实验型喷雾干燥机应用的研究进展

时间：2025-01-16

随着现代科技的发展，各行各业对产品原材料的要求越来越高，尤其是粉体材料的制造需求，而喷雾干燥技术就是目前Z常用的物料粉末化干燥方法之一，它可以减少对粉体产品的热效应，保持生物活性。喷雾干燥机的种类较多，但大多数高校和研究所选择实验型喷雾干燥机。其优点为、工序少、节省人力、设备结构相对简单、占地面积小、便捷、产品品质优良。
目前，国内生产的实验型喷雾干燥机主要为离心式喷雾干燥机和双流体喷雾干燥机（即气流式喷雾干燥机）。离心式喷雾干燥的特点是干燥速度快、雾化程度高、设备占地面积相对较大、不易清洗、成本高；双流体喷雾干燥机的特点是体积小巧、不易堵塞、外形美观、控制，玻璃瓶外壁使得试验人员方便研究干燥的过程，可及时调整相应问题，而且所选的高温硼硅的玻璃材质在经过抗静电的处理后可以防止干粉黏壁现象的发生。由于实验室的场地限制、精度要求较高、干燥量不需太多，所以双流体喷雾干燥机是目前实验室的Z优选择，也是被全国各大高校、研究所应用Z多的实验型喷雾干
燥机。8000Y 型小型喷雾干燥仪及:8030Y 型实验型喷雾干燥机是福建农林大学食品科学学院目前应用较多的2 种设备，本文以这类设备为例综述了实验型喷雾干燥机的工作原理及应用情况，旨在提高实验型喷雾干燥机的利用率。
1 工作原理
通过蠕动泵将含有固体成分的液体泵入双流体喷嘴，通过压缩空气将溶液喷射成微小雾滴进入干燥腔。热空气中的小雾滴具有很大比表面积，能够很好地进行热交换使得表面水汽的迅速升华，形成干燥固体颗粒，固体颗粒通过旋风分离器与废气分离后进入收集瓶中。废气则直接排到大气或空气过滤装置[1]。其中，双流体的喷嘴自带有通针，调节通针的频率可以防止喷嘴被堵塞。喷雾颗粒的平均粒径大小可以通过控制压缩空气的流量进行调整。

2 实验型喷雾干燥设备应用情况简介
实验型喷雾干燥机的应用领域广泛，涉及食品产业、制药产业、超微纳米粉体的应用，还有在土壤石油污染的生物修复中也有相应的应用。目前，具体用途主要有普通喷雾干燥、微粉化或结构改造、微胶囊3 种。
2.1 普通喷雾干燥
普通喷雾干燥主要用于大部分纯溶液、胶体溶液、乳浊液，只要Z终干燥产品能表现为均一的固体即可。此法目前已被广泛的应用于各领域的研究中。陈君琛等人[2]为提高大球盖菇漂烫液的营养，使用实验型喷雾干燥机对其进行试验。Z终确定其工艺条件是进料的温度为70 ℃，进料量为0.6 L/h，雾化压力为92 MPa，进风温度为172 ℃，此情况下营养精粉的得率为60.26%，含水率为3.2%，抗氧化保留率为83.92%，溶解的时间为65 s。于婷[3]在制备蜂蜜木瓜粉时，运用了实验型喷雾干燥机对物料进行干燥。通过试验改进了它的配方和加工的工艺，Z终确定了其优化工艺参数为压缩空气流量859 L/h，进料量15 mL/min，进风的温度166 ℃。于洋[4]在干燥啤酒的废酵母泥时，为了好地保护啤酒废酵母泥中的超氧化物歧化酶SOD 活性使用了实验型喷雾干燥机进行试验干燥。其工艺参数为进风量4 320 m3/h，进风温度134 ℃，进料速率3.75 mL/min。龚蜜等人[5]研究了辅料对油菜花粉提取液喷雾干燥的影响。其实验型喷雾干燥机的工艺参数为空气流量50 m3/h，进料量20 mL/min，进口温度150 ℃，正交结果测得Z佳辅料配比为麦芽糊精占油菜花粉提取液固体总量70％，羧甲基纤维素占1％，β- 环糊精为麦芽环糊精1/10。刘晓琳[6]研制王浆蜜粉时，对喷雾干燥技术和冻干技术进行了对比。结果测得，冻干技术所得产品流动性比喷雾干燥所的产品差，其营养喷雾干燥的产品，但从生产角度看，喷雾干燥加节能环保，且生产，所以具优势。其喷雾干燥过程中的Z优操作条件是气体流量为600 L/h，进料流量为20 mL/min，进风温度为160 ℃。此外，苏东晓等人[7-14]使用普通喷雾干燥法进行大球盖菇漂烫液、灵芝蜂蜜粉以及海鲜调味品等方面的实验。此法干燥物料、时间短、产品溶解性和流动性较好，理化性质的变化不显著，所得产品品质较好。
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