莓粉的粒徑從13.38μm增加到20.11μm。類似地,番石榴汁粉末的粒度隨著入口溫度的增加而顯著(p<1%)增(zeng)加(jia)。噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)粉(fen)末(mo)的(de)堆(dui)積(ji)密(mi)度(du)隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)降(jiang)低(di)。較(jiao)大(da)的(de)顆(ke)粒(li)可(ke)能(neng)內(nei)部(bu)是(shi)中(zhong)空(kong)的(de),或(huo)者(zhe)由(you)於(yu)較(jiao)高(gao)的(de)水(shui)蒸(zheng)發(fa)速(su)率(lv)而(er)具(ju)有(you)多(duo)孔(kong)性(xing)或(huo)破(po)碎(sui)的(de)結(jie)構(gou)。通(tong)常(chang),多(duo)孔(kong)或(huo)碎(sui)片(pian)顆(ke)粒(li)呈(cheng)現(xian)較(jiao)低(di)的(de)堆(dui)積(ji)密(mi)度(du)。
Chegini等(deng)證(zheng)明(ming),因(yin)為(wei)水(shui)比(bi)大(da)多(duo)數(shu)幹(gan)燥(zao)食(shi)品(pin)固(gu)體(ti)的(de)密(mi)度(du)更(geng)大(da),所(suo)以(yi)在(zai)較(jiao)高(gao)溫(wen)度(du)下(xia)生(sheng)產(chan)的(de)粉(fen)末(mo)堆(dui)積(ji)密(mi)度(du)低(di)於(yu)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)生(sheng)產(chan)的(de)粉(fen)末(mo),還(hai)觀(guan)察(cha)到(dao)具(ju)有(you)較(jiao)小(xiao)尺(chi)寸(cun)的(de)粉(fen)末(mo)顆(ke)粒(li)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)堆(dui)積(ji)密(mi)度(du)。
噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)粉(fen)末(mo)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)也(ye)受(shou)幹(gan)燥(zao)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang),隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao),流(liu)動(dong)性(xing)會(hui)降(jiang)低(di)。溶(rong)解(jie)度(du)也(ye)是(shi)粉(fen)末(mo)產(chan)品(pin)的(de)重(zhong)要(yao)質(zhi)量(liang)特(te)性(xing),可(ke)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)食(shi)品(pin)的(de)重(zhong)構(gou)行(xing)為(wei)。隨(sui)著(zhe)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)溫(wen)度(du)從(cong)120℃升至160℃,粉末的溶解度增加。
二、壁 材
富fu含han糖tang的de物wu質zhi,如ru果guo汁zhi和he蔬shu菜cai汁zhi,很hen難nan在zai沒mei有you包bao埋mai劑ji的de情qing況kuang下xia直zhi接jie噴pen霧wu幹gan燥zao,而er壁bi材cai就jiu是shi在zai噴pen霧wu幹gan燥zao過guo程cheng中zhong包bao埋mai活huo性xing成cheng分fen的de聚ju合he物wu,是shi噴pen霧wu幹gan燥zao中zhong最zui重zhong要yao的de因yin素su之zhi一yi。
壁材在噴霧幹燥中可以提高玻璃化轉變溫度和產率,並降低粉末產品的黏性和吸濕性。常見的壁材有阿拉伯樹膠、麥芽糊精、明膠、澱粉、果膠、甲基纖維素、藻酸鹽和磷酸三鈣及其組合等。
bicaidexuanzezhuyaoqujueyupenwuganzaodemudehejiagongcailiaodewulihuaxuexingzhi。bicaiyinggaodurongyugongyirongji,juyouzugoudechengmonengli,jishizaigaonongduxiayenengchanshengdiniandurongye。duiyupenwuganzao,tamenbixujuyougaofenzilianghegaobolihuazhuanbianwendu,yigaishanzuizhongchanpindekangnianxing。tamenbixunenggoubaohuminganhuahewumianshoure、氧和光等的影響。
