喷雾干燥机制备酸奶粉的要领
时间：2019.02.12
酸奶经过发酵后 ，风姿奇特 ，营养价值高 ，里面含有大宗的益生菌 ，局限是不宜恒久生存和远程运输 ，同时在生存和销售历程中需要冷藏的条件 ，一定水平上增加了酸奶的本钱 。将制备的酸奶经过现代生产技术制备获得酸奶粉 ，解决了酸奶遇到的问题 ，延长了货期 ，便当快捷 ，同时可以用作发酵剂 ，极大地扩展了酸奶的应用规模 ，降低了本钱 ，提高了酸奶的价值 。近年来由于酸奶粉特殊的作用 ，引起了海内一些学者的重视 。 本文主要通过酸奶在喷雾干燥时固形物含量、进料流量、进风量、出风温度四个因素 ，最终以酸奶粉中的活菌存活率和水分含量为评价指标 ，来研究酸奶粉的最佳制备工艺条件 。
（http://www.holves.com/product5/5.html）
1 试验质料与设备
1.1 试验质料
酸奶：包头骑士酸奶
菌种：丹尼斯克
2 试验要领
2.1 单因素试验
2.1.1 物料固形物含量对喷雾干燥效果的影响
牢固进风量为40m3/h ，进料流量为4mL/min ，出风温度为80℃的条件 ，将物料固形物含量划分设定为30%、35%、40%、45%、50% ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的固形物含量 。
2.1.2 进料流量对喷雾干燥效果的影响
牢固进风量为40m3/h ，固形物含量为40% ，出风温度为80℃的条件 ，将进料流量划分设定为2mL/min、3mL/min、4mL/min、5mL/min、6mL/min ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的进料流量 。
2.1.3 进风量对喷雾干燥效果的影响
牢固进料流量为4mL/min ，固形物含量为40% ，出风温度为80℃的条件 ，将进风量划分设定为30m3/h、35m3/h、40m3/h、45m3/h、50m3/h ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的进风量 。
2.1.4 出风温度对喷雾干燥效果的影响
牢固进料流量为4mL/min ，固形物含量为40% ，进风量为40m3/h的条件 ，将进风温度划分设定为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃ ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的出风温度 。
2.2 喷雾干燥的正交试验
在单因素的基础上 ，考察固形物含量、进料流量、进风量、出风温度四个因素 ，以酸奶粉中的活菌存活率和水分含量为评价指标 ，研究酸奶粉的最佳制备工艺 ，因素水平表如表2所示 。
3 试验结果与剖析
3.1 单因素试验
3.1.1 固形物含量对喷雾干燥效果的影响
随着物料固形物含量的增加 ，菌体存活率呈先升高后下降的趋势 ，而水分含量呈不绝下降的趋势 。这是因为随着固形物含量的增加 ，添加的脱脂乳粉的含量增加 ，其起到了�；ぜ恋淖饔� ，所以获得酸奶粉的活菌数泛起上升的趋势；随着固形物含量的进一步升高 ，活菌数爆发下降 ，由于干物质浓度的增加 ，物料的流动性较差 ，部分物料会梗塞喷嘴 ，雾化效果较差 。随着固形物含量的增加 ，自己物料水分含量降低 ，再经过喷雾干燥的历程 ，水分蒸发 ，水分含量呈不绝下降的趋势 。在固形物含量为40%左右时 ，获得的菌体的存活率较高 ，同时水分含量处于较低的水平 。
3.1.2 进料流量对喷雾干燥效果的影响
随着进料流量的增加 ，菌体存活率泛起先上升后下降的趋势 ，而物料的水分含量呈上升的趋势 。这是因为进料流量较低时 ，雾滴干燥完全 ，获得物料的水分含量较低 ，同时菌体的存活率较低；随着进料流量的增加 ，雾滴接触热量时间较短 ，菌体存活率升高 ，水分含量增加；当进料流量进一步增加时 ，使得雾滴不绝的积贮变大且在湿度较大的空气介质中 ，物料的干燥效果 ，泛起粘壁和结块现象 ，此时雾滴与热空气的接触时间变长 ，活菌率自然下降 ，同时在消耗相同能力的情况下 ，水分含量进一步增加；在进料流量在4mL/min时 ，菌体存活率较高 ，水分含量相对较低 。
3.1.3 进风量对喷雾干燥效果的影响
