噴霧干燥機(jī)的工藝流程及有哪些要求如下:
噴霧干燥機(jī)是指用霧化器把物料分散成霧狀液滴,同時在熱風(fēng)中干燥,最終獲得粉狀或顆粒狀成品的過程。由于料液的噴霧干燥在瞬間完成,因此必須最大限度地增加其分散度,即增加單位體積溶液中的表面積,從而加速干燥過程。目前,在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、水產(chǎn)、林業(yè)、冶金、食品、陶瓷等工業(yè)范圍內(nèi),有數(shù)百種產(chǎn)品采用噴霧干燥機(jī)方法得到。
1、噴霧干燥機(jī)工藝流程
噴霧干燥是系統(tǒng)化技術(shù)應(yīng)用于物料干燥的一種方法。
通過機(jī)械作用,將需干燥的物料,分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒,在與熱空氣的接觸中,增大水分蒸發(fā)面積,加速干燥過程,水分迅速汽化,瞬間將大部分水分除去,通過旋風(fēng)分離器的分離,得到干燥的產(chǎn)品。
控制好料液濃度、進(jìn)料量、進(jìn)風(fēng)溫度、出風(fēng)溫度、送風(fēng)量,就能很好的控制產(chǎn)品質(zhì)量,工藝過程連續(xù)性強(qiáng),熱效能高,廢氣廢水少,干燥室有一定負(fù)壓,車間內(nèi)粉塵少,生產(chǎn)效率高,操作人員少。該法能直接使溶液、乳濁液干燥成粉狀或顆粒狀制品,可省去蒸發(fā)、粉碎等工序,產(chǎn)品純度高,粒度分布集中。
2、噴霧干燥機(jī)的介紹
目前國內(nèi)主要使用三種噴霧干燥設(shè)備:壓力噴霧干燥法、離心噴霧干燥法和氣流式噴霧干燥法。
區(qū)別在于輸送料液到干燥室中的途徑不同,壓力噴霧是利用7.09×106Pa~2.03×107Pa的高壓泵;離心噴霧是利用水平方向作高速旋轉(zhuǎn)的圓盤給予溶液以離心力,使其以高速甩出;氣流式噴霧是濕物料經(jīng)輸送機(jī)與加熱后的自然空氣同時進(jìn)入干燥器,使二者更充分地混合。
原料液可以是溶液、乳濁液或懸浮液,也可以是熔融液或者膏狀物。干燥產(chǎn)品可以根據(jù)需要,制成粉狀、顆粒狀、空心球狀或團(tuán)粒狀。
3、噴霧干燥機(jī)技術(shù)發(fā)展
噴霧干燥機(jī)技術(shù)已有一百多年的發(fā)展史。
自1865年噴霧干燥最早用于蛋品處理以來,這種由液態(tài)經(jīng)霧化和干燥在極短時間直接變?yōu)楣腆w粉末的過程,已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。它使許多有價值但不易保存的物料得以大大延長保質(zhì)期,使一些物料便于包裝、使用和運(yùn)輸,同時也簡化了一些物料和加工工藝。
自20世紀(jì)初歐洲用噴霧干燥技術(shù)開發(fā)出脫脂牛乳干燥以來,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛運(yùn)用于食品、化工、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域,但由于種種原因,這項技術(shù)在制鹽行業(yè)從未出現(xiàn)。
4.噴霧干燥機(jī)工藝
所謂的離心式噴霧干燥其配備由電加熱器、塔體、霧化器、排風(fēng)系統(tǒng)、負(fù)壓裝置。旋風(fēng)式分離器、尾氣粉塵回收裝置組成。
工藝過程是通過加熱后的熱空氣在引風(fēng)機(jī)作用下通過干燥塔塔頂百葉窗式分配的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入塔內(nèi)與霧化器高速噴出的霧狀發(fā)酵液進(jìn)行熱交換、霧滴依靠本身體積小、截面積大、蒸發(fā)快的特點,迅速干燥成粉,在引風(fēng)機(jī)作用下塔內(nèi)粉塵進(jìn)行重力沉降,通過旋風(fēng)分離器回收,尾氣回收。瞬間即完成全部工藝過程。