噴霧幹燥的常用壁材為碳水化合物,主要有:
1)澱粉及其衍生物(澱粉、麥芽糖糊精、糊精和環糊精);
2)樹膠(阿拉伯樹膠或阿拉伯樹膠和刺梧桐膠混合物);
3)纖維素及其衍生物(纖維素、羧甲基纖維素和羥丙基甲基纖維素等)。
澱dian粉fen及ji其qi衍yan生sheng物wu具ju有you良liang好hao的de噴pen霧wu幹gan燥zao性xing能neng,例li如ru,高gao分fen子zi量liang和he高gao玻bo璃li化hua轉zhuan變bian溫wen度du,在zai低di黏nian度du的de冷leng水shui中zhong高gao度du可ke溶rong,具ju有you抗kang黏nian性xing並bing且qie能neng夠gou產chan生sheng相xiang對dui致zhi密mi的de粉fen末mo。然ran而er,它ta們men的de成cheng膜mo能neng力li較jiao差cha,這zhe對dui於yu幹gan燥zao效xiao率lv尤you其qi是shi敏min感gan化hua合he物wu的de保bao存cun十shi分fen不bu利li。
與(yu)澱(dian)粉(fen)相(xiang)比(bi),樹(shu)膠(jiao)具(ju)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)成(cheng)膜(mo)能(neng)力(li),但(dan)玻(bo)璃(li)化(hua)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)。纖(xian)維(wei)素(su)及(ji)其(qi)衍(yan)生(sheng)物(wu)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)成(cheng)膜(mo)特(te)性(xing)和(he)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing),但(dan)不(bu)易(yi)消(xiao)化(hua)。澱(dian)粉(fen)或(huo)澱(dian)粉(fen)衍(yan)生(sheng)物(wu)和(he)樹(shu)膠(jiao)的(de)組(zu)合(he)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)的(de)性(xing)能(neng),但(dan)樹(shu)膠(jiao)的(de)含(han)量(liang)應(ying)低(di)於(yu)澱(dian)粉(fen)或(huo)澱(dian)粉(fen)衍(yan)生(sheng)物(wu)。
有報道指出,蛋白質,特別是乳清蛋白,具有優異的成膜能力和營養保留能力,經常與澱粉或澱粉衍生物一起使用。
三、進料速度
在噴霧幹燥過程中,進料速度是重要影響因素之一。進料速度決定物料在幹燥室、分fen離li器qi和he輸shu送song機ji中zhong的de停ting留liu時shi間jian,同tong時shi還hai影ying響xiang著zhe物wu料liao霧wu化hua以yi及ji液ye滴di的de大da小xiao。進jin料liao速su度du基ji本ben上shang取qu決jue於yu霧wu化hua器qi的de速su度du,泵beng速su越yue高gao,進jin料liao速su度du越yue快kuai。但dan是shi,較jiao高gao的de進jin料liao速su度du會hui使shi熱re量liang傳chuan遞di變bian慢man,使shi得de液ye滴di難nan以yi充chong分fen幹gan燥zao,容rong易yi導dao致zhi粘zhan壁bi現xian象xiang。
此外,Tonondengguanchadaoleyedizhijiediluozaiganzaoshineidexianxiang,zheshiyouyuzaigaoliaoyeliusuxiawuliaowuhuabuwanquan,daozhichanlvjiangdi。jiaogaodejinliaosududaozhiyediherekongqizhijianmeiyouzugoudezuoyongshijian,zengjialepenwuganzaofenmodeshuifen;另外,較短的接觸時間會導致傳熱和傳質效率降低,並導致最終產品中的水分含量較高。
03
噴霧幹燥在食品工業中的應用
一、噴霧幹燥在果蔬粉生產中的應用
我國是農業大國,果蔬產業在國內已成為僅次於糧食的支柱產業。果蔬粉因其具有獨特的優點,不僅能克服果蔬不耐貯藏、容易腐爛變質等缺點,而且能夠滿足人們對果蔬多樣化、高檔化和新鮮化趨勢的需求,所以具有廣闊的開發前景。
