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前言
    微膠囊化技術(shù)是將高分子化合物的成膜材料在微小分散的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等核心物質(zhì)上沉積、涂層或包埋的一種技術(shù)。微膠囊化技術(shù)它可以包埋的材料非常廣泛，在食品工業(yè)中，無論是食品添加劑，如香精、色素、調(diào)味劑、營養(yǎng)強化劑等，還是食品本身或組成部分都可以進行包埋，甚至微生物也可以包埋。被微膠囊化后的物質(zhì)可以改變其原來的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、熱敏性；防止物料氧化、揮發(fā)以及同其它物料之間的反應；可以掩蓋物料的不良氣味或口味；還可以保持物料本身的生物活性；可以控制物料在希望的環(huán)境和時間內(nèi)以一定的速度釋放。微膠囊化技術(shù)無疑在一些領域給食品工業(yè)帶來了突破性的進展。
    微膠囊化技術(shù)的方法大致可分為化學方法、物理方法和機械方法三大類二十余種。其中常用的有界面聚合法、銳孔法、水相分離法、凝聚法、空氣懸浮法、噴霧干燥法、粉末床法以及真空蒸發(fā)沉積法等。其中噴霧干燥法因其具有成本低廉、工藝簡單、適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)以及可包埋熱敏性物質(zhì)等優(yōu)點，故目前已成為微膠囊化技術(shù)領域中應用最為廣泛的一種方法。
    本研究引進了國外1990年代水平的具有內(nèi)置流化床附聚裝置和第二次噴嘴可以進行二次包埋的壓力式二流體噴霧干燥裝置，對食品工業(yè)中的營養(yǎng)強化劑、調(diào)味料、保健食品、各類食用油脂以及天然果汁等三十多種物料進行了試驗，并取得了良好的效果�，F(xiàn)將試驗情況綜述如下：
一、噴霧干燥裝置簡介
    如圖所示，物料在干燥室內(nèi)進行第一級干燥…噴霧干燥，干燥后的大部分細粉直接進入下面的流化床內(nèi)，少量的細粉跑出干燥室，被旋風分離器收集，經(jīng)管道回到流化床。細粉在流化床內(nèi)進行第二級干燥～流化床干燥。一級干燥后，在流化床內(nèi)并未完全干燥的細粉相互粘附而生成多孔的團結(jié)構(gòu)，并且進一步干燥，直至水分含量和顆粒度均達到要求，才由出料閥排出。
    流化床噴霧干燥烘干機與普通噴霧干燥機相比它有如下優(yōu)點
    (1)熱利用率高
    在干燥系統(tǒng)中，溫度降越大，熱利用率就越高，因此提高進風溫度和降低排風溫度可以達到提高熱利用率的要求。但對很多粉末油脂產(chǎn)品來說，進風溫度過高可能使產(chǎn)品變質(zhì)，而排風溫度過低又會增加產(chǎn)品的含水量，產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象。如果用流化床噴霧干燥器可以在噴霧干燥中高溫迸風，因產(chǎn)品尚未完全干燥，故物料溫度不會過高。當產(chǎn)品進入流化床時，流化床的進氣溫度可較低，因而排風溫度和產(chǎn)品溫度也會降低。同時在流化床干燥中蒸發(fā)的水分也少得多，排風溫度低不影響產(chǎn)品含水量，這就提高了干燥過程的熱利用率而不利影響產(chǎn)品質(zhì)量。由于干燥的推動力增大，也提高了蒸發(fā)速率。因此，干燥設備的生產(chǎn)能力得到提高。
    (2)通過分級和聚結(jié)以達到產(chǎn)品的粒度要求
    有些產(chǎn)品需要粒度均勻，不希望產(chǎn)品含有細粉，這時，可調(diào)節(jié)流化床速度以控制細粉排出量，分出的細粉返回噴霧干燥室中重新聚結(jié)成多孔粗粒，使產(chǎn)品粒度均勻，且具有速溶性能。
