高低溫小型實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)
噴霧干燥機(jī)是利用熱風(fēng)來(lái)實(shí)現(xiàn)霧狀產(chǎn)品的干燥，熱風(fēng)由噴霧干燥塔塔口進(jìn)入塔內(nèi)，完成干燥工作后的廢氣由引風(fēng)機(jī)排空。在噴霧干燥機(jī)工作的過(guò)程中，噴霧干燥用熱風(fēng)進(jìn)入塔內(nèi)時(shí)的溫度（熱風(fēng)溫度）與出口溫度（排風(fēng)溫度）的控制相當(dāng)重要，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量以及干燥松密度等因素，嚴(yán)格控制。
噴霧干燥機(jī)實(shí)驗(yàn)中，排風(fēng)溫度與產(chǎn)品的水分含量有關(guān)，應(yīng)按產(chǎn)品容許的水分來(lái)決定。熱風(fēng)溫度越高熱效率越高，經(jīng)濟(jì)性越好。但是過(guò)高的熱風(fēng)溫度會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量變劣，因此熱風(fēng)溫度在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下適當(dāng)提高。
噴霧干燥機(jī)熱風(fēng)溫度將對(duì)產(chǎn)品的松密度發(fā)生明顯的影響。高溫?zé)犸L(fēng)有產(chǎn)生低松密度的傾向，這是由于熱風(fēng)有快速干燥作用，使顆粒表面硬化并使殘留濕氣膨脹，而促進(jìn)了氣球狀中空顆粒的形成。假如要求高的松密度（低比容），或要求實(shí)心顆粒，則設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)使用高溫?zé)犸L(fēng)與新形成的霧滴接觸。在化學(xué)藥品的干燥中，熱風(fēng)溫度高達(dá)538℃，產(chǎn)品顆粒大?？梢园l(fā)現(xiàn)殘留蒸汽有足夠的壓力將外表面吹成空洞。在食品噴霧干燥中，熱風(fēng)溫度一般不超過(guò)177℃，因此形成空心顆粒的起始直徑?jīng)]有像化學(xué)藥品那樣大。
噴霧干燥機(jī)的干燥松密度也叫堆積密度，它對(duì)于產(chǎn)品的干燥效果起著決定性的作用，所以確定干燥松密度，是一項(xiàng)很重要的工作。一般在設(shè)計(jì)噴霧干燥機(jī)時(shí)，就應(yīng)該將干燥松密度設(shè)定好，只有這樣，才能使產(chǎn)品達(dá)到更好的干燥效果。噴霧干燥機(jī)干燥松密度不是隨便就能定下來(lái)的，在確定時(shí)還要考慮多方面的綜合因素，如下：
(1) 設(shè)備型式：
如果采用并流型噴霧干燥機(jī),則可獲得松密度較高的產(chǎn)品，所以要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行選擇。
(2) 添加物的影響
如果想要獲得松密度低的產(chǎn)品，如速溶咖啡、速溶茶、某些油漆粉等，那么可以在干燥物料中添加導(dǎo)入氮或二氧化碳。但如果加入無(wú)機(jī)鹽，比如氯化鈉，則會(huì)使松密度變大，所以應(yīng)謹(jǐn)慎添加，不能添錯(cuò)，因?yàn)橛锌赡軙?huì)起反作用。
(3) 進(jìn)料濃度
進(jìn)料濃度是與松密度成正比的，進(jìn)料濃度小，則松密度小，隨之生產(chǎn)能力也就變小。
(4)熱風(fēng)和排風(fēng)溫度
如果熱風(fēng)和排風(fēng)溫度的溫差較大，那么產(chǎn)品的松密度則越低；溫差小，則松密度高。但是，溫差不能太小，因?yàn)闇夭钚。瑒t需要的空氣量就大，從而使得所需的動(dòng)力和熱能增加，反而帶來(lái)不利影響，所以不能過(guò)小。
高低溫小型實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)主要為離心式噴霧干燥機(jī)和雙流體噴霧干燥機(jī)（即氣流式噴霧干燥機(jī)）。離心式噴霧干燥的特點(diǎn)是干燥速度快、霧化程度高、設(shè)備占地面積相對(duì)較大、不易清洗、成本高；雙流體噴霧干燥機(jī)的特點(diǎn)是體積小巧、不易堵塞、外形美觀、控制，玻璃瓶外壁使得試驗(yàn)人員方便研究干燥的過(guò)程，可及時(shí)調(diào)整相應(yīng)問(wèn)題，而且所選的高溫硼硅的玻璃材質(zhì)在經(jīng)過(guò)抗靜電的處理后可以防止干粉黏壁現(xiàn)象的發(fā)生。由于實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地限制、精度要求較高、干燥量不需太多，所以雙流體噴霧干燥機(jī)是目前實(shí)驗(yàn)室的選擇，也是被全國(guó)各大高校、研究所應(yīng)用Z多的實(shí)驗(yàn)型噴霧干