果蔬粉製備技術較多,譬如,噴霧幹燥、熱風幹燥、真空冷凍幹燥、微波幹燥、變溫壓差膨化幹燥及超微粉碎技術等,但噴霧幹燥因其特有的優點,使其在果蔬粉的加工中占據著十分重要的位置。
二、噴霧幹燥技術在速溶茶飲料中的應用
速溶茶飲料是一種能夠迅速溶解於水的固體飲料茶,因具有衝飲攜帶方便、衝水速溶、不留餘渣、農藥殘留少、易於調節濃淡或容易同其他食品調配等許多特點,所以越來越受到人們的青睞。
畢秋芸以靈芝與紅茶為原料,采用噴霧幹燥技術研究了靈芝紅茶固體飲料生產工藝條件,其最佳配方和工藝條件為紅茶浸提液添加量為15%、靈芝浸提液添加量為35%、檸檬酸添加量為1%、白砂糖添加量為8%、麥芽糊精添加量為15%;噴霧幹燥最佳工藝條件為進風溫度為180℃、出風溫度為80℃、進料量為25ml/min。
三、噴霧幹燥在食品添加劑中的應用
由於某些食品添加劑易受環境中光、氧、溫度、水分等因素影響及食品添加劑自身存在的異味、臭味、辛辣味等不良氣味,嚴重影響了其在食品中的應用,阻礙了食品工業的發展。
20世紀隨著微膠囊技術的誕生,這些問題都迎刃而解,而微膠囊技術的關鍵就是噴霧幹燥。NgLayTze等研究不同的麥芽糊精濃度和噴霧幹燥人口溫度對火龍果甜菜紅素含量的影響,得到的最佳噴霧幹燥條件是人入口溫度155℃和 20%的麥芽糊精濃度。
四、噴霧幹燥在保健食品中的應用
由於魚油中的多不飽和脂肪酸 (DHA和 EPA)極易氧化,嚴重阻礙其在保健食品中的應用及市場需求,而魚油微膠囊化不僅可以有效防止其氧化變質,而且能夠掩蓋魚腥味。
五、噴霧幹燥技術在其他食品領域的應用
隨sui著zhe噴pen霧wu幹gan燥zao技ji術shu研yan究jiu的de深shen入ru,以yi及ji人ren們men對dui食shi品pin的de風feng味wei和he營ying養yang價jia值zhi的de要yao求qiu不bu斷duan提ti高gao,市shi場chang上shang出chu現xian了le越yue來lai越yue多duo的de由you噴pen霧wu幹gan燥zao法fa生sheng產chan的de食shi品pin,如ru蛋dan黃huang粉fen、雜糧粉、調味粉等。
由於經濟的發展,人民生活的改善,不少地區民眾雜糧穀物的攝入量有所減少,而雜糧穀物中富含膳食纖維、礦物質等,這些物質又是機體不可或缺的,所以穀物粉備受消費者的喜愛。
李居男以噴霧幹燥技術為主要載體,對山藥、黑米、玉米、蕎麥、橙子等多種穀物及水果進行了製粉處理,並評價了噴務幹燥處理對其中功能活性成分的影響;以各種噴霧幹燥粉劑為基料,調配了4種衝調型功能性飲料。此外,噴霧幹燥技術也常用於嬰兒營養食品的加工中,最常見 的就是嬰兒奶粉的加工。
04
新型噴霧幹燥技術的研究進展
隨(sui)著(zhe)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)機(ji)理(li)不(bu)斷(duan)的(de)被(bei)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)和(he)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)在(zai)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)中(zhong)被(bei)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong),本(ben)文(wen)從(cong)近(jin)幾(ji)年(nian)國(guo)內(nei)外(wai)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)研(yan)究(jiu)成(cheng)果(guo)著(zhe)手(shou),介(jie)紹(shao)了(le)此(ci)領(ling)域(yu)最(zui)新(xin)的(de)研(yan)究(jiu)進(jin)展(zhan)。
一、噴霧冷凍幹燥技術
自從1964 年Werly 等deng提ti出chu噴pen霧wu冷leng凍dong幹gan燥zao技ji術shu以yi來lai該gai技ji術shu在zai各ge個ge領ling域yu內nei獲huo得de了le較jiao快kuai的de發fa展zhan,噴pen霧wu冷leng凍dong幹gan燥zao是shi噴pen霧wu技ji術shu與yu冷leng凍dong技ji術shu相xiang結jie合he的de一yi種zhong獨du特te的de幹gan燥zao技ji術shu,噴pen霧wu冷leng凍dong幹gan燥zao技ji術shu首shou先xian通tong過guo液ye氮dan等deng冷leng卻que介jie質zhi把ba霧wu滴di凍dong結jie成cheng冰bing顆ke粒li,再zai通tong過guo幹gan燥zao技ji術shu把ba凍dong結jie的de冰bing顆ke粒li脫tuo水shui幹gan燥zao成cheng粉fen體ti。
