噴霧干燥技術(shù)在動(dòng)物制品的應(yīng)用進(jìn)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(gè)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(diǎn)，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(dòng)物制品領(lǐng)域，尤其是動(dòng)物制品作為食品中的一個(gè)大類(lèi)，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(zhǎng)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(shí)間提高效率。在干燥過(guò)程中迅速除去水分，干燥時(shí)間短，保證了物料不會(huì)因高溫而變性，適用于在加工過(guò)程中受高溫、擠壓、碾磨等因素影響而會(huì)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(guò)程，一般噴霧干燥分為3 個(gè)階段：料液霧化、物料干燥及氣固分離[1]。在噴霧干燥機(jī)中，必須干燥的材料將懸浮在空氣中，也就是說(shuō)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(diǎn)

噴霧干燥應(yīng)用的領(lǐng)域很廣，而且涉及到不少我們?cè)谏钪薪?jīng)常會(huì)接觸到的產(chǎn)品。

1.2.1 干燥速度快

當(dāng)液體原料霧化時(shí)，材料表面會(huì)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(shí)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(jìn)的干燥工藝，直接通過(guò)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(jìn)行充分接觸，瞬間能完成脫水過(guò)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(dòng)性好，溶解性好。

1.2.3 操作簡(jiǎn)單

噴霧干燥設(shè)備操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、控制調(diào)試方便，自動(dòng)操作方便。噴霧干燥的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(jī)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(dòng)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(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)乳制品的需求量逐年增加，但乳制品（液態(tài)牛奶）不宜長(zhǎng)途運(yùn)輸且儲(chǔ)存時(shí)間不長(zhǎng)，而通過(guò)噴霧干燥生產(chǎn)的奶粉既保證產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)活性，又延長(zhǎng)了儲(chǔ)存時(shí)間。對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)，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(yíng)養(yǎng)成分，但如果直接通過(guò)加熱的方式去除水分，持續(xù)高溫會(huì)破壞營(yíng)養(yǎng)。而噴霧干燥這種快速的方法可以限度保留原有的營(yíng)養(yǎng)，還能避免過(guò)長(zhǎng)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?gòu)S家的品控成本。通過(guò)噴霧器將液體或物質(zhì)噴灑到熱氣缸中；在垮臺(tái)期間，液體將蒸發(fā)，液體會(huì)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(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化杏仁蛋白飲料的噴霧干燥工藝。噴霧干燥時(shí)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(jìn)風(fēng)壓力為23kPa，進(jìn)風(fēng)溫度為120℃，進(jìn)料速度為6mL/min，助干劑用量為4%，得粉率達(dá)到29.51%。此工藝條件下制得的杏仁粉末細(xì)膩均勻、無(wú)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(guò)響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析與優(yōu)化，得出進(jìn)風(fēng)溫度和泵轉(zhuǎn)速的交互作用對(duì)集粉率的影響最為顯著[4]。甄曉宇得出，噴霧干燥器的進(jìn)口溫度150℃、出口溫度70℃，霧化器轉(zhuǎn)速18000r/min 時(shí)集粉率可達(dá)64.00%，此時(shí)沖調(diào)性較好[5]。

2.2 噴霧干燥在血脂類(lèi)制品的應(yīng)用

我國(guó)是畜牧業(yè)大國(guó)，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(yíng)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(lèi)等。一旦將畜禽血液進(jìn)行適當(dāng)?shù)木C合利用，將具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(shí)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(cè)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(jìn)風(fēng)溫度和進(jìn)料速度對(duì)鴨血粉噴霧干燥效果的影響。試驗(yàn)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(jìn)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(duì)雞蛋液、鴨蛋液的噴霧干燥工藝應(yīng)用已見(jiàn)報(bào)道，結(jié)果明確了各工藝條件對(duì)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(yǔ)

近年來(lái)，通過(guò)對(duì)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(lái)越廣泛，因其本身的優(yōu)點(diǎn)，既克服了食品不易貯藏的缺點(diǎn)，又保留了食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為人們的健康提供了更好的保障。隨著對(duì)噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備的深入研究，以及人們對(duì)食品風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值需求不斷提高，將會(huì)出現(xiàn)越來(lái)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。