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小型喷雾干燥机与冷冻干燥机的原理及使用比较

2018-09-06

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。

其原理为通过机械作用,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。

喷雾干燥机是瞬间的高温,水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥的颗粒较较均匀,有很好的流散性。

食品的喷雾干燥:

有些植物的营养成份会因高温而丧失,对这些植物来说,冷冻干燥是一个有效的浓缩保存方法,然而,有些植物确需一定的温度以去除毒性,对这些植物而言,喷雾干燥技术则是再理想不过的了。以大豆为例,其浓缩过程需要一定的温度,以去除一种叫作胰蛋白霉抑制剂( trypsin inhibitors )的物质 ( 这种物质会阻碍消化和分解蛋白质 ) 。

喷雾干燥机往往是制造过程中后的一个步骤,它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。在众多储存食物的技术中,喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高,所以在去除微生物污染的同时,仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。

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严格的产品。

喷雾干燥生产果蔬粉能够保留新鲜水果和蔬菜的营养成分,而且体积缩小了70%,便于食用和运输。

此为以新鲜南瓜为例,做的一个喷雾干燥南瓜粉营养成分对比表:

 

干燥技术可分高温和低温干燥,喷雾干燥是用高温喷雾,但是实验之中有样品遇到高温会氧化,那这样我们可以采用冷冻干燥!

冷冻干燥又称升华干燥。将含水物料冷冻到冰点以下,使水转变为冰,然后在较高真空下将冰转变为蒸气而除去的干燥方法。物料可先在冷冻装置内冷冻,再进行干燥。但也可直接在干燥室内经迅速抽成真空而冷冻。升华生成的水蒸气借冷凝器除去。升华过程中所需的汽化热量,一般用热辐射供给。

其原理为由物理学可知,水有三相,O点为三相共点,OA为冰的融解点。根据压力减小、沸点下降的原理,只要压力在三相点压力之下(压力646.5Pa以下,温度0℃以下),物料中的水分则可从水不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理,就可以先将食品的湿原料冻结至冰点之下,使原料中的水分变为固态冰,然后在适当的真空环境下,将冰直接转化为蒸汽而除去,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝,从而使物料得到干燥。这种利用真空冷冻获得干燥的方法,是水的物态变化和移动的过程,这个过程发生在低温低压下,因此,冷冻干燥的基本原理是在低温低压下传热传质的机理。

冷冻干燥机有下列优点:

一.冷冻干燥机在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。因此在医药上得到广泛地应用。

二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。

三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性装。

四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。

五.干燥后的物质疏松多孔,呈海绵状,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。

六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。

七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。

喷雾干燥机(JT-8000Y)和冷冻干燥机何有优缺点,喷雾干燥的特点是水分迅速气化,干燥效果好!同时,喷雾干燥速度快,颗粒较较均匀,有很好的流散性。但是高温喷雾会破坏产品的组织结构,冷冻干燥的特点是低温下冷冻干燥,样品处理量少,时间长!

 

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