噴(pen)霧(wu)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)獲(huo)得(de)的(de)顆(ke)粒(li)形(xing)態(tai)優(you)於(yu)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)和(he)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao),可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)尺(chi)寸(cun)分(fen)布(bu)良(liang)好(hao)的(de)霧(wu)滴(di),同(tong)時(shi),溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)水(shui)份(fen)在(zai)凍(dong)幹(gan)過(guo)程(cheng)中(zhong)在(zai)顆(ke)粒(li)內(nei)部(bu)留(liu)下(xia)微(wei)小(xiao)孔(kong)道(dao),這(zhe)些(xie)微(wei)孔(kong)結(jie)構(gou)的(de)形(xing)成(cheng)增(zeng)加(jia)了(le)顆(ke)粒(li)的(de)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji),大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)產(chan)品(pin)的(de)潤(run)濕(shi)性(xing)和(he)溶(rong)解(jie)度(du),由(you)於(yu)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)進(jin)行(xing)幹(gan)燥(zao),特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於(yu)高(gao)熱(re)敏(min)性(xing)物(wu)料(liao)的(de)幹(gan)燥(zao),該(gai)技(ji)術(shu)目(mu)前(qian)已(yi)在(zai)食(shi)品(pin)和(he)醫(yi)藥(yao)研(yan)發(fa)領(ling)域(yu)獲(huo)得(de)了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。
為提高阿奇黴素的水溶性和生物利用度,Adeli dengliyongpenwulengdongganzaojishuzhibeileeqimeisugutifensanti,fenxifaxian,penwulengdongganzaojishuzhibeideeqimeisuderongchusulvgaoyuchangguipenwuganzaojishuzhibeideyaowuderongchusulv,qieshiyongpenwulengdongganzaofazhibeideyaowuderongchudubichangguifangfazhibeiyaowutigaole8.9 倍。
Jae-Young Her 等嚐試使用噴霧冷凍幹燥法製備獲得了存活率高達97.7%的一種益生菌粉,且該益生菌粉具有很大的比表麵積。
S.PadmaIshwarya 等(deng)對(dui)噴(pen)霧(wu)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)在(zai)可(ke)溶(rong)性(xing)咖(ka)啡(fei)的(de)理(li)化(hua)指(zhi)標(biao)和(he)香(xiang)氣(qi)品(pin)質(zhi)進(jin)行(xing)了(le)評(ping)價(jia),結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),與(yu)使(shi)用(yong)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)與(yu)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)加(jia)工(gong)的(de)咖(ka)啡(fei)相(xiang)比(bi),噴(pen)霧(wu)冷(leng)凍(dong)幹(gan)燥(zao)法(fa)加(jia)工(gong)的(de)咖(ka)啡(fei)保(bao)留(liu)了(le)特(te)有(you)的(de)低(di)沸(fei)芳(fang)香(xiang)化(hua)合(he)物(wu)的(de)香(xiang)氣(qi)品(pin)質(zhi),具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)流(liu)動(dong)性(xing)和(he)速(su)溶(rong)性(xing),與(yu)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)競(jing)爭(zheng)優(you)勢(shi)。
