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噴霧幹燥具傳熱快,幹燥時間瞬間的特點
2019-10-01 閱讀次數:[2814]
噴霧幹燥具傳熱快,水分蒸發迅速,幹燥時間瞬間的特點,且製品質量好,質地鬆脆,溶解性能也好,能改善某些製劑的溶出速率,適用於熱敏性藥物,此外,噴霧幹燥還可用於製備微囊。   染料幹燥廣泛采用的方法。將染料霧化而去除水分的幹燥方法。適用於各類染料的幹燥。可以幹燥染料細粉、超細粉、無粉塵粉劑及空心顆粒劑。按染料霧化方式可分為三類:(1)氣流式霧化,利用壓縮空氣或水蒸氣使料液霧化;(2)壓力式霧化,用高壓泵把料液從噴嘴高速壓出,形成霧狀;(3)旋轉式霧化,用料液加到霧化器內高速旋轉的甩盤(7000~20000r/min)中,將料液快速甩出而霧化。第三種方法的效果好,時間短,勞動生產率高,為染料界所青睞,其缺點是設備投資大,能耗較高。 噴霧幹燥原理  通過機械作用,將需幹燥的物料,分散成很細的像霧一樣的微粒,(增大水分蒸發麵積,加速幹燥過程)與熱空氣接觸,在瞬間將大部分水分除去,使物料中的固體物質幹燥成粉末。噴霧幹燥的優缺點噴霧幹燥的優點  1.幹燥過程非常迅速;   2.可直接幹燥成粉末;   3.易改變幹燥條件,調整產品質量標準;   4.由於瞬間蒸發,設備材料選擇要求不嚴格;   5.幹燥室有一定負壓,保證了生產中的衛生條件,避免粉塵在車間內飛揚,提高產品純度;   6.生產效率高,操作人員少。 噴霧幹燥的缺點  1.設備較複雜,占地麵積大,一次投資大;   2.霧化器,粉末回收裝置價格較高;   3.需要空氣量多,增加鼓風機的電能消耗與回收裝置的容量;   4.熱效率不高,熱消耗大。噴霧幹燥對設備的要求  1.與產品接觸的部位,必須便於清洗滅菌;   2.應有防止焦粉措施,防止熱空氣產生渦流與逆流;   3.防止空氣攜帶雜質進入產品;   4.配置溫度、壓力指示紀錄儀裝置,便於檢查生產運轉;   5.具有高回收率的粉塵回收裝置;   6.應迅速出粉冷卻,以提高溶解度、速溶性;   7.幹燥室內溫度及排風溫度,不允許超過100℃,保證安全與質量;   8.噴霧時濃奶液滴與熱空氣均勻接觸,提高熱效率;   9.對粘度物質盡量減少粘壁現象。噴霧幹燥設備的分類按微粒化方法分類  (1)壓力噴霧幹燥法:   ①原理:利用高壓泵,以70~200大氣壓的壓力,將物料通過霧化器(噴槍),聚化成10~200的霧狀微粒與熱空氣直接接觸,進行熱交換,短時間完成幹燥。   ②壓力噴霧微粒化裝置:M型和S型,具有使液流產生旋轉的導溝,M型導溝軸線垂直於噴嘴軸線,不與之相交;S型導溝軸線與水平成一定角度。其目的都是:設法增加噴霧時溶液的湍流度。   (2)離心噴霧幹燥法:   ①原理:利用水平方向作高速旋轉的圓盤給予溶液以離心力,使其以高速甩出,形成薄膜、細絲或液滴,由於空氣的摩擦、阻礙、撕裂的作用,隨圓盤旋轉產生的切向加速度與離心力產生的徑向加速度,結果以一合速度在圓盤上運動,其軌跡為一螺旋形,液體高著此螺旋線自圓盤上拋出後,就分散成很微小的液滴以平均速度沿著圓盤切徑方向運動,同時液滴又受到地心吸力而下落,由於噴灑出的微粒大小不同。因而它們飛行距離也就不同,因此在不同的距離落下的微粒形成一個以轉軸中心對稱的圓柱體。   ②獲得較均勻液滴的要求:a.減少圓盤旋轉時的震動b.進入圓盤液體數量在單位時間內保持恒定c.圓盤表麵平整光滑d.圓盤的圓周速率不宜過小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若<60m/s,噴霧液滴不均勻,噴距似乎主要由一群液滴及沉向盤近處的一群細液滴組成,並隨轉速增高而減小。   ③離心噴霧器的結構:要求:潤濕周邊長,能使溶液達到高轉速,噴霧均勻,結構堅固、質輕、簡單、無死角、易拆洗、有較大生產率。 按幹燥室形式分類  根據幹燥室中熱風和被幹燥顆粒之間運動方向分類:並流型、逆流型、混流型。牛乳中常采用並流型。並流型可采用較高的進風溫度來幹燥,而不影響產品的質量。   a.水平並流型   b.垂直下降並流型   c.垂直下降混流型。   d.垂直上升並流型食品的噴霧幹燥  有些植物的營養成份會因高溫而喪失,對這些植物來    說,冷凍幹燥是一個有效的濃縮保存方法,然而,有些植物物確需一定的溫度以去除毒性,對這些植物而言,噴霧幹燥技術則是再理想不過的了。以大豆為例,其濃縮過程需要一定的溫度,以去除一種叫作胰蛋白酶抑製劑( trypsin inhibitors )的物質 ( 這種物質會阻礙消化和分解蛋白質 ) 。   噴霧幹燥往往是製造過程中最後的一個步驟,它就是經由不斷的噴霧、混合和幹燥來使物質從液體變為粉末。在眾多儲存食物的技術中,噴霧幹燥法有其獨特的優越性。因為此技術所使用的溫度並不是很高,所以在去除微生物汙染的同時,仍可以有效保留食物的味道、色澤和營養。   噴霧幹燥法通常被用於去除原料中水份。除此之外,它還有著其它多種用途,例如:改變物質的大小、外形或密度,它能在生產過程中協助添加其它成份,有助於生產質量標準最嚴格的產品。 噴霧幹燥法的運作  大豆在噴霧幹燥前,必需進行清洗和去皮,並削減脂肪等非蛋白    質成份,從而濃縮出大豆中最有營養的成份,經過這樣濃縮後的大豆才能進行噴霧幹燥。噴霧幹燥的實際過程分好幾個步驟:首先,液體產品被輸入霧化器中,霧化器中一個高速運作的轉輪將液體霧化,從而使產品變為固液體混合的微粒子狀態。   在第二個步驟中,霧化微粒被導向一個可控溫度及氣流的幹燥室中,熱空氣會微粒裏的液體蒸發掉。為了使最終的產品符合標準,微粒接觸熱空氣時間必須能夠恰到好處,以保持粉末品有一定的水份;同時幹燥室裏的狀態也要受到良好的控製,因為,幹燥室體積的大小和氣流狀況都會影響到產品的營養。   第三個步驟也就是整個程序中的最後一步,將氣流中的粉末通過分離器收集到一個容器中,這樣形成的最終產品就可以進行包裝或與其它成份混合了。特點  幹燥速度快。料液經離心噴霧後,表麵積大大增加,在高溫氣流中,瞬間    就可蒸發95%-98%的水份,完成幹燥時間僅需數秒鍾。   采用並流型噴霧幹燥形式能使液滴與熱風同方向流動,雖然熱風的溫度較高,但由於熱風進入幹燥室內立即與噴霧液滴接觸,室內溫度急降,而物料的濕球溫度基本不變,因此也適宜於熱敏性物料幹燥。
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