青岛 氮气循环喷雾干燥机CY-5000YT全自动小型喷雾干燥机 5L

 1 喷雾干燥技术及主要工艺参数1. 1 喷雾干燥技术喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液和浆状物料加工成粉状、颗粒状、空心球或团粒状干燥产品的一种干燥方法[ 8] , 主要是利用雾化器将料液分散成细小的雾滴, 并在热干燥介质中迅速蒸发溶剂形成干粉产品的过程。一般喷雾干燥阶段为料液雾化!雾群与热干燥介质接触混合!雾滴的蒸发干燥! 干燥产品与干燥介质分离。料液的形式可以是溶液、悬浮液、乳浊液等经泵可以输送的液体形式, 干燥所得产品可以是粉状、颗粒状或经过团聚的[ 9 ] 。与传统的干燥方法相比, 喷雾干燥技术有很多优点, 其干燥速度快, 时间短( 3~ 10 s) , 适合于热敏性物料的干燥; 干燥过程瞬间完成, 可由液体直接得到干燥产品, 避免了干燥过程中造成粉尘飞扬; 无需蒸发、结晶、固液机械分离等操作; 产品具有良好的分散性和溶解性, 能大地保留原料本身的色、香、味和营养成分; 生产过程简单, 操作控制方便。但喷雾干燥方法也有一些不易克服的缺点, 如动力消耗大、传热系数低导致热效率低; 干燥器的体积大、操作弹性小, 易发生粘壁现象等[ 101. 2 喷雾干燥技术主要工艺参数在喷雾干燥时, 主要的影响因素有喷雾干燥前物料的均质程度、干燥时的进出口温度、进料泵的压力等。其他还有一些影响因素, 如喷雾时, 物料糖酸比、料液温度、进料流量都会对产品的得率、溶解性等有yi定的影响。物料糖酸比会对产品口感和风味有大影响, 且如糖、酸、果胶等的软化点低于干燥温度, 就会造成严重的粘壁现象, 需添加一些包埋剂进行包埋, 如麦芽糊精、1. 2. 1 喷雾干燥前的均质参数均质是将物料的料液在挤压, 强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化, 从而使物料能更均匀的相互混合[ 12] 。在喷雾干燥前, 将物料进行均质, 对其在喷雾瞬间干燥形成均匀一致的细粉有很大的影响。那么, 适当的均质温度、均质时间和压力都是相当重要的。一般物料是在50~ 60 ∀ 均质20min 即可, 温度过高、时间过长可能会对均质设备造成损害, 温度过低、时间过短则均质效果不好。对于均质设备而言, 在yi定的均质温度、均质压力下, 均质到yi定程度脂肪球颗粒直径便不再显著下降, 乳化效果提高不多, 同时, 均质时间过长又不利于提高生产效率。当均质压力在yi定范围时, 均质液的稳定性随均质压力的增大而显著提高。但当均质压力达到yi定值后, 均质液的稳定性随均质压力的增大变化就不明显[ 13] 。蒋长兴等[ 14] 在喷雾干燥法制备南瓜粉的工艺参数研究中, 经过优化后所选用的均质压力为25MPa 时, 效果Z好。张雁等[ 15] 在保健型苦瓜固体饮料的研制中所采用的均质压力为40MPa。所以, 要根据不同物料, 选择适当的均质压力, 一般压力控制在25~ 50MPa。