霧化器保證每分鐘18000-24000轉(zhuǎn)的速度,風(fēng)速在塔內(nèi)保證每秒15M,由于干燥時間很短從而保證了物料當(dāng)中的營養(yǎng)成分組織不被破壞,進(jìn)而保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,這是其它干燥工藝所無法達(dá)到的。酶制劑的提取工藝在老工藝時需添加絮凝劑、防腐劑不加了而且產(chǎn)品色澤有了很大改觀變成了淺黃色。
同時離心噴霧干燥技術(shù)由于是自動化操作,從溫度控制、負(fù)壓調(diào)節(jié)、進(jìn)料量控制,完全可以按照物料成分、粘稠程度因物料含量來調(diào)整。基本上可以說工藝操作隨心所欲而不受什么控制。從大的方面講,噴霧干燥投資相對少、空間占有率不大、沒有噪音、不污染環(huán)境,是一種環(huán)保型的工藝流程。且設(shè)備材質(zhì)全部采用不銹鋼,進(jìn)而保證了產(chǎn)品質(zhì)量不受2次污染。
由于市場的需求,產(chǎn)品不斷翻新,噴霧干燥技術(shù)面對市場也有了更高要求,一次成型造粒,高細(xì)度的沖飲制品,纖維素食品。因此噴霧干燥從設(shè)備配置,噴霧工藝上,不斷更新來迎合廣大企業(yè)的需要,這種技術(shù)將會永遠(yuǎn)伴隨企業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展為人民造福。
噴霧干燥技術(shù)特點
噴霧干燥機(jī)技術(shù)是物料經(jīng)過霧化器分散成霧滴,霧滴在沉降過程中,水分被熱空氣氣流蒸發(fā)而進(jìn)行脫水干燥的過程。干燥后得到的粉末狀或顆粒狀產(chǎn)品和空氣分開后收集在一起,在這一道工序中同時完成噴霧與干燥2種工藝過程。噴霧干燥機(jī)由霧化室、干燥室、分離器、泵等構(gòu)成,干燥室是噴霧干燥技術(shù)的核心。
1、噴霧干燥技術(shù)的優(yōu)點
(1)干燥速度快、時間短。料液霧化后,表面積增大至10000倍以上。例如,將1L料液霧化成直徑為50μm的霧滴,其表面積可增大至120m2,在熱風(fēng)氣流中可瞬時(0.01~0.04s)蒸發(fā)95%~98%的水分,完成干燥時間一般僅需5~40s。
(2)產(chǎn)品品質(zhì)好。噴霧干燥使用的溫度范圍廣(80~300℃),即使采用高溫?zé)犸L(fēng),由于熱交換主要用于蒸發(fā)物料水分,故出口溫度仍不會很高,干燥產(chǎn)品品質(zhì)較好,不易發(fā)生蛋白質(zhì)變性、維生素?fù)p失、氧化等缺陷。因此,特別適合于易分解、變性的熱敏性食品加工。同時,由于干燥過程在熱空氣中完成,產(chǎn)品基本能保持與霧滴相近似的空心顆粒或疏松團(tuán)粒,具有良好的分散性、流動性和融解性。
(3)工藝簡單、控制方便。料液中水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常為40%~60%,有些特殊料液水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)90%,也可不經(jīng)過濃縮,一次干燥直接獲得粉末狀或微細(xì)顆粒狀產(chǎn)品,可省去一些蒸發(fā)、結(jié)晶、分離、粉碎及篩選等工藝過程,簡化了生產(chǎn)工藝流程。通過改變原料的濃度、熱風(fēng)溫度、噴霧條件等,可獲得不同水分和粒度產(chǎn)品,易于操作,控制方便。由于噴霧干燥在全封閉的干燥塔中進(jìn)行,干燥室具有一定負(fù)壓,因而既保證了衛(wèi)生條件又避免了粉塵飛揚(yáng)。
