00000喷雾干燥技术在食品行业中应用
近年来,尚德喷雾干燥技术在食品行业中得到广泛应用,在调味品(富含动物油脂),香精香料,植脂末等领域,该技术常用于高热敏性,富含动植物油脂和料液浓缩过程中易分解物品的干燥。不同物料对喷雾干燥产生不同的特殊要求,如何达到这些要求,应该注意哪些细节,下面是我们新研发喷雾干燥技术在食品行业中应用需要注意的几项内容。
1)进风系统保证洁净要求
有些调味生产的主要工序需要在30万级的洁净环境中进行,喷雾干燥是其质量控制的重要工序。为保证物料的质量,喷雾干燥机接触物料的部分要采用不锈钢304材质,对于酸腐蚀性较强的物料比较好选用316不锈钢。干燥塔体、旋风分离器、过滤器等直接接触物料的部件,应内壁光滑,无死角,易于拆卸,方便清洗。
喷雾干燥机由于体系庞大,不能整体都放在洁净区域,经常只将收集物料的部分放在洁净区,这种情况下就要求系统密闭性能好,以防外部污染系统。
2)干燥系统避免粘壁现象
在肉香味美拉德反应物(富含动物油脂)的喷雾干燥过程中,粘壁现象是妨碍喷雾干燥机正常操作的一个突出问题。物料粘壁不仅不利于收集操作,而且随着时间的延长,敏感的粘壁物料会变质成为不合格物料。从工艺角度出发,解决手段包括选用合适的辅料,改变工艺参数,但是这些方法可调节的余地不是很大,因此必须从设备的角度寻求根本的解决方案。大峰干燥结合20年的喷雾干燥实践经验,针对干燥过程中的粘壁和结块问题进行了研究,认为造成粘壁的主要原因是壁温,从而总结了防止粘壁的五种措施:采用夹壁干燥塔,其间用空气冷却,使壁温保持在50℃以下;通过塔壁旋气片切向引入二次空气冷却塔壁;塔壁增加气锤,通过气锤的敲击,强制使粘壁物料脱离;增加加工的精度,塔内壁抛光也可以减轻粘壁。
3)控制系统自控性能
喷雾干燥是连续生产过程,其密闭系统的控制点包括:进料浓度、进料速度、进风量、进风温度、出风温度、系统压力、各部件压差、气体纯度检测及相关温度记录等,加强系统的自控性。一套好的自控系统,可以使整个喷雾干燥系统运转顺畅,降低产品的不合格率,减少安全隐/患 ,在整个系统中考虑到设备运行稳定和节能对机泵类设备配置相应的变频装置。
4)满足不同物理性质要求
肉香味美拉德反应物(富含动物油脂)经过喷雾干燥后,还需要进一步完成制粉工艺,因此在提高制粉效果和最终形态效果方面,不同的生产要求会对喷雾干燥产品的物理性质提出不同的要求。
当前,在改善物理性质方面大峰干燥公司结合国外新技术——泡沫喷雾干燥,即将进料液体先泡沫化后再行喷雾干燥。该方法最初是为提高热效率而提出的,后来用以调整产品的物理性质。现已证明,泡沫喷雾干燥制得的产品粒径大、多孔、多凹陷、表面粗糙,具有良好的速溶性,在生产速溶性要求比较高的物料中得到广泛应用(咖啡,可可,以及植脂末等)。
另外,肉香味美拉德反应物(富含动物油脂)还会有一些特殊的要求,比如颗粒形状等。生产实践证明,通过改变雾化方式可以得到不同形状的颗粒。
5)环保指标须达标
喷雾干燥的产品为细粒子,容易形成粉尘。为适应环保的要求,只用目前常规配置的旋风分离器分离产品、净化尾气是不够的,还可以加用水沫除尘器净化,使尾气含尘量低于50毫克/立方纳米气体即可达标;排气口要引到室外。
6) 提高热利用率是当务之急
热空气进口温度在并流操作时为150℃~250℃,逆流操作时为150℃~300℃,雾化干燥后出口温度一般控制在60℃~100℃,其热利用率较低,这也是喷雾干燥的不足之处。目前大峰工业规模的喷雾干燥器,热效率一般为30%~50%。大峰已经生产了带有废热回收的喷雾干燥机,热效率可达到70%,可有效地降低了生产成本。 但该设备只有在生产能力大于100千克(水)/小时才有经济意义。
总之,喷雾干燥在使用过程中的降低运行成本才是需要设备设计者和生产者进一步的研究,以找到更好的降低成本方是对策。今年大峰干燥公司主要会在这方面作出努力。
(尚德喷雾干燥设备有限公司)