二、過熱蒸汽噴霧幹燥技術
過guo熱re蒸zheng汽qi噴pen霧wu幹gan燥zao技ji術shu是shi利li用yong過guo熱re蒸zheng汽qi溫wen度du高gao於yu相xiang應ying壓ya力li下xia對dui應ying飽bao和he溫wen度du的de特te點dian直zhi接jie把ba過guo熱re蒸zheng汽qi與yu物wu料liao接jie觸chu而er達da到dao物wu料liao幹gan燥zao目mu的de,與yu傳chuan統tong熱re風feng幹gan燥zao技ji術shu相xiang比bi,過guo熱re蒸zheng汽qi比bi熱re容rong量liang高gao、使用量小且幹燥速度快,具有熱效率高,幹燥品質好,無氧化和爆炸等風險,節能效果顯著等特點。
zhangzhihuidengcaiyongrekongqiheguorezhengqiganzaofazhibeilefenmo,jieguobiaoming,yurekongqipenwuganzaoxiangbi,guorezhengqipenwuganzaofafenmoxiangjiaobiaomiancunzaixuduojunyunweikong,xiangduifenzizhiliangbaochijiaohao。
V. V.Sidorchuk 等(deng)分(fen)別(bie)采(cai)用(yong)熱(re)空(kong)氣(qi)和(he)過(guo)熱(re)蒸(zheng)汽(qi)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)法(fa)製(zhi)備(bei)微(wei)球(qiu)形(xing)氣(qi)溶(rong)膠(jiao),結(jie)果(guo)發(fa)現(xian),與(yu)熱(re)空(kong)氣(qi)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)相(xiang)比(bi),過(guo)熱(re)蒸(zheng)汽(qi)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)法(fa)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)尺(chi)寸(cun)更(geng)均(jun)勻(yun)的(de)微(wei)粒(li)。
Yonggun Park 等對熱空氣與過熱蒸汽相結合幹燥的節能效果進行了評價,結果表明,熱空氣噴霧幹燥處理節能效果為46%~51%,而熱空氣與過熱蒸汽相結合幹燥的節能效果為77%~82%。
三、納米噴霧幹燥技術
namijipenwuganzaojishuzhuyaoyingyongyunamijikeliyaowuzhibeilingyu,xiangbiyuweimijikeliyaowu,namijiyaowubibiaomianjida,yaowurongchusulvheshengwuliyongdugao,yincinamipenwuganzaojishuyouqishiyongyunanrongxingyaowudezhibeilingyu。
瑞士Buchi 公司開發研製的B90 型納米噴霧幹燥器可以直接製備粒徑在0.3~0.5μm 顆粒藥物,納米級噴霧幹燥設備由高頻振動霧化器,層流加熱器及高壓靜電收集器等部分構成。
在(zai)納(na)米(mi)噴(pen)霧(wu)幹(gan)燥(zao)器(qi)中(zhong),液(ye)體(ti)流(liu)經(jing)電(dian)驅(qu)動(dong)的(de)振(zhen)動(dong)網(wang)狀(zhuang)霧(wu)化(hua)器(qi)霧(wu)化(hua)成(cheng)細(xi)小(xiao)的(de)液(ye)滴(di),在(zai)幹(gan)燥(zao)室(shi)中(zhong)進(jin)行(xing)幹(gan)燥(zao)以(yi)產(chan)生(sheng)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li),最(zui)後(hou)由(you)靜(jing)電(dian)幹(gan)粉(fen)收(shou)集(ji)器(qi)分(fen)離(li)收(shou)集(ji)。
傳統的噴霧幹燥技術一般采用壓力式霧化器把液體霧化並與熱空氣接觸幹燥後經旋風分離器收集固體顆粒,產率約為30~50%,而納米級噴霧幹燥器采用高壓靜電收集器收集固體顆粒,產率可達90%以上。
周揚等采用納米噴霧幹燥技術製備了載藥量為30%、收率高達89%、吸濕性良好的生地黃低聚糖微粉。