雾滴的干燥速率以及产品的形状雾滴的干燥速率与雾滴的分布直接有关, 大量生产实践表明, 生物质产品粉体颗粒粒度分布受如下工艺参数影响: 料液浓度、进料速率、温度、雾化方式、干燥介质流量、气液接触方式以及溶剂和溶质的性质等。喷雾干燥所得的生物质产物一般为球形颗粒, 但由于工艺参数控制不当往往会导致颗粒变形, 如空心球、中空的环形、椭球形或苹果形。黄立新等[ 7, 27] 通过分析生物质物料在整个喷雾干燥阶段中的温度和颗粒状态变化, 研究了生物质物料的玻璃化转变特性和产品质量与干燥工艺参数的关系, 从而为提高雾滴的干燥速率和得到合格的产品形状提供了理论根据。对于生物质物料, 由于产品的天然和生物质特性, 使得对于干燥过程的要求更加严格, 不当的干燥工艺将直接降低产品的品质, 如色、香、味、活性有效成分等, 因此, 对干燥工艺研究不断提出新的挑战。2 在生物质资源加工利用中喷雾干燥系统的工艺研究喷雾干燥工艺是一种涉及到传热、传质、流体力学、机械工程、自动化技术等多学科的系统工程,在生物质资源加工利用中工艺的稳定状态主要受以下几个因素影响: 处理的物料不同; 干燥产品的要求不同; 干燥时间的显著差异; 干燥过程中的物48 生 物 质 化 学 工 程 第 42卷理变化、化学变化、传质传热过程变化不同; 干燥所需热量输入方式不同; 控制方式不同等[ 21] 。国内外众多科研工作者也正是基于这些差异进行研究, 从而优化其工艺, 提高效益, 如在食品行业中, 黄立新等[ 17] 根据溶液固含量的不同对改性食用微晶纤维素溶液进行二流体和高速旋转盘式喷雾干燥试验, 研究了改性食用微晶纤维素的喷雾干燥特性, 从而获得了改性食用微晶纤维素经济运行的优化喷雾干燥工艺条件: 热空气进口温度160 ~ 170 e , 出干燥塔的空气温度85 ~92 e , 料液含固量为12%, 料液温度为60 e , 雾化方式采用二流体雾化; 获取细粉的优化喷雾干燥工艺条件: 热空气进口温度170 e , 出干燥塔的空气温度90 e , 料液含固量2%, 料液温度60 e , 雾化方式采用高速旋转盘式。Chen 等[ 19]根据类胡萝卜素粉的稳定性对类胡萝卜素粉的生产工艺进行了研究, 得出的工艺条件: 进料的固体含量15% , 进气温度135~ 145 e , 出气温度90~100 e 。另外在医药[ 28] 、造纸[ 29] 、饲料[ 20] 等生物质资源加工利用行业都有喷雾干燥工艺及其工艺条件优化的大量研究。当前在生物质资源加工利用工艺研究中另一个重要方向是微胶囊工艺研究, 就是将从生物质资源中提取的有效成分通过喷雾干燥技术制成微胶囊制剂。这一技术可防止制剂中有效成分氧化、水解和挥发, 可掩盖不良气味, 还可以提高其稳定性和生物利用度以及降低刺激性、毒性及不良反应。微胶囊技术在中药方面的应用尤多, 如可起到缓释作用, 延长药物释放时间, 以减少服药次数; 还可以制成靶向制剂, 定向作用于患病部位。喷雾干燥制备微胶囊的方法有两种, 即流化床喷雾干燥和液滴喷雾干燥, 其中液滴喷雾干燥是微胶囊制备中常用的方法, 它是直接将囊心物与囊材的混合液通过雾化器分散成雾滴, 在热气流中迅速蒸发干燥形成微胶囊的方法。这种喷雾干燥法Z适于亲油性液体物料的微胶囊化, 芯材的憎水性越强, 包埋效果越好。近几年来国内外许多研究人员从事生物质资源加工利用的微胶囊工艺研究, 如孙厚良[ 30] 对喷雾干燥技术制备微胶囊过程中的乳化液配置及相关喷雾干燥工艺参数对微胶囊化过程的影响作了详细的阐述, 认为壁材的多样性和核材的多样性, 还有乳化液的制备及喷雾干燥过程中的参数多元性, 使喷雾干燥制备微胶囊过程工艺相当复杂, 重视壁材、核材、进料速率、浓度、温度和进、排风温度等各种影响因数才能获得良好的微胶囊产品。Berto lin i等[ 18] 通过喷雾干燥技术用阿拉伯胶包裹单萜, 改变工艺参数研究其产品稳定性。

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