噴霧干燥機(jī)
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。于干燥室中將稀料經(jīng)霧化后,在與熱空氣的接觸中,水分迅速汽化,即得到干燥產(chǎn)品。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。
其原理為通過(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,(增大水分蒸發(fā)面積,加速干燥過(guò)程)與熱空氣接觸,在瞬間將大部分水分除去,使物料中的固體物質(zhì)干燥成粉末。
噴霧干燥機(jī)是瞬間的高溫,水分迅速氣化,干燥效果好!同時(shí),噴霧干燥的顆粒較較均勻,有很好的流散性。
食品的噴霧干燥:
有些植物的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)因高溫而喪失,對(duì)這些植物來(lái)說(shuō),冷凍干燥是一個(gè)有效的濃縮保存方法,然而,有些植物確需的溫度以去除毒性,對(duì)這些植物而言,噴霧干燥技術(shù)則是再理想不過(guò)的了。以大豆為例,其濃縮過(guò)程需要的溫度,以去除一種叫作胰蛋白酶抑制劑( trypsin inhibitors )的物質(zhì) ( 這種物質(zhì)會(huì)阻礙消化和分解蛋白質(zhì) ) 。
噴霧干燥機(jī)往往是制造過(guò)程中后的一個(gè)步驟,它就是經(jīng)由不斷的噴霧、混合和干燥來(lái)使物質(zhì)從液體變?yōu)榉勰?。在眾多?chǔ)存食物的技術(shù)中,噴霧干燥法有其*的性。因?yàn)榇思夹g(shù)所使用的溫度并不是很高,所以在去除微生物污染的同時(shí),仍可以有效保留食物的味道、色澤和營(yíng)養(yǎng)。
噴霧干燥法通常被用于去除原料中水分。除此之外,它還有著其它多種用途,例如:改變物質(zhì)的大小、外形或密度,它能在生產(chǎn)過(guò)程中協(xié)助添加其它成份,有助于生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的產(chǎn)品。
噴霧干燥生產(chǎn)果蔬粉能夠保留新鮮水果和蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分,而且體積縮小了70%,便于食用和運(yùn)輸。
此為以新鮮南瓜為例,做的一個(gè)噴霧干燥南瓜粉營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比表:
干燥技術(shù)可分高溫和低溫干燥,噴霧干燥是用高溫噴霧,但是實(shí)驗(yàn)之中有樣品遇到高溫會(huì)氧化,那這樣我們可以采用冷凍干燥!
冷凍干燥機(jī)
冷凍干燥又稱(chēng)升華干燥。將含水物料冷凍到冰點(diǎn)以下,使水轉(zhuǎn)變?yōu)楸?,然后在較高真空下將冰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ母稍锓椒āN锪峡上仍诶鋬鲅b置內(nèi)冷凍,再進(jìn)行干燥。但也可直接在干燥室內(nèi)經(jīng)迅速抽成真空而冷凍。升華生成的水蒸氣借冷凝器除去。升華過(guò)程中所需的汽化熱量,一般用熱輻射供給。
其原理為由物理學(xué)可知,水有三相,O點(diǎn)為三相共點(diǎn),OA為冰的融解點(diǎn)。根據(jù)壓力減小、沸點(diǎn)下降的原理,只要壓力在三相點(diǎn)壓力之下(壓力646.5Pa以下,溫度0℃以下),物料中的水分則可從水不經(jīng)過(guò)液相而直接升華為水汽。根據(jù)這個(gè)原理,就可以先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點(diǎn)之下,使原料中的水分變?yōu)楣虘B(tài)冰,然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下,將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去,再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝,從而使物料得到干燥。這種利用真空冷凍獲得干燥的方法,是水的物態(tài)變化和移動(dòng)的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程發(fā)生在低溫低壓下,因此,冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質(zhì)的機(jī)理。
冷凍干燥機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn):
一.冷凍干燥機(jī)在低溫下進(jìn)行,因此對(duì)于許多熱敏性的物質(zhì)適用。如蛋白質(zhì)、微生物之類(lèi)不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力。因此在醫(yī)藥上得到廣泛的應(yīng)用。
二.在低溫下干燥時(shí),物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小,適合一些化學(xué)產(chǎn)品,藥品和食品干燥。
三.在冷凍干燥過(guò)程中,微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行,因此能保持原來(lái)的性狀。
四.由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥,因此體積幾乎不變,保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu),不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。
五.干燥后的物質(zhì)疏松多孔,呈海綿狀,加水后溶解迅速而,幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。
六.由于干燥在真空下進(jìn)行,氧氣極少,因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。
七.干燥能排除95-99%以上的水分,使干燥后產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不致變質(zhì)。
噴霧干燥機(jī)和冷凍干燥機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn),噴霧干燥的特點(diǎn)是水分迅速氣化,干燥效果好!同時(shí),噴霧干燥速度快,顆粒較較均勻,有很好的流散性。但是高溫噴霧會(huì)破壞產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu),冷凍干燥的特點(diǎn)是低溫下冷凍干燥,樣品處理量少,時(shí)間長(zhǎng)!
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