细心整理喷雾枯燥与食品加工工业郭艳霞 编译(兰州石油化工学校 兰州 730060摘 要 喷雾枯燥在食品加工业中得到了广泛的应用对不同的物料所运用的喷雾枯燥器也不一样,例如对于处理粘性、脂肪、蛋白质物料的喷雾枯燥器作了特地设计关键词 喷雾枯燥 食品工业 产品质量 人们对食品的消费在很大程度上取决于食品的风味和养分价值,而对食品是如何加工而成的绝大多数人都知之甚少随着人们就食品与自身安康关系的相识日益提高,便对食品加工方法产生了深厚的爱好喷雾枯燥是食品工业通常接受的加工方法,用该方法生产出的食品在我们每个家庭中随处可见诸如:速溶咖啡、咖啡伴侣、蛋黄粉、奶粉、汤料、婴儿食品、奶酪粉、果汁粉等这些经喷雾枯燥加工的食品具有良好的外观和原有的养分价值一般地说,奶粉、咖啡粉呈速溶块状;蛋黄粉、汤料、咖啡伴侣呈粉末状;而果汁粉呈颗粒形式这些经喷雾枯燥的食品除可以干脆食用外,还有其他的类似产品可以作为烹调配料诸如:调味品、辛香料以及饼干、蛋糕等的配料除此之外,喷雾枯燥还与食品有着间接的关系例如肉用牲畜,它们的饲料就是用喷雾枯燥的方法加工而成的,像脱脂乳、乳清、浓缩脂肪制品的代用品以及蛋白粉等这些用喷雾枯燥方法加工的饲料,其颗粒大小和粉料的均一性都极适宜于肉用牲畜的消化吸取。
还有,我们食用的谷物、蔬菜、水果在生长过程中要施以肥料和喷洒农药,而这些肥料和农药要具有良好的扩散性、均一性和湿含量,这样就须要用喷雾枯燥的方法来加工肥料和农药,使之到达所要求的标准这足以说明喷雾枯燥在当今食品加工工业中的作用显1 食品的喷雾枯燥用来喷雾枯燥的食品可以是溶液、浆料或糊状的物料,但必需是可用泵抽送的物料在进入枯燥室前先要雾化,雾化后的物料与来自空气分布器的高温枯燥空气在枯燥室内进展热交换由于喷雾形成的料滴特殊小,这就供应了相当大的换热面积,使蒸发过程快速进展(图1枯燥后,悬浮在空气中的产品微粒,可以在枯燥室底部和通过旋风分别器回收,最终空气经湿洁空气洗涤器进展洗涤这是为食品加工而特地设计的食品枯燥通常要求增加枯燥器的总热效率,限制入口枯燥温度为中、低温,同时还要求安装用来回收排出空气余热的热回收装置 图2 喷雾枯燥器喷雾枯燥是悬浮颗粒枯燥的一个分支,与流体床枯燥、急骤枯燥和喷雾凝合枯燥一起都适用于食品枯燥食品喷雾枯燥有以下四个步骤:①用旋转或喷嘴式喷雾器将进料雾化;②枯燥室内喷雾与空气以同向流淌方式进展热交换;③蒸发使料粒形成并进展枯燥;④枯燥产品回收111 用旋转式或喷嘴式喷雾器将进料雾化旋转喷雾器由可旋转的料轮组成,物料从料轮中心进入,由于离心力和空气摩擦的综合作用使得物料在轮缘处形成料滴。
喷嘴式喷雾器由液压喷嘴组成,物料在压力作用下被吸入喷嘴口,或双流体喷嘴,具有必需动能的空气给液体物料雾化供应能量双流体喷嘴应用比拟少,主要应用于粘度相当大的物料选择用于食品的枯燥喷雾器取决于最终产品的颗粒大小,旋转式喷雾器和喷嘴式喷雾器都可得到相近大小的颗粒分布旋转式喷雾器由于操作简洁而又有很大的灵敏性,性能更为优异旋转式喷雾器料轮内出口截面积较大,物料不易堵塞,且喂料系统辅设简洁,可在低压下操作,通过调整料轮速度就可简洁地限制料粒直径,这是旋转式喷雾器优于喷嘴式喷雾器最主要的特性总之,最终产品所需的颗粒直径分布确定了喷雾器型式的选择接受旋转式喷雾枯燥装置,枯燥后的产品平均直径为70~110Λm (产品粒径较大,所需枯燥室直径也较大;接受压力喷嘴式雾枯燥装置枯燥后的产品平均直径为180~250Λm 图2 喷雾枯燥器中空112 枯燥室内喷雾与空气以同向流淌方式进展热交换并流式喷雾枯燥器常用于食品枯燥,因为该系统适合处理热敏性物料,枯燥后的最终产品温度要比排出的枯燥空气温度低得多,整个枯燥室温度分布近似等于枯燥空气排出温度,温度分布如图2所示113 蒸发使料粒形成并进展枯燥在食品料滴外表形成的饱和蒸汽膜快速进展蒸发,蒸发温度近似等于枯燥空气的湿球温度。
所设计的枯燥室可供应有效的料滴逗留时间,使料滴在不发生热降解的状况下被彻底枯燥从喷雾枯燥器排出的产品温度近似等于25~30℃,低于枯燥空气排出口的温度在蒸发阶段,雾化形成的料滴分布也是可变的,主要取决于产品要求的外观形态114 枯燥产品的回收一般接受两种方式进展物料的有效回收1两处排出,即从枯燥室底部和旋风分离器排出2一处排出,即粉料与枯燥空气一起从枯燥室排出再经旋风分别器回收2 喷雾枯燥器的操作对产品质量的影响为满足对枯燥食品特殊质量要求,在喷雾枯燥操作整个过程中,要细致视察,谨慎操作增大旋转式喷雾器的速度或喷嘴压力可得到较小粒径的粉料食品通过变更进料温度或固相含量或增大进料速度可得到粗粒径产品和更易自由流淌的粉料为到达规定的湿含量,产品的粒度越粗,排出的枯燥空气温度就越高,要增大湿含量就要降低产品排出温度在喷雾枯燥过程中,堆密度是食品的重要特性之一,在操作过程中每种措施都要确保到达最正确的堆密度影响堆密度有如下操作参数:1堆密度随粉料湿含量增加而增大;随2堆密度随进料温度提高而减小,然而,假设对进料进展预热排气将会得到相反的结果3堆密度随粉料冷却而增大4堆密度随较宽的粒度分布而增大,这是由于大颗粒之间的间隙较之小颗粒之间间隙更简洁填满。
5雾化悬浮进料可增大堆密度6堆密度随吸入枯燥空气温度提高而减小7堆密度随产品排出温度降低而增大8喷雾 空气接触方式、喷雾器型式及在喷雾枯燥器中所设置的位置均会对堆密度产生影响3 如何处理粘性(热塑性 吸水性产品有许多需喷雾枯燥的物料具有热塑性或吸水性,这种特性就须要我们对枯燥室内部作以特地处理,因为这类产品往往会沉积在枯燥室壁面上假设存在这种状况,就须要对枯燥室进展特殊设计,保证枯燥室壁面有较低的温度,以防止产品粘滞在壁面上以致于温度过高而发生热降解在进展设计时,可接受双层壁(夹套式或吸入二次空气进展冷却从枯燥料筒壁面去除粘滞产品时需借助如振动器等一类的机械装置来实现枯燥室底部常接受锥底如产品粘度过大,室壁过量的沉积物会导致正常生产中断,建议接受平底式枯燥室设计以利于人工清理假设产品粘度大到整个装置无法限制沉积物形成,建议尽可能变更枯燥工艺,可接受微波真空枯燥系统进展枯燥以喷雾枯燥产品为例,对于处理不同性质物料的枯燥室可以作如下几种类型的特殊设计311 处理西红柿可接受双层壁设计这种喷雾枯燥器在常温下空气先吸进枯燥室夹层里,然后再经过空气加热器(图3由于冷却空气的吸入,可以保证枯燥室壁面的。