菌体的存活率泛起先升高后下降的趋势 ，水分含量泛起先下降后上升的趋势 。这是因为进风量太小时 ，物料疏散粒度较小 ，水分挥发不充分 ，含水量较大 ，此时容易泛起粘壁和结块现象 ，获得的产品较少 ，菌体存活率较低；随着进风量增加 ，粘壁效果较低 ，获得的产品较多 ，菌体存活率上升 ，同时产品水分含量降低；当进风量进一步增大 ，水分含量略有提高 ，这是由于风速过高 ，粉末也不可完全干燥 ，碰到干燥室和旋风器内壁时粘附其上 ，另外风速太高 ，一部分粉末随废气排出 ，致使出风口过滤网上有大宗粉尘 ，造成产品得率下降 ，菌体存活率下降；当进风量为40m3/h时 ，获得产品的菌体存活率较高 ，水分含量相对较低 。 3.1.4 出风温度对喷雾干燥效果的影响
随着出风温度升高 ，菌体存活率和水分含量都泛起不绝先下降的趋势 。这是由于出风温度升高时 ，干燥塔中的干燥空气不绝的加热 ，使得雾滴更容易失去水分完全形成玻璃化 ，从而是外貌变硬而排出干燥塔成为粉料 ，少数未排除的玻璃体被重新加热而爆发粘壁和结块现象的 ，同时物料中的菌体爆发损失 。可是在水分含量降低的同时 ，产品中菌体存活率也在不绝的下降；从图中可以看出 ，在出风温度为80℃时 ，获得产品的菌体存活率较高 ，同时水分含量处于较低的水平 。
3.2 喷雾干燥的正交试验结果
获得的正交试验结果如表3所示 ，由正交试验的剖析结果可以看出 ，影响菌体存活率的主次顺序依次为D>A>B>C ，即为出风温度>固形物含量>进料流量>进风量 ，获得的最佳组合为A3B1C3D3 ，即为固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ ，经过验证性试验 ，获得此条件下的菌体存活率为79.24% ，水分含量为4.6% 。从影响水分含量看样看出 ，由于获得产品的水分含量越低越好 ，因此均值越小越好 ，极差越小越好 ，看样可以获得最佳组合为A3B1C1D3 ，即为固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为35m3/h ，出风温度为90℃ ，经过验证试验获得 ，菌体的存活率为77.96% ，水分含量为4.32% 。综合考虑 ，获得产品的品质 ，活菌数越多越好 ，水分相对较低即可 ，获得最佳组合为 ，固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ 。
4 结论与讨论
喷雾干燥机制备酸奶粉的最佳工艺条件为：固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ ，获得此条件下的菌体存活率为79.24% ，水分含量为4.6% 。
（http://www.holves.com/product5/5.html）
1 试验质料与设备
1.1 试验质料
酸奶：包头骑士酸奶
菌种：丹尼斯克
2 试验要领
2.1 单因素试验
2.1.1 物料固形物含量对喷雾干燥效果的影响
牢固进风量为40m3/h ，进料流量为4mL/min ，出风温度为80℃的条件 ，将物料固形物含量划分设定为30%、35%、40%、45%、50% ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的固形物含量 。
2.1.2 进料流量对喷雾干燥效果的影响
牢固进风量为40m3/h ，固形物含量为40% ，出风温度为80℃的条件 ，将进料流量划分设定为2mL/min、3mL/min、4mL/min、5mL/min、6mL/min ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的进料流量 。
2.1.3 进风量对喷雾干燥效果的影响
牢固进料流量为4mL/min ，固形物含量为40% ，出风温度为80℃的条件 ，将进风量划分设定为30m3/h、35m3/h、40m3/h、45m3/h、50m3/h ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的进风量 。
2.1.4 出风温度对喷雾干燥效果的影响
牢固进料流量为4mL/min ，固形物含量为40% ，进风量为40m3/h的条件 ，将进风温度划分设定为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃ ，划分经过喷雾干燥技术获得酸奶粉 ，测定酸奶粉中的活菌数存活率和水分含量 ，确定最佳的出风温度 。
2.2 喷雾干燥的正交试验
