喷雾干燥在乳品生产中的应用

1、食品机械与设备喷雾干燥塔在乳品生产中的应用 学生姓名：张晗学 号：20084061723班 级：七班专 业：食品科学与工程摘要：喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴，并用热空气(或其它气体)与雾滴直接接触的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程。在众多的干燥设备中，喷雾干燥器是在乳品生产中应用较广的干燥器之一。关键词：喷雾干燥；奶粉生产；生产应用1. 前言 喷雾干燥是将原料液用雾化器分散成雾滴，并用热空气(或其它气体)与雾滴直接接触的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程。原料液可以是溶液、乳浊液或悬浮液，也可以是熔融液或膏状物。干燥产品可以根据需要，制成粉状、颗粒状、空心球状或团粒状。喷雾干燥技术已

2、有一百多年的发展史。自1865年喷雾干燥最早用于蛋品处理以来，这种由液态经雾化和干燥在极短时间直接变为固体粉末的过程，已经取得了长足的进步。它使许多有价值但不易保存的物料得以大大延长保质期，使一些物料便于包装、使用和运输，同时也简化了一些物料的加工工艺1。自20世纪初欧洲用喷雾干燥技术开发出脱脂牛乳干燥以来，现在已经广泛运用于食品、化工、医药、环保等领域。 2. 喷雾干燥设备的在乳品生产应用的意义 在众多的干燥设备中，喷雾干燥器是应用较广的干燥器之一，是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。能从液体直接干燥成粉体，这是喷雾干燥器的最大优点；热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高是它的缺点2。

3、喷雾干燥设备因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点。3. 喷雾干燥设备的生产过程3.1国内外现状 喷雾干燥加工中，其原理是(使奶变成细小的雾状小滴)将奶引入空气温度至少150的热气气流，经常超过200。由于雾化使奶滴形成极大的表面，便可使奶滴表面在热气流中非常迅速地蒸发掉水分，这些奶滴几乎就在瞬间之内便于为温度很底的奶粉。3.2实际生产工艺 在实际生产当中，喷雾方法分两大类：即将奶雾化或引入干燥箱。奶既可以通过一速度达15 000转/分钟的快速转盘的离心力进行雾化，亦可通过特殊设计有许多小孔的喷嘴和一个开缝或螺旋插头产生的旋转动作形成雾化。奶在高压下进入喷嘴3。这样，在离心喷

4、雾干燥器与压力喷雾干燥器之间便有了明显的差别。 喷雾干燥设备和工艺 (1)一管道供气设备。通过这一设备干燥空气进入干燥室。干燥空气经过过滤之后，被一涡轮式风扇以高速引入，经过空气加热器，这一加热器可以是蒸气辐射式的，亦可以是均匀热油循环加热器，将空气从室温加热至干燥温度。(2)一个巨大的，通常是立式干燥箱有一维形的底部。热空气一般是通过顶部空气分配系统进入的，雾化奶滴是从非常接近刚进来的热空气的位置进入的，热空气立即与雾化奶滴相接触，这样，迅速的混合可立即使水分蒸发。(3)管道空气排出线。通过这一排出线，在干燥室内使用过的空气由一排出风扇排出去。从干燥室中抽出的空气由于奶中水分的蒸发而降低了温

5、度，并且其中也要带上1020%的奶粉产品，这些都是混合于气流之中的更细的颗碎。在使用过的空气从该系统中抽出之前，要经过一系列的旋风分离器，回收混入的奶粉，使其混合颗粒小于10微米(要依旋风分离器的设计和效率而定)。也许还有一些附加系统，如过滤袋或湿式洗涤器，使奶粉的回收可提高到99.8%。(4)在设计适宜的干燥箱中，大部分的奶粉(约80%)都降至其底部，在这里奶粉被不断取走，通常是用气压的方法送至储存斗或料仓，在这里也许就由连续系统打包装了。从排出空气旋风分离下来的奶粉被直接送入从干燥箱底部运出的奶粉之中。 由于将液体奶制造成奶粉的喷雾干燥器的能量消耗大(相当于1.7公斤蒸汽，蒸发1公斤水)，

6、所以常常是将液体奶在引入喷雾干燥器之前进行浓缩，通常一半左右的水首先从液体奶中被蒸发出去，生成浓缩奶4。蒸发工序在一多级真空蒸发器中进行。奶通过分配器进入灌发器的第一级管状加热体，以高速落下，形成一层薄膜，在加热体的管道中落下。奶和蒸汽从加热体进入相连的分离器，在这里蒸汽被排出，浓缩奶进入下一系列的加热器和不断抽真空的分离室，用这种方式浓缩是有一定限度的。通常是由浓缩乳液因失去水分而不断增加的粘度决定的。粘度的增加与液体中总固形物的增加成指数关系。所以大约50%的总固形物的热交换率放慢了，水的蒸发也更为缓慢。一个蒸发器的能量消耗大约相当于0.25公斤蒸汽蒸发1公斤水。3.3生产过程 喷雾干燥器

7、的工作原理是：用喷雾的方法将物料喷成雾滴分散在热空气中，物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触，使水分迅速蒸发，达到干燥目的。4. 发展前景在食品工业中，由于被干燥的物料种类繁多，所以相应的干燥机械的形式亦多样化。国内外在喷雾干燥技术上发展总的趋向是：装置大型化，生产自动化；在热能的回收上做改进，如设置热能回收器、气-气热交换器、废气潜热与显热的回收5。干燥产品显然的回收等；组合干燥机械，使干燥过程在机组上先排除表面水分在拍出内部水分的二级干燥，以节约干燥成本，提高效率；封闭循环干燥系统，防止污染和消除噪声等6。参考文献：1蔡业彬,曾亚森,胡智华,等.喷雾干燥技术研究现状及其在中药制药中的应用J.化工装备技术,2006,27(2):5-10.2姚辉,于才渊. 喷雾干燥制备微胶囊技术在食品工业中的应用J.干燥技术与设备,2004, （1） :8-11.3黄照