喷雾干燥法制备奶粉实验

喷雾干燥实验

（一）实验目的

①了解喷雾干燥设备流程及气动离心雾化器工作原理；

②熟识喷雾干燥的操作；

③通过实验深入了解喷雾干燥的优点和缺点；

④了解喷雾干燥产品形态。

（二）实验原理与内容

喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液。

液体的雾化器将料液分散为雾滴，增大干燥过程的传热传质速率。雾化器是喷雾干燥的关键部件之一，目前常用的有3种，即压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器。

雾化的液体与热气流的接触表面积很大，它与较高温度的气流一接触就迅速进行传热传质，雾滴水分吸收热量后又迅速蒸发成水蒸气，空气既作载热体又作载湿体。在干燥初期，雾滴很小，物料内部湿含量的扩散传递而造成的干燥阻力几乎等于零，物料的温度一直处于物料的表面湿球温度，为恒速干燥阶段。在物料表面没有充水分时，物料就开始升温并在内部形成温度梯度，为降速干燥阶段。若当温度梯度很大，物料内部的蒸汽压大于物料粒子表面内聚力时，粒子即会爆开，瞬时增大传质蒸发表面。因此喷雾干燥的粉末大多是非球形。本实验是采用离心喷雾，实验内容包括1、喷雾干燥设备流程及设备

结构介绍；2、喷雾干燥设备使用操作要点介绍；3、喷雾干燥；4、干燥产品形态观察。

（三）实验仪器、设备

小型离心喷雾干燥设备（移动式高速离心喷雾干燥机，型号LPG—5，江苏省常州先锋干燥设备有限公司）。设备参数：离心盘直径50mm、干燥室直径800mm,圆筒高600毫米，筒锥角度60°。这样的离心喷雾高速旋转的动力是采自压缩空气，压缩空气推动涡轮通过挠性轴带动离心盘转动,液料从加工料中均匀滴入离心盘中央受离心力的作用以切线方向甩出,绕成大小均匀的雾状水滴，分别于干燥室中；由于离心盘转速高达万转/分。挠性轴细小，故注意操作，小心加料均匀，防止结焦以保证离心盘的动力平衡。

实验材料：鸡蛋液

测量仪器：小型离心喷雾干燥设备上热电偶温度计(进出风)、形态观察仪器。

（四）实验步骤

1．测定实验环境温度、鸡蛋液含水率及可溶性固性物含量等。

2.认真检查设备流程和各部件的结构构造。

3.启动排风机，检查系统部分连接是否良好,有无漏气的地方。

4.接上加热电源预热干燥室，160℃~180℃。

5.达到所要求的温度，即启动离心转盘到正常运转、并慢慢进少量的物料，观察雾滴的在干燥室中状态，调节供料量直到能看见雾状液滴在干燥室中运动，稳定供料。

6.干燥操作完成后，停止进料、停加热器及停止离心盘转动，待出口温度低于45℃后再停止排风机。

7.拆卸管道、分离器，收集粉料。

8.取出离心喷雾头小心拆开清洗，后抹干安装好垂直放置,盒中保存。

注意：拆洗离心转盘,要特别小心，因它是桡性轴很容易压变形而致损坏。

9．测定产品的含水率及观测形态。

10．流程图

（五）实验数据以及讨论

1.本次实验的原料：蒙牛纯牛奶250ml

实验数据及工艺参数

检测项目所得工艺参数

滴料速度进风温度114drops/min 180摄氏度

出风温度

可溶性固形物含量

β—环状糊精麦芽糊精

原浆水分含量成品水分含量 80摄氏度 2%

7.5g

10g

%

%

2. 成品外观描述：本次实验成品为颗粒型较为均匀的奶粉，颜色淡黄，有较为浓烈的乳脂香味。颗粒较为细小，摸上去感觉还是比较的湿潮。冲调性较好。

成品图片

3.讨论：

本次实验的滴料速度控制在114drops/min，既可以防止以为粘壁而形成焦结的块状，影响生产，同时也可以很好地保证生产的效率。

β—环状糊精、麦芽糊精在本次实验作为包埋剂和粘合剂在控制量的范围内有效的发挥了包埋和粘合的作用。

本次实验在成品的水分含量为%在符合的范围（%～%），但是在触觉上还是感觉到比较沾手，即使水分含量还可以进一步理想化，即实验的工艺参数还是有改善的空间。

4.对于本次实验的建议，从喷雾干燥器的底部到旋风分离器，是由一条L型的钢管联通，这样，奶粉在从喷雾干燥器的到旋风分离的过程之中会粘在管壁上，这样会造成成品的损失，影响产率，是否可以将联通管设计成为滤布内胆，钢管外壳，同时利用风能抖动来回收的装置。这样可以将原本会粘附的那份也从管中节省下来，这样对于一家工厂的生存会有着关键的作用。