在单因素的基础上 ，考察固形物含量、进料流量、进风量、出风温度四个因素 ，以酸奶粉中的活菌存活率和水分含量为评价指标 ，研究酸奶粉的最佳制备工艺 ，因素水平表如表2所示 。
3 试验结果与剖析
3.1 单因素试验
3.1.1 固形物含量对喷雾干燥效果的影响
随着物料固形物含量的增加 ，菌体存活率呈先升高后下降的趋势 ，而水分含量呈不绝下降的趋势 。这是因为随着固形物含量的增加 ，添加的脱脂乳粉的含量增加 ，其起到了�；ぜ恋淖饔� ，所以获得酸奶粉的活菌数泛起上升的趋势；随着固形物含量的进一步升高 ，活菌数爆发下降 ，由于干物质浓度的增加 ，物料的流动性较差 ，部分物料会梗塞喷嘴 ，雾化效果较差 。随着固形物含量的增加 ，自己物料水分含量降低 ，再经过喷雾干燥的历程 ，水分蒸发 ，水分含量呈不绝下降的趋势 。在固形物含量为40%左右时 ，获得的菌体的存活率较高 ，同时水分含量处于较低的水平 。
3.1.2 进料流量对喷雾干燥效果的影响
随着进料流量的增加 ，菌体存活率泛起先上升后下降的趋势 ，而物料的水分含量呈上升的趋势 。这是因为进料流量较低时 ，雾滴干燥完全 ，获得物料的水分含量较低 ，同时菌体的存活率较低；随着进料流量的增加 ，雾滴接触热量时间较短 ，菌体存活率升高 ，水分含量增加；当进料流量进一步增加时 ，使得雾滴不绝的积贮变大且在湿度较大的空气介质中 ，物料的干燥效果 ，泛起粘壁和结块现象 ，此时雾滴与热空气的接触时间变长 ，活菌率自然下降 ，同时在消耗相同能力的情况下 ，水分含量进一步增加；在进料流量在4mL/min时 ，菌体存活率较高 ，水分含量相对较低 。
3.1.3 进风量对喷雾干燥效果的影响
菌体的存活率泛起先升高后下降的趋势 ，水分含量泛起先下降后上升的趋势 。这是因为进风量太小时 ，物料疏散粒度较小 ，水分挥发不充分 ，含水量较大 ，此时容易泛起粘壁和结块现象 ，获得的产品较少 ，菌体存活率较低；随着进风量增加 ，粘壁效果较低 ，获得的产品较多 ，菌体存活率上升 ，同时产品水分含量降低；当进风量进一步增大 ，水分含量略有提高 ，这是由于风速过高 ，粉末也不可完全干燥 ，碰到干燥室和旋风器内壁时粘附其上 ，另外风速太高 ，一部分粉末随废气排出 ，致使出风口过滤网上有大宗粉尘 ，造成产品得率下降 ，菌体存活率下降；当进风量为40m3/h时 ，获得产品的菌体存活率较高 ，水分含量相对较低 。 3.1.4 出风温度对喷雾干燥效果的影响
随着出风温度升高 ，菌体存活率和水分含量都泛起不绝先下降的趋势 。这是由于出风温度升高时 ，干燥塔中的干燥空气不绝的加热 ，使得雾滴更容易失去水分完全形成玻璃化 ，从而是外貌变硬而排出干燥塔成为粉料 ，少数未排除的玻璃体被重新加热而爆发粘壁和结块现象的 ，同时物料中的菌体爆发损失 。可是在水分含量降低的同时 ，产品中菌体存活率也在不绝的下降；从图中可以看出 ，在出风温度为80℃时 ，获得产品的菌体存活率较高 ，同时水分含量处于较低的水平 。
3.2 喷雾干燥的正交试验结果
获得的正交试验结果如表3所示 ，由正交试验的剖析结果可以看出 ，影响菌体存活率的主次顺序依次为D>A>B>C ，即为出风温度>固形物含量>进料流量>进风量 ，获得的最佳组合为A3B1C3D3 ，即为固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ ，经过验证性试验 ，获得此条件下的菌体存活率为79.24% ，水分含量为4.6% 。从影响水分含量看样看出 ，由于获得产品的水分含量越低越好 ，因此均值越小越好 ，极差越小越好 ，看样可以获得最佳组合为A3B1C1D3 ，即为固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为35m3/h ，出风温度为90℃ ，经过验证试验获得 ，菌体的存活率为77.96% ，水分含量为4.32% 。综合考虑 ，获得产品的品质 ，活菌数越多越好 ，水分相对较低即可 ，获得最佳组合为 ，固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ 。
4 结论与讨论
喷雾干燥机制备酸奶粉的最佳工艺条件为：固形物含量为45% ，进料流量为3mL/min ，进风量为45m3/h ，出风温度为90℃ ，获得此条件下的菌体存活率为79.24% ，水分含量为4.6% 。
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