我們生活中使用的很多物品都是以無塵粉末形式使用的。從奶粉到某些藥物或化工產(chǎn)品，許多產(chǎn)品無法承受標(biāo)準(zhǔn)的脫水過程，需要特殊的程序才能轉(zhuǎn)化為粉末形式。這種專門的程序稱為噴霧干燥。該過程涉及將液體或漿料分散于熱的干燥氣體中，從而獲得粒徑分布一致的粉末。該過程中可能會使用普通空氣或惰性氣體。例如溶劑類和易燃易爆和其他與氧反應(yīng)的產(chǎn)品可以用惰性氣體而不是空氣進(jìn)行處理。

   噴霧干燥設(shè)備中，各種霧化器或噴嘴用于將液體或漿料破碎成粒徑極小的霧化液滴。單流體高壓渦流噴嘴和轉(zhuǎn)盤噴嘴是常用的噴嘴類型。通過霧化輪可以實現(xiàn)更寬的粒徑分布，已上在兩種方法中都可以實現(xiàn)一致的粒徑，100至200μm的直徑范圍是常用的粒徑，通過在特定工藝中使用特定噴嘴可以獲得10至500μm。

影響噴霧干燥的主要因素

進(jìn)出口溫度，噴霧干燥室的溫度通常指熱風(fēng)進(jìn)入塔內(nèi)和出塔的溫度。干燥溫度是影響噴霧干燥粉末物理化學(xué)性質(zhì)重要的因素。

噴霧干燥產(chǎn)品的粒度也取決于熱風(fēng)入口溫度。干燥溫度的升高導(dǎo)致水分蒸發(fā)加快，這使得微球更快地形成而沒有足夠的時間收縮，導(dǎo)致得到的顆粒粒徑較大。噴霧干燥粉末的堆積密度隨著溫度的升高而降低。較大的顆?？赡軆?nèi)部是中空的，或者由于較高的水蒸發(fā)速率而具有多孔性或破碎的結(jié)構(gòu)。通常，多孔或碎片顆粒呈現(xiàn)較低的堆積密度。另外，因為顆粒水分與干燥溫度負(fù)相關(guān)，而水的密度又比大多數(shù)干燥食品固體的密度更大，所以在較高溫度下生產(chǎn)的粉末堆積密度低于在低溫下生產(chǎn)的粉末。噴霧干燥粉末的流動性在一定程度上也受干燥溫度的影響，隨著溫度的升高，流動性會降低。這可能是由于較高的水蒸發(fā)速率而造成的顆粒形態(tài)變異更大，多孔性或破碎的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的表面接觸角更小，而使粉末與表面之間的摩擦力以及顆粒之間內(nèi)阻加大而導(dǎo)致流動性降低。溶解度也是粉末產(chǎn)品的重要質(zhì)量特性，可直接影響噴霧干燥食品的重構(gòu)行為。隨著噴霧干燥溫度從120℃升至160℃，粉末的溶解度增加。

富含糖的物質(zhì)，如果汁和蔬菜汁，很難在沒有包埋劑的情況下直接噴霧干燥，而壁材就是在噴霧干燥過程中包埋活性成分的聚合物，是噴霧干燥中重要的因素之一。壁材在噴霧干燥中可以提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和產(chǎn)率，并降低粉末產(chǎn)品的黏性和吸濕性。常見的壁材有阿拉伯樹膠、麥芽糊精、明膠、淀粉、果膠、甲基纖維素、藻酸鹽和磷酸三鈣及其組合等。壁材的選擇主要取決于噴霧干燥的目的和加工材料的物理化學(xué)性質(zhì)。壁材應(yīng)高度溶于工藝溶劑，具有足夠的成膜能力，即使在高濃度下也能產(chǎn)生低黏度溶液。對于噴霧干燥，它們必須具有高分子量和高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以改善終產(chǎn)品的抗黏性。它們必須能夠保護(hù)敏感化合物免受熱、氧和光等的影響。

在噴霧干燥過程中，進(jìn)料速度是重要影響因素之一。進(jìn)料速度決定物料在干燥室、分離器和輸送機(jī)中的停留時間，同時還影響著物料霧化以及液滴的大小。進(jìn)料速度基本上取決于霧化器的速度，泵速越高，進(jìn)料速度越快。但是，較高的進(jìn)料速度會使熱量傳遞變慢，使得液滴難以充分干燥，容易導(dǎo)致粘壁現(xiàn)象。此外，進(jìn)料速度過高將會導(dǎo)致液滴直接滴落在干燥室內(nèi)的現(xiàn)象，這是由于熱空氣已被飽和，高速液滴不能被完全充分地霧化，導(dǎo)致粉末收率降低。較高的進(jìn)料速度導(dǎo)致液滴和熱空氣之間沒有足夠的作用時間，增加了噴霧干燥粉末的水分。過高的進(jìn)料速度是噴霧干燥過程中需要盡量避免的不當(dāng)操作。進(jìn)料速度過高往往是粉末粘壁，吸潮，堵塞管道的重要因素，除了降低粉末收率，也給現(xiàn)場清理帶來額外的麻煩。