(4)生產(chǎn)率高。噴霧干燥能適應(yīng)于大規(guī)模生產(chǎn),物料可連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)排料,結(jié)合冷卻器和風(fēng)力輸送,組成連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)線,操作人員少、勞動強(qiáng)度低。
2、噴霧干燥機(jī)技術(shù)的缺點
噴霧干燥技術(shù)的缺點有:①設(shè)備較復(fù)雜,占地面積大,一次性投入多;②能耗大,熱效率不高,動力消耗大;③在生產(chǎn)粒徑小的產(chǎn)品時,廢氣中帶20%左右的微粒,需選用高效的分離裝置,附屬裝置比較復(fù)雜,費用較高;④干燥室內(nèi)壁易于粘附產(chǎn)品微粒,腔體體積大,設(shè)備的清洗工作量大。
噴霧干燥在食品工業(yè)中的應(yīng)用
1、噴霧干燥機(jī)在果蔬粉生產(chǎn)中的應(yīng)用
我國是農(nóng)業(yè)大國,果蔬產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)已成為僅次于糧食的支柱產(chǎn)業(yè)。
果蔬粉因其具有獨特的優(yōu)點,不僅能克服果蔬不耐貯藏、容易腐爛變質(zhì)等缺點,而且能夠滿足人們對果蔬多樣化、高檔化和新鮮化趨勢的需求,所以具有廣闊的開發(fā)前景。
果蔬粉制備技術(shù)較多,譬如,噴霧干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、微波干燥、變溫壓差膨化干燥及超微粉碎技術(shù)等,但噴霧干燥因其特有的優(yōu)點,使其在果蔬粉的加工中占據(jù)著十分重要的位置。
2、噴霧干燥機(jī)技術(shù)在速溶茶飲料中的應(yīng)用
速溶茶飲料是一種能夠迅速溶解于水的固體飲料茶,因具有沖飲攜帶方便、沖水速溶、不留余渣、農(nóng)藥殘留少、易于調(diào)節(jié)濃淡或容易同其他食品調(diào)配等許多特點,所以越來越受到人們的青睞。
3、噴霧干燥機(jī)在食品添加劑中的應(yīng)用
食品添加劑既能改善食品的色、香、味等感官品質(zhì),也能在一定程度上滿足產(chǎn)品防腐和加工工藝的需要,大大促進(jìn)了食品工業(yè)的發(fā)展,并被譽(yù)為現(xiàn)代食品工業(yè)的靈魂。
但是由于某些食品添加劑易受環(huán)境中光、氧、溫度、水分等因素影響及食品添加劑自身存在的異味、臭味、辛辣味等不良?xì)馕叮瑖?yán)重影響了其在食品中的應(yīng)用,阻礙了食品工業(yè)的發(fā)展。20世紀(jì)隨著微膠囊技術(shù)的誕生,這些問題都迎刃而解,而微膠囊技術(shù)的關(guān)鍵就是噴霧干燥。
4、噴霧干燥機(jī)在保健食品中的應(yīng)用
近年來,隨著居民的經(jīng)濟(jì)和生活水平不斷提高,一些現(xiàn)代文明病,如高血壓、高血脂、糖尿病等也不斷涌現(xiàn)。
魚油中富含ω-3系多不飽和脂肪酸(DHA和EPA),具有抗炎、調(diào)節(jié)血脂等功效,被譽(yù)為保健食品中的“常青樹”。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷改善以及人口老齡化的不斷加劇,魚油市場不斷擴(kuò)大,魚油消費也開始迅速增長。
但是由于魚油中的多不飽和脂肪酸(DHA和EPA)極易氧化,嚴(yán)重阻礙其在保健食品中的應(yīng)用及市場需求,而魚油微膠囊化不僅可以有效防止其氧化變質(zhì),而且能夠掩蓋魚腥味。