噴霧干燥技術(shù)在動物制品的應(yīng)用進展

郭建慧

（濰坊職業(yè)學(xué)院食品藥品學(xué)院 262737）

噴霧干燥技術(shù)始于20 世紀(jì)20 年代，經(jīng)歷了近一個世紀(jì)的發(fā)展歷程?，F(xiàn)在噴霧干燥技術(shù)因其可直接由溶液或懸浮體制得成分均勻的粉狀產(chǎn)品的特殊優(yōu)點，已成為干燥領(lǐng)域的主流技術(shù)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域中占有極為重要的地位[1,2]。其典型應(yīng)用范例當(dāng)屬食品行業(yè)的奶粉、蛋粉生產(chǎn)，化工行業(yè)分散染料的生產(chǎn)，能源生產(chǎn)中燃煤產(chǎn)生的煙道氣中二氧化硫的脫出等。

隨著科技的發(fā)展，噴霧干燥技術(shù)逐漸應(yīng)用到動物制品領(lǐng)域，尤其是動物制品作為食品中的一個大類，逐漸應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)生產(chǎn)了各種干燥產(chǎn)品，而使食品工業(yè)得到長足發(fā)展[2]。

1 噴霧干燥技術(shù)

噴霧干燥是一種用于干燥物料的方法，該技術(shù)可將物料溶液、懸濁液或乳濁液直接制成粉末或顆粒，省去蒸發(fā)、粉碎等工序，可縮短工藝提取時間提高效率。在干燥過程中迅速除去水分，干燥時間短，保證了物料不會因高溫而變性，適用于在加工過程中受高溫、擠壓、碾磨等因素影響而會失去很大一部分活性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、維生素及一些風(fēng)味物質(zhì)[2]。

1.1 噴霧干燥技術(shù)的原理

噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細(xì)小的霧滴，并在干燥的高溫?zé)峥諝庀聟R總迅速蒸發(fā)溶劑形成干粉的過程，一般噴霧干燥分為3 個階段：料液霧化、物料干燥及氣固分離[1]。在噴霧干燥機中，必須干燥的材料將懸浮在空氣中，也就是說液體變成具有大表面積的霧狀霧化。霧化液體將暴露于干燥室中的蒸汽熱空氣中。液體快速蒸發(fā)，固體作為粉末回收，存在細(xì)小的空心球形部件。

1.2 噴霧干燥技術(shù)的特點

噴霧干燥應(yīng)用的領(lǐng)域很廣，而且涉及到不少我們在生活中經(jīng)常會接觸到的產(chǎn)品。

1.2.1 干燥速度快

當(dāng)液體原料霧化時，材料表面會大大增大，在熱空氣流中，95%～98%的水可以立即蒸發(fā)。完成干燥的時間是幾秒鐘，特別適用于干熱敏感材料。

1.2.2 成品質(zhì)量高

噴霧干燥是一種非常先進的干燥工藝，直接通過高壓把液體或粉狀原料霧化，這樣可以讓表面積迅速增大，并且和熱空氣進行充分接觸，瞬間能完成脫水過程，從而得到含水率非常低的半成品。因此，噴霧干燥所得成品質(zhì)量高，純度高，均勻性好，流動性好，溶解性好。

1.2.3 操作簡單

噴霧干燥設(shè)備操作簡單、穩(wěn)定、控制調(diào)試方便，自動操作方便。噴霧干燥的生產(chǎn)工藝簡單，是一種理想的液體材料選擇，含有40%～90%的水，并且要將其干燥成粉末，這種機器可以減少粉碎和篩分的程序，操作環(huán)境優(yōu)越，始終清潔，在健康條件下它也可避免干燥的粉末飛行。

