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淺析噴霧干燥技術的問題
2019/3/1 10:51:13

始于19世紀初期,隨著噴霧干燥技術在工業(yè)上的廣泛應用,人們對它的基本原理和特點也進行了深入研究。

一、噴霧干燥技術的原理

 噴霧干燥基本原理是物料經(jīng)過過濾器由泵輸送到噴霧干燥器頂端的霧化器,利用霧化器將液態(tài)物料分散成霧滴,由于霧滴半徑較小,比表面積和表面自由能大,且高度分散,霧滴表面濕分的蒸汽壓比相同條件下平面液態(tài)濕分的蒸汽壓要大,所以水分揮發(fā)極快,產(chǎn)品迅速得到干燥。戴命和等根據(jù)質量守恒、能量守恒和牛頓第二定律推導了噴霧干燥過程一維雙向靜態(tài)數(shù)學模型,從理論上研究了噴霧干燥的熱干燥機理,對提高噴霧干燥的技術水平具有重要意義。

二、噴霧干燥技術的特點

 1.干燥迅速,確保產(chǎn)品質量。食品中多含蛋白質和糖分,而蛋白質一般在60~80℃保持數(shù)分鐘會產(chǎn)生變性,在高溫下放置也會產(chǎn)生美拉德反應。利用噴霧干燥,僅需3~10s就能夠干燥產(chǎn)品,這樣可有效抑制干燥過程中食品的熱變性和芳香成分的損失,確保了產(chǎn)品的質量。

2.干燥產(chǎn)品具有良好的分散性、流動性和溶解性。對于干燥產(chǎn)品而言,分散性、流動性和溶解性是產(chǎn)品質量的重要指標。在噴霧干燥過程中,產(chǎn)品的干燥是在熱空氣中進行的,所以產(chǎn)品基本上能保持與液滴相近似的球狀,從而具有良好的分散性、流動性和溶解性。

3.生產(chǎn)過程簡化、操作控制方便,適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。通過噴霧干燥獲得的產(chǎn)品大部分都不需要再進行粉碎和篩選,從而減少了生產(chǎn)工序,簡化了生產(chǎn)工藝流程。產(chǎn)品的粒徑、松密度、水分,在一定的范圍內,可以改變操作條件進行調整,控制管理都很方便,而且能適應工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。

4.防止發(fā)生公害,改善生產(chǎn)環(huán)境。由于噴霧干燥是在密閉的容器中進行,能避免干燥過程中造成的粉塵飛揚,避免了環(huán)境污染。

三、噴霧干燥存在的問題

噴霧干燥技術的優(yōu)點是顯著的,但是其不足之處也是不容忽視的。其缺點主要表現(xiàn)在動力消耗大,體積傳熱系數(shù)和熱效率均較低,設備體積大,易發(fā)生粘壁現(xiàn)象,一次性投資較大等。尤其是粘壁問題,在噴霧干燥過程中如果發(fā)生粘壁物料由于長時間停留在熱的內壁上,有可能被燒焦或變質,影響產(chǎn)品質量。周學永等對噴霧干燥粘壁的類型和原因進行了分析,提出了噴霧干燥粘壁的3種類型:半濕物料粘壁、低熔點物料的熱熔性粘壁和干粉表面粘附,并提出了解決各種類型粘壁的方案。


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