TaoranWan dengcaiyongnamipenwuganzaojishuzhibeilegutizhizhinamilihenamijiegouzhizhizaiti,bingtongguochuangxindenamipenwuganzaojishujiangsuodedezhizhijiaotikelizhuanhuaweigutifenmo,huodedegutifentichengjujizhuang,qiuxingfentixixiao、均勻。
05
噴霧幹燥塔常見的問題及改進
故障一:爆炸的預防措施
①選擇正確的幹燥塔類型;
②在幹燥塔設計和製造時就安裝滅火設備;
② 和物料接觸的設備表麵用光滑的材料以防止物料沉積;
③ 安裝好空氣過濾器以防止將含塵的廢氣吸入幹燥室的氣體加熱器中;
④ 定期清潔空氣過濾器,包括衝洗過濾器;
⑤ 定期檢查操作中容易產生沉積物部位的情況;
⑥ 定期檢查各類電器部件和機械部件;
⑦ 對於離心噴霧,轉動部分的部件必須運轉自如並經常檢查;
⑧ 加裝靜電接地裝置;
⑩保持各個幹燥器部件的徹底清潔。
另外,針對噴霧幹燥塔內的物料燃燒和爆炸現象,還可采取一些措施盡量減少損失,如在幹燥室頂部裝爆炸放氣閥;在幹燥室安裝若幹活門,在壓力上升到某個地步時自動打開;在幹燥室設計時就考慮到爆炸的可能性而將室壁加厚等。
故障二:主塔內壁粘附濕粉
(1)進料量太大, 不能充分蒸發;
(2)噴霧開始前幹燥室加熱不足;
(3)開始噴霧時, 下料流量調節過大;
(4)加入的料液不穩定。
修複方法:
適當減少進料量;適當提高熱風的進口和出口溫度;在開始噴霧時, 流量要小, 逐步加大, 調節到適當時為止;檢查管道是否堵塞, 調整物料固形物含量, 保證料液的流動性。
故障三:產品中存在大量雜質
這種現象一般有三種原因。
其一,噴霧幹燥機物料中含有雜質,在過濾時沒有過濾掉,解決辦法是對空氣過濾器進行檢查,過濾網根據情況進行更換;
其二,物料料液的純度不高,解決辦法是對料液進行抽樣檢測,把料液中的雜質過濾掉;
其三,設備內存有雜質,解決辦法是定期對設備進行全麵的清洗,去除雜質。
故障四:水分含量高
一般是排風溫度太低。適當減少進料量, 以提高排風溫度。
故障五:粉粒太細含固量太低或進料量太小
提高料液的含固量, 加大進料量, 提高進風溫度。
故障六:噴頭轉速低離心噴頭部件出了故障
檢查噴頭內部件。
故障七:蒸發量低
故障原因:
(1) 整個係統的空氣量減少;
(2) 熱風的進口溫度偏低;
(3) 設備有漏風現象, 有冷風進入幹燥室。
修複方法:
(1) 檢查離心機的轉速是否正常;
(2) 檢查離心機調節閥位置是否正確;
(3) 檢查空氣過濾器及空氣加熱器管道是否堵塞;
(4) 檢查電網電壓是否正常;
(5) 檢查電加熱器是否正常工作;
(6) 檢查設備各組件連接是否密封。
故障八:噴頭振動
故障原因:
(1) 噴頭的清洗和保養不當引起的噴盤內附有殘留物質或主軸產生彎曲和變形;
(2) 離心盤動平衡不好。
修複方法:
(1) 檢查噴霧盤內是否有殘存物質, 若有應及時清洗;
(2) 發現主軸有異常, 要進行更換;
(3) 對離心盤的動平衡重新調整或更換。
故障九:跑粉現象嚴重,產品的回收率低
如(ru)果(guo)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti),或(huo)者(zhe)除(chu)塵(chen)性(xing)能(neng)低(di),就(jiu)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)跑(pao)粉(fen)現(xian)象(xiang)。針(zhen)對(dui)這(zhe)種(zhong)現(xian)象(xiang),前(qian)者(zhe)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)對(dui)旋(xuan)風(feng)分(fen)離(li)器(qi)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha),查(zha)看(kan)是(shi)否(fou)有(you)缺(que)口(kou),以(yi)及(ji)氣(qi)密(mi)性(xing)是(shi)否(fou)完(wan)好(hao);後者解決辦法是適當增加二級除塵。
故障十:設備運行噪聲很大
jishurenyuanbiaoshi,yibaneryan,penwuganzaojidewuhuapanhezhouchengshichanshengzaoyindezhuyaobuwei,suoyiyonghuruguofaxianshebeizaoyinda,yingduizhelianggebuweijinxingjianzha,zhuyaoshikanwuhuapanshifouchuyupinghengzhuangtai、軸承工作是否正常以及潤滑油的添加是否正確,如果發現有損壞,應立即修理或更換。
來源:食品研發與生產 整理,轉載請注明來源。
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