    (3)可以使干燥產(chǎn)品達到很低的含水量
    單用噴霧干燥器不能達到很低的含水量，但是流化床中的二級干燥物料，另外通入濕含量低的空氣進行干燥。物料在流化床中停留時間長短可以調(diào)控，因而能使最終產(chǎn)品的含水量達到很低。
    (4)具有二次噴頭
    安裝于流化床頂端的二次噴頭可以對粉末再次進行濕潤，以利用粉末的聚結(jié)造粒，也可以噴出包埋劑，對粉末進行二次包埋，提高微膠囊產(chǎn)品的包埋效果。
    (5)可使物料在較低溫度下排出，保證物料質(zhì)量
二、工藝參數(shù)的確定
    (1)均質(zhì)時間、溫度、和壓力等工藝參數(shù)的確定
    在其他條件均相等的情況下，分別改變均質(zhì)溫度、均質(zhì)壓力和均質(zhì)時間，測定均質(zhì)液的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，均質(zhì)時間長，乳化效果好。但對予一定的均質(zhì)設備來說，在一定的均質(zhì)溫度，均質(zhì)壓力下，均質(zhì)到一定程度，脂肪球顆粒直徑便不再顯著下降，乳化效果提高不多，同時，均質(zhì)用時過長，不利于提高生產(chǎn)效率。下圖表示均質(zhì)時間與均質(zhì)效果的關系。
    根據(jù)這一圖線關系，最后確定TO為均質(zhì)時間。對于一定量的乳化液的均質(zhì)時間TO為20-40分鐘。
    均質(zhì)溫度過低，因乳化劑不能溶于原料液中，不能起到乳化作用。但當均質(zhì)溫度過高時，乳化劑雖能溶解于原料液中，但因破壞了與原料液之間的親和力，致使均質(zhì)液的穩(wěn)定性降低，故最佳的均質(zhì)溫度應為40～70℃（視物料而定）。
    當均質(zhì)壓力在一定范圍時，均質(zhì)液的穩(wěn)定性隨均質(zhì)壓力的增大而明顯增高。但當均質(zhì)壓力達到一定值后，均質(zhì)液的穩(wěn)定性隨均質(zhì)壓力的增高變化就不明顯了。因此最佳均質(zhì)壓力宜為50～60MPa。
    (2)噴霧干燥空氣進出口溫度的確定
    這是微膠囊化操作中的關鍵。眾所周知，微膠囊噴霧干燥過程包括恒速干燥和減速干燥，在恒速干燥階段，液滴的水分擴散速度大于或等于蒸發(fā)速度，液滴中的絕大多都發(fā)生在此階段，如果在這階段溫度過高，不僅可能會產(chǎn)生焦粉現(xiàn)象，而且還會因水分蒸發(fā)過快，加快壁材的濃縮成膜，阻礙膜殼內(nèi)水分的蒸發(fā)，并使液滴內(nèi)壓力升高，膨脹過度時，膠囊即破裂，嚴重影響微膠囊的顆粒度、流動性等質(zhì)量指標。但若這階段溫度過低、干燥速度減慢，液滴還沒完成干燥，就已落入塔底或接觸塔壁，就會出現(xiàn)潮粉或粘壁現(xiàn)象，致使噴霧干燥無法進行。經(jīng)試驗，根據(jù)不同物料，進風溫度一般控制在140～200℃，出風溫度控制在60～90℃。
(3)噴霧干燥進料霧化壓力在噴霧干燥中，利用壓縮空氣通過噴嘴將料液噴入干燥塔內(nèi)，同時使料液微�；�。當氣源壓力增加時，物料的噴出速度提高，壓縮空氣量增加，使霧化液滴的粒徑減小，比表面積增加，微粒與熱空氣接觸后，水分迅速蒸發(fā)，致使跑粉現(xiàn)象嚴重，產(chǎn)品得率降低，產(chǎn)品的顆粒度流動性等外觀質(zhì)量也受較大影響。但當氣流壓力過低時，霧化液滴粒徑太大，比表面積減小，干燥速度減緩，造成粘塔或潮粉現(xiàn)象，也影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，進料壓力也必須進行篩選。通過試驗，進料霧化壓力應控制在0. 12～0. 21MPa。
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