噴霧干燥技術(shù)的優(yōu)勢

噴霧干燥是利用霧化器將料液霧化成直徑微小的霧滴，并在干燥塔中與熱空氣或其它的熱介質(zhì)直接接觸過程中迅速蒸發(fā)料液中的水分或其它溶劑，料液在極短的時(shí)間內(nèi)干燥成粉狀產(chǎn)品后從干燥塔排出至旋風(fēng)分離塔實(shí)現(xiàn)氣固分離從而獲得干燥產(chǎn)品的干燥技術(shù)。

與其它干燥技術(shù)相比，噴霧干燥技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)[2、3]：

干燥速度快：料液經(jīng)霧化器霧化之后體積增大幾千倍，細(xì)小霧滴與熱空氣接觸過程當(dāng)中瞬間即可完成90%～95%以上的水分蒸發(fā)量，根據(jù)不同形式的設(shè)備差異，干燥時(shí)間可以控制在5～30s之內(nèi)，其干燥過程非常迅速。

物料不承受高溫、適用于熱敏性物料的干燥：在噴霧干燥過程中，物料與熱空氣直接接觸，但是大部分熱量都用來蒸發(fā)料液中的水分，物料的溫度不會(huì)超過高溫空氣濕球溫度，物料不會(huì)因?yàn)楦邷乜諝庥绊懫滟|(zhì)量品質(zhì)，適用于醫(yī)藥等熱敏性物料的干燥。

應(yīng)用于從高級(jí)合成物到大宗化學(xué)品的多種產(chǎn)品的生產(chǎn)，噴霧干燥技術(shù)非常適用于料液固含量在0～60%內(nèi)物料的干燥，通過改變工藝參數(shù)，可以以非常高效的方式生產(chǎn)出符合粉體粒度和形狀、密度、分散性、多態(tài)性和流動(dòng)特性等精確粉體特性的復(fù)雜粉體。

噴霧干燥過程[4]

根據(jù)干燥特點(diǎn)，噴霧干燥可分為霧化、干燥、分離等三個(gè)步驟：

物料霧化：物料通過霧化器的霧化作用霧化成直徑細(xì)小的霧滴，增大料液的傳熱面積。

物料干燥：霧化之后的細(xì)小霧滴與高溫?zé)峥諝庵苯咏佑|過程中迅速蒸發(fā)大部分水分，從而把料液干燥成粉體或顆粒狀產(chǎn)品的過程，在此過程中物料與環(huán)境之間發(fā)生熱量和質(zhì)量的交換。

氣固分離：干燥之后的物料為粉末狀物料和氣體狀溶劑，生產(chǎn)過程中一般采用旋風(fēng)分離加布袋除塵器的方法加以分離。

噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用

噴霧干燥制備微膠囊在食品行業(yè)的應(yīng)用

在食品添加劑中的應(yīng)用在食品添加劑中，微膠囊香料是最早應(yīng)用噴霧干燥技術(shù)的。此技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了香料耐氧、光、熱的能力，提高了各種香料和風(fēng)味物質(zhì)的可加工性，延長了貯存期限，大大拓寬了香料和風(fēng)味物質(zhì)的使用范圍。[5] 

幾乎所有的油脂如芝麻油、花生油、棉籽油、大豆油、色拉油、豬油、玉米油、椰子油等均可經(jīng)噴霧干燥制成微膠囊，將其轉(zhuǎn)化成固體粉末油脂，從而可以方便地用作各種食品添加劑。

在保健食品中的應(yīng)用天然維生素E是生育酚類化合物的總稱，它是油溶性的熱敏性物質(zhì)，難以與水溶性物質(zhì)混溶，因此不易均勻地添加于食品、化妝品、藥品等水溶性產(chǎn)品中，用水溶性壁材噴霧干燥制成微膠囊，既能保持天然維生素E的固有特性，又能彌補(bǔ)其易氧化和不易溶于水溶性產(chǎn)品的缺點(diǎn)。

在果蔬粉加工中的應(yīng)用[8、9]果蔬漿含有大量的小分子糖，主要有葡萄糖和果糖，它們的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度(Tg)分別是31℃和5℃。其粘性大，很難進(jìn)行噴霧干燥，且在噴霧干燥過程中，果蔬粉會(huì)因它的熱塑性和吸濕性而出現(xiàn)結(jié)塊問題。滕潔等以明膠與蔗糖為壁材，研究了番茄紅素微膠囊化工藝技術(shù)，將番茄紅素封閉在囊膜內(nèi)與外界環(huán)境隔離，提高了對(duì)光和氧的穩(wěn)定性，從而起到保護(hù)作用，可減少損失，也有利于產(chǎn)品的包裝和運(yùn)輸。

在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

對(duì)于中藥制藥行業(yè)，噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用有其獨(dú)特的作用，可大大簡化工藝并縮短中藥提取液到制劑半成品或成品的工藝時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

對(duì)中藥提取液的干燥噴霧干燥可以縮短中藥提取液干燥所需時(shí)間，同時(shí)也可以保證中藥有效成分不流失。[11]與其他干燥方法相比，噴霧干燥所得到的粉末或顆粒含水量較低且流動(dòng)性好、均勻一致。

制粒[12、13]中藥固體制劑均需要經(jīng)過制粒過程。噴霧干燥技術(shù)不僅可以對(duì)提取液進(jìn)行干燥，還可以制粒。以往噴霧干燥只能干燥提取液，然后再用傳統(tǒng)制粒方法制粒。而最新的流化床噴霧制粒可直接將提取液制成顆粒，即沸騰制粒。

制備微囊[14]流化床噴霧干燥和液滴噴霧干燥是噴霧干燥制備微囊的方法，其中最常用的方法是液滴噴霧干燥技術(shù)。通過霧化器將囊心物與囊材的混合液分散成霧滴，迅速在熱空氣流中蒸發(fā)干燥形成微囊的方法為液滴噴霧干燥。目前，在西藥制劑領(lǐng)域中，噴霧干燥制備微囊技術(shù)應(yīng)用廣泛，而在中藥制劑中還有待發(fā)展。

包衣[15]將噴霧干燥技術(shù)、流化技術(shù)與包衣技術(shù)相結(jié)合，利用流化氣體使所需包衣的顆粒懸浮在流化床中，然后用霧化器將包衣原料液噴成霧狀液滴，可對(duì)呈流化狀的顆粒進(jìn)行包衣。

在超微納米粉體中的應(yīng)用[16]

Dong Gon Park等將靜電噴霧技術(shù)引入噴霧干燥法，在噴嘴處施加電壓，使噴出的鈦醇鹽霧滴在靜電作用下分散成納米級(jí)霧滴，經(jīng)氬氣流干燥，獲得了粒度小且分布窄的無定形納米TiO2粉體，熱處理后得到銳鈦型TiO2粉體，熱處理過程并未引起粒度的改變。Won Hyuk Suh等將普通家用加濕器的高頻超聲發(fā)生器代替原有的噴霧設(shè)備。