提高麦芽糊精松密度的影响因素研究

张维才　汪洋

【摘要】采用喷雾（离心式）干燥法制备麦芽糊精粉，探讨了雾化器转盘的转速、进料物质的浓度、成品水分等因素对制备麦芽糊精松密度的影响。结果表明，雾化器转盘转速的高低、进料物质的浓度高低对麦芽糊精的松密度有较大的影响。随着雾化转盘转速降低，麦芽糊精的松密度会提高。降低进料物质的浓度，麦芽糊精的松密度会提高。

【关键词】麦芽糊精 松密度 雾化器转盘

麦芽糊精Maltodextrin，分子式：（C6H1005）n，也称水溶性糊精或酶法糊精。它是以各类淀粉作原料，经酶法工艺低程度控制水解转化，提纯，干燥而成。其原料是含淀粉质的玉米，大米等。也可以是精制淀粉，如玉米淀粉，小麦淀粉，木薯淀粉等。1970年，Veberbacher对麦芽糊精做出如下定义：以淀粉为原料，经控制水解DE值在20%以下的产品称为麦芽糊精，以区别淀粉经热解反应生成的糊精产品。美国则把玉米淀粉为原料水解转化后，经喷雾干燥而获得的碳水化合物产品取名为“麦特灵”（MALRIN），其系列产品的DE值从5%到20%，其商品规格简称为MD50、MDl00、MD150、MD200等。

1麦芽糊精的生产

麦芽糊精系列产品均以淀粉为原料，经酶法工艺控制水解转化而成。淀粉是由许多葡萄糖分子聚合而成的碳水化合物；它的分子结构中大部分是以α—（1，4）键连接，少量是以α—（1，6）键连接。利用耐高温α—淀粉酶对淀粉的催化水解具有高度的专一性，即只能按照一定的方式水解一定种类和一定部位的葡萄糖苷键的特别性能，仅水解淀粉，不分解蛋白质、纤维素等。麦芽糊精是以玉米、大米等为原料，经酶法控制水解液化、脱色、过滤、离子交换、真空浓缩及喷雾干燥而成。

2“松密度”在工具书中的解释

松密度又称堆密度，在微粉学中指单位容积的质量。这里的容积是指微粒及微粒间空隙所占的总容积（即松容积），轻质的药品松密度小，重质的药品松密度大，松密度小的微粒孔隙率大，松密度大的微粒孔隙率小。这个数值也代表了粉体的充填物性，也与其他的物性值（空隙率、自然坡度角、附着力、流动性等）相关联。它的测量结果会随着装入量及容器的形状、落下距离、填充方法的不同而改变，因此需要使用符合标准的容器来测量。

松密度是指粉体在一定的容器中（尽可能为安静稳定状态）的填充状态（包含粉体间空气的混入、空隙的状态）时的密度。

3松密度的影响因素

操作参数对产品性质（主要指粒度、松密度）的影响如下：

①进料速度的影响：成品的颗粒大小和松密度随进料速率的增加而增加。

②料液中固含量的影响：成品的颗粒大小和松密度随料液中固含量的增加而增加。由于料液中固含量增加，蒸发负荷将减少，因而得到含水率较低的产品。此时水分蒸发很快，容易生成喷雾干燥设备的空心颗粒和松密度较低的产品。

③料温度的影响：由于料液温度升高降低了物料的黏度，减小了雾滴粒度和松密度。

④表面张力的影响：表面张力影响到雾滴中的微细液滴的比例，使雾滴分布更宽。表面张力低的料液产生的雾滴较小。而表面张力高的料液产生的雾滴较大，粒度分布也较窄。

⑤空气进口温度的影响：取决于产品的干燥性能。对于在于燥时会膨胀的雾滴，升高干燥温度将产生松密度较低的大颗粒。然而，如果把温度升得更高，使蒸发速率迅速提高，从而使液滴膨胀、破裂或分裂，就会产生密集的碎片而形成松密度较大的粉尘。

⑥雾滴空气接触的影响：增加雾滴与空气接触的速度就会提高混合程度，缩短蒸发时间。松密度也有变化，但还得不出普遍性结论。

4不同条件对麦芽糊精松密度的影响

4.1水分对糊精松密度的影响

在相同的设备（指雾化器转盘尺寸、孔数、孔径相同）、相同的转速、进料浓度相同的条件下，生产相同规格的不同水分的产品，观察其松密度得出的结论是：在雾化器转盘转速和进料条件相同的前提下，成品水分高的麦芽糊精松密度大。

4.2雾化器转速对糊精松密度的影响

在相同的设备（指雾化器转盘尺寸、孔数、孔径相同）、进料浓度相同、生产相同规格、相同水分的产品条件下，雾化器转盘转数不同时，观察其松密度得出的结论是：同样的雾化器转盘，在进料条件相同的前提下，提高雾化器转盘的转速（与设计转速比较），麦芽糊精的松密度会降低；降低雾化器转盘的转速（与设计转速比较），麦芽糊精的松密度会提高。

4.3进料量对糊精松密度的影响

在相同的设备（指雾化器转盘尺寸、孔数、孔径相同）、相同的转速、进料浓度相同、生产相同规格、相同水分的产品条件下，进料量不同时，观察其松密度得出的结论是：同样的设备，生产同样的产品，降低进料量，麦芽糊精的松密度会提高。

4.4进料干物浓度对糊精松密度的影响

在相同的设备（指雾化器转盘尺寸、孔数、孔径相同）、相同的转速、进料浓度相同、生产相同规格、相同水分的产品条件下，进料浓度不同时，观察其松密度得出的结论是：同样的设备，生产同样的产品，降低进料干物，麦芽糊精的松密度会提高。

5结论

适当降低雾化器转盘的转速即由设计值降到理想需要值（指的是麦芽糊精产品的松密度理想值时的雾化器转盘的转速），可以提高麦芽糊精产品的松密度。降低进料物质的浓度，可以提高麦芽糊精产品的松密度。从生產成本上来看，降低进料干物浓度的方法优于降低雾化盘转速的方法。