2 噴霧干燥技術(shù)在動物制品的應(yīng)用

2.1 噴霧干燥在乳制品的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對乳制品的需求量逐年增加，但乳制品（液態(tài)牛奶）不宜長途運輸且儲存時間不長，而通過噴霧干燥生產(chǎn)的奶粉既保證產(chǎn)品的營養(yǎng)活性，又延長了儲存時間。對于一般人來說，噴霧干燥應(yīng)用最熟悉的行業(yè)就是乳制品，各種奶粉大多是利用這種工藝制造完成的。牛奶有豐富的蛋白質(zhì)及其他營養(yǎng)成分，但如果直接通過加熱的方式去除水分，持續(xù)高溫會破壞營養(yǎng)。而噴霧干燥這種快速的方法可以限度保留原有的營養(yǎng)，還能避免過長的生產(chǎn)環(huán)節(jié)引入新的污染物，讓奶粉品質(zhì)更好、更穩(wěn)定，還能減少廠家的品控成本。通過噴霧器將液體或物質(zhì)噴灑到熱氣缸中；在垮臺期間，液體將蒸發(fā)，液體會升起并被捕獲，掉落的產(chǎn)品是由牛奶或其他產(chǎn)品制成的粉末薄片。

張馨予等[3]以珍珠油杏杏仁為原料制備蛋白飲料，采用單因素實驗和響應(yīng)面試驗優(yōu)化杏仁蛋白飲料的噴霧干燥工藝。噴霧干燥時選用的助干劑為麥芽糊精，杏仁蛋白飲料噴霧干燥最佳濃度為20%，杏仁蛋白飲料噴霧干燥最佳工藝條件為進風(fēng)壓力為23kPa，進風(fēng)溫度為120℃，進料速度為6mL/min，助干劑用量為4%，得粉率達到29.51%。此工藝條件下制得的杏仁粉末細(xì)膩均勻、無結(jié)塊現(xiàn)象；杏仁粉末顆粒的溶解速度為15s，溶解性較佳。馬川川通過響應(yīng)曲面試驗設(shè)計分析與優(yōu)化，得出進風(fēng)溫度和泵轉(zhuǎn)速的交互作用對集粉率的影響最為顯著[4]。甄曉宇得出，噴霧干燥器的進口溫度150℃、出口溫度70℃，霧化器轉(zhuǎn)速18000r/min 時集粉率可達64.00%，此時沖調(diào)性較好[5]。

2.2 噴霧干燥在血脂類制品的應(yīng)用

我國是畜牧業(yè)大國，有將畜禽血液制作成食物的習(xí)慣，如豬血、鴨血、羊血等。畜禽血液中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)和脂類等。一旦將畜禽血液進行適當(dāng)?shù)木C合利用，將具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。將畜禽血液制成血粉的生產(chǎn)工藝條件具有重要的現(xiàn)實意義。汪黎以粗蛋白質(zhì)、粗灰分、水分活度和感官質(zhì)量為檢測指標(biāo)確定了最佳工藝參數(shù)[2]。汪學(xué)榮等[6]采用噴霧干燥法制備鴨血粉，研究了鴨血濃度、進風(fēng)溫度和進料速度對鴨血粉噴霧干燥效果的影響。試驗結(jié)果表明，噴霧干燥法可用于制備鴨血粉，在最佳制備工藝參數(shù)下制得的鴨血粉感官質(zhì)量較高，水分含量低，溶解度較高，其還初步建立了鴨血粉的質(zhì)量指標(biāo)。李偉鋒等[7]認(rèn)為，熱風(fēng)溫度和進料速率是血漿噴霧干燥工藝的主要技術(shù)參數(shù)，為雞血漿蛋白粉的工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

2.3 噴霧干燥在蛋制品的應(yīng)用

目前對雞蛋液、鴨蛋液的噴霧干燥工藝應(yīng)用已見報道，結(jié)果明確了各工藝條件對全蛋粉沖調(diào)性能中關(guān)鍵指標(biāo)的影響，并可為具有良好沖調(diào)性全蛋粉的生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)[8-10]。

3 結(jié)語

近年來，通過對噴霧干燥技術(shù)的深入研究，噴霧干燥技術(shù)已在食品工業(yè)中應(yīng)用的越來越廣泛，因其本身的優(yōu)點，既克服了食品不易貯藏的缺點，又保留了食品的營養(yǎng)價值，為人們的健康提供了更好的保障。隨著對噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的深入研究，以及人們對食品風(fēng)味和營養(yǎng)價值需求不斷提高，將會出現(xiàn)越來越多的噴霧干燥產(chǎn)品，食品工業(yè)必將加速發(fā)展，前景廣闊。