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喷雾干燥剂的作用机理及应用案例

喷雾干燥是系统化技术应用于物料干燥的一种方法。于干燥室中将稀料经雾化后,在与热空气的接触中,水分迅速汽化,即得到干燥产品。该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品,可省去蒸发、粉碎等工序。
喷雾干燥的工作原理
通过机械作用,将需干燥的物料,分散成很细的像雾一样的微粒,(增大水分蒸发面积,加速干燥过程)与热空气接触,在瞬间将大部分水分除去,使物料中的固体物质干燥成粉末。
喷雾干燥的作用机理
1,压力喷雾干燥法:
原理:利用高压泵,以70~200大气压的压力,将物料通过雾化器(喷枪),聚化成10~200的雾状微粒与热空气直接接触,进行热交换,短时间完成干燥。
压力喷雾微粒化装置:m型和s型,具有使液流产生旋转的导沟,m型导沟轴线垂直于喷嘴轴线,不与之相交;s型导沟轴线与水平成一定角度。其目的都是:设法增加喷雾时溶液的湍流度。
2,离心喷雾干燥法:
原理:利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力,使其以高速甩出,形成薄膜、细丝或液滴,由于空气的摩擦、阻碍、撕裂的作用,随圆盘旋转产生的切向加速度与离心力产生的径向加速度,结果以一合速度在圆盘上运动,其轨迹为一螺旋形,液体沿着此螺旋线自圆盘上抛出后,就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圆盘切径方向运动,同时液滴又受到地心吸力而下落,由于喷洒出的微粒大小不同。因而它们飞行距离也就不同,因此在不同的距离落下的微粒形成一个以转轴中心对称的圆柱体。
获得较均匀液滴的要求:a.减少圆盘旋转时的震动b.进入圆盘液体数量在单位时间内保持恒定c.圆盘表面平整光滑d.圆盘的圆周速率不宜过小,rmin=60m/s,乳(100-160m/s)若<60m/s,喷雾液滴不均匀,喷距似乎主要由一群液滴及沉向盘近处的一群细液滴组成,并随转速增高而减小。
离心喷雾器的结构:要求:润湿周边长,能使溶液达到高转速,喷雾均匀,结构坚固、质轻、简单、*、易拆洗、有较大生产率。
3,气流式喷雾干燥法:
原理:湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥器,二者充分混合,由于热质交换面积大,从而在很短的时间内达到蒸发干燥的目的。干燥后的成品从旋风分离器排出,一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。q型气流干燥器是负压操作,物料不经过风机;qg型气流干燥是正压操作,物料经过风机带有粉碎作用;fg型气流干燥器是尾气循环型;jg型气流干燥是强化型气流干燥器,其集闪蒸干燥与气流干燥为一体,是我厂根据用户要求设计的新型干燥设备。
喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外,它还有着其它多种用途,例如:改变物质的大小、外形或密度,它能在生产过程中协助添加其它成份,有助于生产质量标准zui严格的产品。本文介绍了喷雾干燥在中药和牛奶中的应用。
喷雾干燥在中药应用
1.成品均匀度好喷雾干燥时,药液是在不断的搅拌状态下喷成雾化分散体,瞬间完成干燥,因此均匀度较好。
2.成品流动性、疏松性、溶解性较好在喷雾干燥中,由于水分迅速气化,成品成为疏松的细小颗粒,这样流动性好,在分剂量包装时,剂量容易准确。在与水接触时,水易进入颗粒内部,因此溶解性也较好,压片时,这些疏松颗粒易崩碎,使得压出的片较平整光滑。
3.简化生产工艺喷雾干燥可使浓缩、干燥一步完成使工艺大大简化。在制备需要加辅料的浸膏粉时,也可将适量的辅料直接混入药液中,使成溶解或混悬状态后喷雾干燥。
4.生产中染菌或污染环境的机会减少这是由于喷雾干燥是一种连续的密闭式的生产装置,杜绝了暴露在生产环境中及与操作者接触的机会。
5.达到中药精制的效果,减少服用剂量喷雾干燥解决了中药提取液浓缩干燥的问题,这就可把处方中凡可制成提取液的成分尽可能的提取后制成浸膏粉,达到吃药不吃渣的效果服药剂量大大的减少。
6.干燥时间短对热敏性成分影响较小,因而特别适应热敏性成分的干燥。
喷雾干燥在奶粉中的应用
乳粉是一种干燥粉末状乳制品,具有耐保藏、使用方便的特点。生产乳粉的目的在于保留牛乳营养成分的同时,除去乳中大量水分,使牛乳由含水88%的液体状态转变成含水2%的粉末状态,从而大大缩小牛乳体积,既利于包装运输,又便于保藏和使用。乳粉的主要化学成分有水分、脂肪、蛋白质、乳糖、灰分、乳酸等,因含量差异而形成各种种类的乳粉。乳粉的营养价值一般通过乳脂肪及非脂乳固体部分来体现。
喷雾干燥,是指用单*次工序,将溶液、乳浊液、悬浮液或含有水分的膏糊状物料变成粉状、颗粒或块状的干燥产品。其形成取决于物料的物理特性,以及喷雾干燥设备的流程和操作。
奶粉喷雾干燥的原理是将浓缩乳借用机械力量,即压力或离心的方法,通过喷雾器将乳分散为雾状的乳滴(直径为10-15um),大大增加了其表面积,同时送入热风的情况下雾滴和热风接触,浓乳中的水分便在0.01-0.04s的瞬间内蒸发完毕,雾滴被干燥成球形颗粒落入干燥室的底部,水蒸气被热风带走,从干燥室排风口排出,而且微粒表面的温度为干燥介质的湿球温度(50~60℃),若连续出料,整个干燥过程仅需10~30s,故特别适用于热敏性物料的干燥,蛋白质的变性很少,乳清蛋白依然保持良好的溶解性,酶的活性也没有丧失。具有较高的溶解度及冲调性,保持其原有的营养成分及色、香、味。
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