始于19世紀(jì)初期，隨著噴霧干燥技術(shù)在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)它的基本原理和特點(diǎn)也進(jìn)行了深入研究。
一、噴霧干燥技術(shù)的原理
噴霧干燥基本原理是物料經(jīng)過過濾器由泵輸送到噴霧干燥器頂端的霧化器，利用霧化器將液態(tài)物料分散成霧滴，由于霧滴半徑較小，比表面積和表面自由能大，且高度分散，霧滴表面濕分的蒸汽壓比相同條件下平面液態(tài)濕分的蒸汽壓要大，所以水分揮發(fā)極快，產(chǎn)品迅速得到干燥。戴命和等根據(jù)質(zhì)量守恒、能量守恒和牛頓第二定律推導(dǎo)了噴霧干燥過程一維雙向靜態(tài)數(shù)學(xué)模型，從理論上研究了噴霧干燥的熱干燥機(jī)理，對(duì)提高噴霧干燥的技術(shù)水平具有重要意義。
二、噴霧干燥技術(shù)的特點(diǎn)
1.干燥迅速，確保產(chǎn)品質(zhì)量。食品中多含蛋白質(zhì)和糖分，而蛋白質(zhì)一般在60～80℃保持?jǐn)?shù)分鐘會(huì)產(chǎn)生變性，在高溫下放置也會(huì)產(chǎn)生美拉德反應(yīng)。利用噴霧干燥，僅需3～10s就能夠干燥產(chǎn)品，這樣可有效抑制干燥過程中食品的熱變性和芳香成分的損失，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.干燥產(chǎn)品具有良好的分散性、流動(dòng)性和溶解性。對(duì)于干燥產(chǎn)品而言，分散性、流動(dòng)性和溶解性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。在噴霧干燥過程中，產(chǎn)品的干燥是在熱空氣中進(jìn)行的，所以產(chǎn)品基本上能保持與液滴相近似的球狀，從而具有良好的分散性、流動(dòng)性和溶解性。
3.生產(chǎn)過程簡(jiǎn)化、操作控制方便，適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。通過噴霧干燥獲得的產(chǎn)品大部分都不需要再進(jìn)行粉碎和篩選，從而減少了生產(chǎn)工序，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝流程。產(chǎn)品的粒徑、松密度、水分，在一定的范圍內(nèi)，可以改變操作條件進(jìn)行調(diào)整，控制管理都很方便，而且能適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。
4．防止發(fā)生公害，改善生產(chǎn)環(huán)境。由于噴霧干燥是在密閉的容器中進(jìn)行，能避免干燥過程中造成的粉塵飛揚(yáng)，避免了環(huán)境污染。
三、噴霧干燥存在的問題
噴霧干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是顯著的，但是其不足之處也是不容忽視的。其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在動(dòng)力消耗大，體積傳熱系數(shù)和熱效率均較低，設(shè)備體積大，易發(fā)生粘壁現(xiàn)象，一次性投資較大等。尤其是粘壁問題，在噴霧干燥過程中如果發(fā)生粘壁物料由于長(zhǎng)時(shí)間停留在熱的內(nèi)壁上，有可能被燒焦或變質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。周學(xué)永等對(duì)噴霧干燥粘壁的類型和原因進(jìn)行了分析，提出了噴霧干燥粘壁的3種類型:半濕物料粘壁、低熔點(diǎn)物料的熱熔性粘壁和干粉表面粘附，并提出了解決各種類型粘壁的方案。