燥機(jī)。8000Y 型小型噴霧干燥儀及:8030Y 型實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)是福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院目前應(yīng)用較多的2 種設(shè)備，本文以這類(lèi)設(shè)備為例綜述了實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)的工作原理及應(yīng)用情況，旨在提高實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)的利用率。
1 工作原理
通過(guò)蠕動(dòng)泵將含有固體成分的液體泵入雙流體噴嘴，通過(guò)壓縮空氣將溶液噴射成微小霧滴進(jìn)入干燥腔。熱空氣中的小霧滴具有很大比表面積，能夠很好地進(jìn)行熱交換使得表面水汽的迅速升華，形成干燥固體顆粒，固體顆粒通過(guò)旋風(fēng)分離器與廢氣分離后進(jìn)入收集瓶中。廢氣則直接排到大氣或空氣過(guò)濾裝置[1]。其中，雙流體的噴嘴自帶有通針，調(diào)節(jié)通針的頻率可以防止噴嘴被堵塞。噴霧顆粒的平均粒徑大小可以通過(guò)控制壓縮空氣的流量進(jìn)行調(diào)整。
2 實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥設(shè)備應(yīng)用情況簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，涉及食品產(chǎn)業(yè)、制藥產(chǎn)業(yè)、超微納米粉體的應(yīng)用，還有在土壤石油污染的生物修復(fù)中也有相應(yīng)的應(yīng)用。目前，具體用途主要有普通噴霧干燥、微粉化或結(jié)構(gòu)改造、微膠囊3 種。
2.1 普通噴霧干燥
普通噴霧干燥主要用于大部分純?nèi)芤?、膠體溶液、乳濁液，只要Z終干燥產(chǎn)品能表現(xiàn)為均一的固體即可。此法目前已被廣泛的應(yīng)用于各領(lǐng)域的研究中。陳君琛等人[2]為提高大球蓋菇漂燙液的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使用實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。Z終確定其工藝條件是進(jìn)料的溫度為70 ℃，進(jìn)料量為0.6 L/h，霧化壓力為92 MPa，進(jìn)風(fēng)溫度為172 ℃，此情況下?tīng)I(yíng)養(yǎng)精粉的得率為60.26%，含水率為3.2%，抗氧化保留率為83.92%，溶解的時(shí)間為65 s。于婷[3]在制備蜂蜜木瓜粉時(shí)，運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)對(duì)物料進(jìn)行干燥。通過(guò)試驗(yàn)改進(jìn)了它的配方和加工的工藝，Z終確定了其優(yōu)化工藝參數(shù)為壓縮空氣流量859 L/h，進(jìn)料量15 mL/min，進(jìn)風(fēng)的溫度166 ℃。于洋[4]在干燥啤酒的廢酵母泥時(shí)，為了更好地保護(hù)啤酒廢酵母泥中的超氧化物歧化酶SOD 活性使用了實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)干燥。其工藝參數(shù)為進(jìn)風(fēng)量4 320 m3/h，進(jìn)風(fēng)溫度134 ℃，進(jìn)料速率3.75 mL/min。龔蜜等人[5]研究了輔料對(duì)油菜花粉提取液噴霧干燥的影響。其實(shí)驗(yàn)型噴霧干燥機(jī)的工藝參數(shù)為空氣流量50 m3/h，進(jìn)料量20 mL/min，進(jìn)口溫度150 ℃，正交結(jié)果測(cè)得Z佳輔料配比為麥芽糊精占油菜花粉提取液固體總量70％，羧甲基纖維素占1％，β- 環(huán)糊精為麥芽環(huán)糊精1/10。劉曉琳[6]研制王漿蜜粉時(shí)，對(duì)噴霧干燥技術(shù)和凍干技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果測(cè)得，凍干技術(shù)所得產(chǎn)品流動(dòng)性比噴霧干燥所的產(chǎn)品差，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于噴霧干燥的產(chǎn)品，但從生產(chǎn)角度看，噴霧干燥更加節(jié)能環(huán)保，且生產(chǎn)效率高，所以更具優(yōu)勢(shì)。其噴霧干燥過(guò)程中的操作條件是氣體流量為600 L/h，進(jìn)料流量為20 mL/min，進(jìn)風(fēng)溫度為160 ℃。此外，蘇東曉等人[7-14]使用普通噴霧干燥法進(jìn)行大球蓋菇漂燙液、靈芝蜂蜜粉以及海鮮調(diào)味品等方面的實(shí)驗(yàn)。此法干燥物料效率高、時(shí)間短、產(chǎn)品溶解性和流動(dòng)性較好，理化性質(zhì)的變化不顯著，所得產(chǎn)品品質(zhì)較好。
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