噴霧干燥是指用霧化器把料液分散成霧狀液滴，同時(shí)在熱風(fēng)中干燥，最終獲得粉狀或顆粒狀成品的過(guò)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(guò)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)品采用噴霧干燥方法得到。

1、噴霧干燥原理

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(guò)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(guò)程，水分迅速汽化，瞬間將大部分水分除去，通過(guò)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(guò)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(chē)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、噴霧干燥設(shè)備

目前國(guó)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(pán)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(shí)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、噴霧干燥技術(shù)發(fā)展

噴霧干燥技術(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(lái)，這種由液態(tài)經(jīng)霧化和干燥在極短時(shí)間直接變?yōu)楣腆w粉末的過(guò)程，已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。它使許多有價(jià)值但不易保存的物料得以大大延長(zhǎng)保質(zhì)期，使一些物料便于包裝、使用和運(yùn)輸，同時(shí)也簡(jiǎn)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(kāi)發(fā)出脫脂牛乳干燥以來(lái)，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(xiàng)技術(shù)在制鹽行業(yè)從未出現(xiàn)。

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(guò)程是通過(guò)加熱后的熱空氣在引風(fēng)機(jī)作用下通過(guò)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?lài)姵龅撵F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(diǎn)，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(guò)旋風(fēng)分離器回收，尾氣回收。瞬間即完成全部工藝過(guò)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(shí)間很短從而保證了物料當(dāng)中的營(yíng)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(wú)法達(dá)到的。酶制劑的提取工藝在老工藝時(shí)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(shí)離心噴霧干燥技術(shù)由于是自動(dòng)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(lái)調(diào)整。基本上可以說(shuō)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(duì)少、空間占有率不大、沒(méi)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(chǎng)的需求，產(chǎn)品不斷翻新，噴霧干燥技術(shù)面對(duì)市場(chǎng)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(lái)迎合廣大企業(yè)的需要，這種技術(shù)將會(huì)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)是物料經(jīng)過(guò)霧化器分散成霧滴，霧滴在沉降過(guò)程中，水分被熱空氣氣流蒸發(fā)而進(jìn)行脫水干燥的過(guò)程。干燥后得到的粉末狀或顆粒狀產(chǎn)品和空氣分開(kāi)后收集在一起，在這一道工序中同時(shí)完成噴霧與干燥2種工藝過(guò)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(diǎn)

(1)干燥速度快、時(shí)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(shí)(0.01~0.04s)蒸發(fā)95%~98%的水分，完成干燥時(shí)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(huì)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(shí)，由于干燥過(guò)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?；蚴杷蓤F(tuán)粒，具有良好的分散性、流動(dòng)性和融解性。

(3)工藝簡(jiǎn)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(guò)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(guò)程，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程。通過(guò)改變?cè)系臐舛取犸L(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(xiàn)，操作人員少、勞動(dòng)強(qiáng)度低。

2、噴霧干燥技術(shù)的缺點(diǎn)

噴霧干燥技術(shù)的缺點(diǎn)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(dòng)力消耗大;③在生產(chǎn)粒徑小的產(chǎn)品時(shí)，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(fèi)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。

1、噴霧干燥在果蔬粉生產(chǎn)中的應(yīng)用

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，果蔬產(chǎn)業(yè)在國(guó)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，不僅能克服果蔬不耐貯藏、容易腐爛變質(zhì)等缺點(diǎn)，而且能夠滿(mǎn)足人們對(duì)果蔬多樣化、高檔化和新鮮化趨勢(shì)的需求，所以具有廣闊的開(kāi)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(diǎn)，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(diǎn)，所以越來(lái)越受到人們的青睞。

3、噴霧干燥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(mǎn)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?，?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(wèn)題都迎刃而解，而微膠囊技術(shù)的關(guān)鍵就是噴霧干燥。

4、噴霧干燥在保健食品中的應(yīng)用

近年來(lái)，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(yú)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(shù)”。隨著我國(guó)國(guó)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(yú)油市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，魚(yú)油消費(fèi)也開(kāi)始迅速增長(zhǎng)。

但是由于魚(yú)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(chǎng)需求，而魚(yú)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(yú)腥味。

5、噴霧干燥技術(shù)在其他食品領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著噴霧干燥技術(shù)研究的深入，以及人們對(duì)食品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的要求不斷提高，市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來(lái)越多的由噴霧干燥法生產(chǎn)的食品，如蛋黃粉、雜糧粉、調(diào)味粉等。

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活的改善，不少地區(qū)民眾雜糧谷物的攝入量有所減少，而雜糧谷物中富含膳食纖維、礦物質(zhì)等，這些物質(zhì)又是機(jī)體不可或缺的，所以谷物粉備受消費(fèi)者的喜愛(ài)。