噴霧干燥技術在動物制品的應用進展

郭建慧

（濰坊職業學院食品藥品學院 262737）

噴霧干燥技術始于20 世紀20 年代，經歷了近一個世紀的發展歷程。現在噴霧干燥技術因其可直接由溶液或懸浮體制得成分均勻的粉狀產品的特殊優點，已成為干燥領域的主流技術，在工農業生產加工領域中占有極為重要的地位[1,2]。其典型應用范例當屬食品行業的奶粉、蛋粉生產，化工行業分散染料的生產，能源生產中燃煤產生的煙道氣中二氧化硫的脫出等。

隨著科技的發展，噴霧干燥技術逐漸應用到動物制品領域，尤其是動物制品作為食品中的一個大類，逐漸應用噴霧干燥技術生產了各種干燥產品，而使食品工業得到長足發展[2]。

1 噴霧干燥技術

噴霧干燥是一種用于干燥物料的方法，該技術可將物料溶液、懸濁液或乳濁液直接制成粉末或顆粒，省去蒸發、粉碎等工序，可縮短工藝提取時間提高效率。在干燥過程中迅速除去水分，干燥時間短，保證了物料不會因高溫而變性，適用于在加工過程中受高溫、擠壓、碾磨等因素影響而會失去很大一部分活性物質，如蛋白質、維生素及一些風味物質[2]。

1.1 噴霧干燥技術的原理

噴霧干燥是利用霧化器將料液分散為細小的霧滴，并在干燥的高溫熱空氣下匯總迅速蒸發溶劑形成干粉的過程，一般噴霧干燥分為3 個階段：料液霧化、物料干燥及氣固分離[1]。在噴霧干燥機中，必須干燥的材料將懸浮在空氣中，也就是說液體變成具有大表面積的霧狀霧化。霧化液體將暴露于干燥室中的蒸汽熱空氣中。液體快速蒸發，固體作為粉末回收，存在細小的空心球形部件。

1.2 噴霧干燥技術的特點

噴霧干燥應用的領域很廣，而且涉及到不少我們在生活中經常會接觸到的產品。

1.2.1 干燥速度快

當液體原料霧化時，材料表面會大大增大，在熱空氣流中，95%～98%的水可以立即蒸發。完成干燥的時間是幾秒鐘，特別適用于干熱敏感材料。

1.2.2 成品質量高

噴霧干燥是一種非常先進的干燥工藝，直接通過高壓把液體或粉狀原料霧化，這樣可以讓表面積迅速增大，并且和熱空氣進行充分接觸，瞬間能完成脫水過程，從而得到含水率非常低的半成品。因此，噴霧干燥所得成品質量高，純度高，均勻性好，流動性好，溶解性好。

1.2.3 操作簡單

噴霧干燥設備操作簡單、穩定、控制調試方便，自動操作方便。噴霧干燥的生產工藝簡單，是一種理想的液體材料選擇，含有40%～90%的水，并且要將其干燥成粉末，這種機器可以減少粉碎和篩分的程序，操作環境優越，始終清潔，在健康條件下它也可避免干燥的粉末飛行。

2 噴霧干燥技術在動物制品的應用

2.1 噴霧干燥在乳制品的應用

隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對乳制品的需求量逐年增加，但乳制品（液態牛奶）不宜長途運輸且儲存時間不長，而通過噴霧干燥生產的奶粉既保證產品的營養活性，又延長了儲存時間。對于一般人來說，噴霧干燥應用最熟悉的行業就是乳制品，各種奶粉大多是利用這種工藝制造完成的。牛奶有豐富的蛋白質及其他營養成分，但如果直接通過加熱的方式去除水分，持續高溫會破壞營養。而噴霧干燥這種快速的方法可以限度保留原有的營養，還能避免過長的生產環節引入新的污染物，讓奶粉品質更好、更穩定，還能減少廠家的品控成本。通過噴霧器將液體或物質噴灑到熱氣缸中；在垮臺期間，液體將蒸發，液體會升起并被捕獲，掉落的產品是由牛奶或其他產品制成的粉末薄片。

張馨予等[3]以珍珠油杏杏仁為原料制備蛋白飲料，采用單因素實驗和響應面試驗優化杏仁蛋白飲料的噴霧干燥工藝。噴霧干燥時選用的助干劑為麥芽糊精，杏仁蛋白飲料噴霧干燥最佳濃度為20%，杏仁蛋白飲料噴霧干燥最佳工藝條件為進風壓力為23kPa，進風溫度為120℃，進料速度為6mL/min，助干劑用量為4%，得粉率達到29.51%。此工藝條件下制得的杏仁粉末細膩均勻、無結塊現象；杏仁粉末顆粒的溶解速度為15s，溶解性較佳。馬川川通過響應曲面試驗設計分析與優化，得出進風溫度和泵轉速的交互作用對集粉率的影響最為顯著[4]。甄曉宇得出，噴霧干燥器的進口溫度150℃、出口溫度70℃，霧化器轉速18000r/min 時集粉率可達64.00%，此時沖調性較好[5]。

2.2 噴霧干燥在血脂類制品的應用

我國是畜牧業大國，有將畜禽血液制作成食物的習慣，如豬血、鴨血、羊血等。畜禽血液中含有多種營養物質和生物活性物質，如蛋白質、氨基酸、維生素、礦物質和脂類等。一旦將畜禽血液進行適當的綜合利用，將具有明顯的經濟效益和社會效益。將畜禽血液制成血粉的生產工藝條件具有重要的現實意義。汪黎以粗蛋白質、粗灰分、水分活度和感官質量為檢測指標確定了最佳工藝參數[2]。汪學榮等[6]采用噴霧干燥法制備鴨血粉，研究了鴨血濃度、進風溫度和進料速度對鴨血粉噴霧干燥效果的影響。試驗結果表明，噴霧干燥法可用于制備鴨血粉，在最佳制備工藝參數下制得的鴨血粉感官質量較高，水分含量低，溶解度較高，其還初步建立了鴨血粉的質量指標。李偉鋒等[7]認為，熱風溫度和進料速率是血漿噴霧干燥工藝的主要技術參數，為雞血漿蛋白粉的工業化生產提供技術基礎。

2.3 噴霧干燥在蛋制品的應用

目前對雞蛋液、鴨蛋液的噴霧干燥工藝應用已見報道，結果明確了各工藝條件對全蛋粉沖調性能中關鍵指標的影響，并可為具有良好沖調性全蛋粉的生產提供理論指導[8-10]。

3 結語

近年來，通過對噴霧干燥技術的深入研究，噴霧干燥技術已在食品工業中應用的越來越廣泛，因其本身的優點，既克服了食品不易貯藏的缺點，又保留了食品的營養價值，為人們的健康提供了更好的保障。隨著對噴霧干燥技術和設備的深入研究，以及人們對食品風味和營養價值需求不斷提高，將會出現越來越多的噴霧干燥產品，食品工業必將加速發展，前景廣闊。