喷雾干燥技术在动物制品的应用进展

郭建慧

（潍坊职业学院食品药品学院 262737）

喷雾干燥技术始于20 世纪20 年代，经历了近一个世纪的发展历程。现在喷雾干燥技术因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点，已成为干燥领域的主流技术，在工农业生产加工领域中占有极为重要的地位[1,2]。其典型应用范例当属食品行业的奶粉、蛋粉生产，化工行业分散染料的生产，能源生产中燃煤产生的烟道气中二氧化硫的脱出等。

随着科技的发展，喷雾干燥技术逐渐应用到动物制品领域，尤其是动物制品作为食品中的一个大类，逐渐应用喷雾干燥技术生产了各种干燥产品，而使食品工业得到长足发展[2]。

1 喷雾干燥技术

喷雾干燥是一种用于干燥物料的方法，该技术可将物料溶液、悬浊液或乳浊液直接制成粉末或颗粒，省去蒸发、粉碎等工序，可缩短工艺提取时间提高效率。在干燥过程中迅速除去水分，干燥时间短，保证了物料不会因高温而变性，适用于在加工过程中受高温、挤压、碾磨等因素影响而会失去很大一部分活性物质，如蛋白质、维生素及一些风味物质[2]。

1.1 喷雾干燥技术的原理

喷雾干燥是利用雾化器将料液分散为细小的雾滴，并在干燥的高温热空气下汇总迅速蒸发溶剂形成干粉的过程，一般喷雾干燥分为3 个阶段：料液雾化、物料干燥及气固分离[1]。在喷雾干燥机中，必须干燥的材料将悬浮在空气中，也就是说液体变成具有大表面积的雾状雾化。雾化液体将暴露于干燥室中的蒸汽热空气中。液体快速蒸发，固体作为粉末回收，存在细小的空心球形部件。

1.2 喷雾干燥技术的特点

喷雾干燥应用的领域很广，而且涉及到不少我们在生活中经常会接触到的产品。

1.2.1 干燥速度快

当液体原料雾化时，材料表面会大大增大，在热空气流中，95%～98%的水可以立即蒸发。完成干燥的时间是几秒钟，特别适用于干热敏感材料。

1.2.2 成品质量高

喷雾干燥是一种非常先进的干燥工艺，直接通过高压把液体或粉状原料雾化，这样可以让表面积迅速增大，并且和热空气进行充分接触，瞬间能完成脱水过程，从而得到含水率非常低的半成品。因此，喷雾干燥所得成品质量高，纯度高，均匀性好，流动性好，溶解性好。

1.2.3 操作简单

喷雾干燥设备操作简单、稳定、控制调试方便，自动操作方便。喷雾干燥的生产工艺简单，是一种理想的液体材料选择，含有40%～90%的水，并且要将其干燥成粉末，这种机器可以减少粉碎和筛分的程序，操作环境优越，始终清洁，在健康条件下它也可避免干燥的粉末飞行。

2 喷雾干燥技术在动物制品的应用

2.1 喷雾干燥在乳制品的应用

随着经济的发展和生活水平的提高，人们对乳制品的需求量逐年增加，但乳制品（液态牛奶）不宜长途运输且储存时间不长，而通过喷雾干燥生产的奶粉既保证产品的营养活性，又延长了储存时间。对于一般人来说，喷雾干燥应用最熟悉的行业就是乳制品，各种奶粉大多是利用这种工艺制造完成的。牛奶有丰富的蛋白质及其他营养成分，但如果直接通过加热的方式去除水分，持续高温会破坏营养。而喷雾干燥这种快速的方法可以限度保留原有的营养，还能避免过长的生产环节引入新的污染物，让奶粉品质更好、更稳定，还能减少厂家的品控成本。通过喷雾器将液体或物质喷洒到热气缸中；在垮台期间，液体将蒸发，液体会升起并被捕获，掉落的产品是由牛奶或其他产品制成的粉末薄片。

张馨予等[3]以珍珠油杏杏仁为原料制备蛋白饮料，采用单因素实验和响应面试验优化杏仁蛋白饮料的喷雾干燥工艺。喷雾干燥时选用的助干剂为麦芽糊精，杏仁蛋白饮料喷雾干燥最佳浓度为20%，杏仁蛋白饮料喷雾干燥最佳工艺条件为进风压力为23kPa，进风温度为120℃，进料速度为6mL/min，助干剂用量为4%，得粉率达到29.51%。此工艺条件下制得的杏仁粉末细腻均匀、无结块现象；杏仁粉末颗粒的溶解速度为15s，溶解性较佳。马川川通过响应曲面试验设计分析与优化，得出进风温度和泵转速的交互作用对集粉率的影响最为显著[4]。甄晓宇得出，喷雾干燥器的进口温度150℃、出口温度70℃，雾化器转速18000r/min 时集粉率可达64.00%，此时冲调性较好[5]。

2.2 喷雾干燥在血脂类制品的应用

我国是畜牧业大国，有将畜禽血液制作成食物的习惯，如猪血、鸭血、羊血等。畜禽血液中含有多种营养物质和生物活性物质，如蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质和脂类等。一旦将畜禽血液进行适当的综合利用，将具有明显的经济效益和社会效益。将畜禽血液制成血粉的生产工艺条件具有重要的现实意义。汪黎以粗蛋白质、粗灰分、水分活度和感官质量为检测指标确定了最佳工艺参数[2]。汪学荣等[6]采用喷雾干燥法制备鸭血粉，研究了鸭血浓度、进风温度和进料速度对鸭血粉喷雾干燥效果的影响。试验结果表明，喷雾干燥法可用于制备鸭血粉，在最佳制备工艺参数下制得的鸭血粉感官质量较高，水分含量低，溶解度较高，其还初步建立了鸭血粉的质量指标。李伟锋等[7]认为，热风温度和进料速率是血浆喷雾干燥工艺的主要技术参数，为鸡血浆蛋白粉的工业化生产提供技术基础。

2.3 喷雾干燥在蛋制品的应用

目前对鸡蛋液、鸭蛋液的喷雾干燥工艺应用已见报道，结果明确了各工艺条件对全蛋粉冲调性能中关键指标的影响，并可为具有良好冲调性全蛋粉的生产提供理论指导[8-10]。

3 结语

近年来，通过对喷雾干燥技术的深入研究，喷雾干燥技术已在食品工业中应用的越来越广泛，因其本身的优点，既克服了食品不易贮藏的缺点，又保留了食品的营养价值，为人们的健康提供了更好的保障。随着对喷雾干燥技术和设备的深入研究，以及人们对食品风味和营养价值需求不断提高，将会出现越来越多的喷雾干燥产品，食品工业必将加速发展，前景广阔。