西红柿物料经喷雾枯燥过程后,从空气中分别出来,在枯燥室壁面上积累成松软的产品层,形成不规那么颗粒脱落到枯燥室底部,再进入流体床进展冷却要进一步除去产品中的水分有必要延长产品在枯燥室壁面上的滞留时间冷却枯燥室壁面主要是为了防止产品褐变,确保产品原有的风味和质量 图3 处理西红柿的喷雾枯燥器312 处理含脂肪产品可接受壁面开口清理设计对于奶制品一类的食品,通常接受在枯燥室壁上开孔的方法,二次空气从切向流入,二次空气流量取决于产品性质(图4a 对于a带有清理壁孔枯燥室 b带有空气调刷枯燥室图4 用干处理粘性产品的枯燥室构造进口酒类国内市场管理方法清理效果;对于粘度特殊高的产品,壁面沉积问题相应紧要,就要喷入高速气流从枯燥室壁引入的切向气流会增大由经过旋转式喷雾器的一次空气所产生的涡流效应其在枯燥室柱体局部对空气流淌起着稳定作用,而在锥体局部那么具有增大气流的旋转效果因此,带入旋风分别器中的产品就会削减313 处理蛋白、蔬菜、发酵产品可接受空气刷设计这种喷雾枯燥器是在靠近枯燥室壁面处装有一个慢速旋转的空气刷,空气刷分叉上装有一排喷嘴,其作用是将压缩空气干脆喷到枯燥室壁面上,起到清理和冷却作用(图4b。
空气刷适用于小直径的枯燥室,而对大直径枯燥室那么由于安装困难而不常接受4 结论接受喷雾枯燥进展产品脱水的探究已到达相领先进的水平,同时也得以广泛应用接受喷雾枯燥的明显优点在于:1限制粒径分布,以满足产品外观、包装及连续处理的须要2限制堆密度,有利于包装容器的选择和满足对特定堆密度值的须要3严格限制湿含量,以保证粉料质量、颜色、流淌性、贮存期限及后处理的须要4在枯燥器装置中,温度可限制在较低的范围内,以保持和延长产品原有的香气和风味 低粘度产品,喷入低速空气即可到达预期的国家经贸委、国家工商局、海关总署、国家技术监视局、卫生部、国家商检局最近联合制定了《进口酒类国内市场管理方法》,全文如下:第一章 总那么第一条 为加强进口酒类国内市场管理,维护进口酒类国内市场经营秩序,爱惜生产者、经营者、消费者的合法权益,制定本方法其次条 本方法所称进口酒类,是指啤酒以外的各种进口预包装瓶装酒、进口桶装酒、进口半成品酒(基酒,在我国境内分装、加工后分装的发酵酒(葡萄酒、香槟酒、果酒等,蒸馏酒(威士忌、白兰地、干邑、伏特加、朗姆酒、谷物酒等和配制酒(利口酒、苦艾酒等第三条 国家经贸委、国家工商行政管理局、卫生部、海关总署、国家技术监视局和国家进出口商品检验局按职责分工依法对进口酒类进展管理。
第四条 对进口酒类在国内市场实行以下管理:(一海关监管管理二卫生监视管理,包括口岸卫生监视检验(卫生、检疫、“进口食品卫生监视检验标记”和卫生证书管理等和国内生产、经营卫生监视管理三质量监视管理四市场经营行为和市场秩序监视管理五税收征管管理等第五条 凡在中华人民共和国境内从事进口酒类生产加工、流通活动的企业,应遵守本方法其次章 进口酒类口岸管理第六条 口岸进口食品卫生、质量监视检验机构对进入我国境内的进口酒类(包括免税进口酒类依法进展监视检验进口酒类(不包括免税进口酒类应依据。