喷雾造粒

如何利用喷雾干燥艺术定制您杰出的颗粒作品1了解相关历史喷雾干燥技术首次发表于 1860 年，第一台喷雾干燥设备由 Samuel Percy于1872 年获得专利。随着时间推移，喷雾干燥方法越来越受到推崇。20 世纪 20 年代和第二次世界大战期间，最初喷雾干燥技术主要用来生产牛奶，以及其他需要减轻重量和体积的食品或材料。在 20 世纪下半叶，喷雾干燥设备的商业化程度增加，其应用范畴也逐渐扩大。2了解基本原理雾化：将液体进料转化为小液滴。这步处理会影响粉体颗粒的性质和粒度大小。喷雾空气接触：液滴与加热的干燥介质接触，液滴表面的水分快速均匀地蒸发。在这个步骤中，颗粒形态、产品质量和干燥室内壁的沉积物都会受到影响。溶剂蒸发：水分以恒定速率从液滴表面蒸发。随着干燥的进行，表面会干燥形成壳体，之后水分的取出成为扩散控制过程，直至取出所有剩余水分。溶剂蒸发是颗粒形成和塑造最终产品形态中最重要的步骤。颗粒收集：干燥后的产品与干燥气流分离之后，在干燥室底部收集。通过旋风分离器、袋式除尘器、静电除尘器或湿法除尘器回收较细粉体颗粒。3设计您预想的颗粒形状4优化您的参数该表显示当其中一个输入参数（横坐标）增加时输出参数（纵坐标）的变化关系。表中图片大小表示改变影响程度，箭头表示影响方向。▲ 图片大小表示改变影响关系，箭头表示方向5小贴士

喷雾干燥技术微囊化鼠李糖乳杆菌ATCC 7469益生菌是一种活的微生物，当摄入足够的量时会对健康有益，只有在生存能力（107-1010 CUF m/L）得到保护的情况下才能发挥其作用。益生菌通常是乳杆菌和双岐杆菌，它们常与胃肠道有关；它们通常以冻干培养物的形式供应，或者被雾化并直接添加到食物中。益生菌功能食品在市场上需求量很大，酸奶和发酵乳制品通常被用作这类生物活性微生物的载体；然而，人们对在其他类型的非乳制品基质中掺入益生菌菌株越来越感兴趣，尤其是对于患有乳糖不耐受症、对酪蛋白过敏或与乳制品有关的其它问题的消费者。一些研究报告了微胶囊益生菌的应用。例如，将益生菌菌株掺入奶酪、巧克力涂层和巧克力中，以及掺入果汁、蛋黄酱、黄油、肉类和烘焙产品等非乳制品中。益生菌菌株对胃肠道健康很重要，因为它们可以预防肠道炎症，为上皮细胞提供保护，并调节抗体。它们可以产生细胞因子或趋化因子，改善乳糖不耐受，增加对结直肠癌的保护，抑制幽门螺杆菌活性，并用于治疗食物过敏和预防急性腹泻。然而，这些微生物有不幸的缺陷，特别是在菌株存活方面。喷雾干燥是微胶囊化最广泛使用的方法之一，因为其成本低，在最佳干燥条件下具有高存活率，并且在配方中加入了保护剂。近年来，乳清蛋白作为益生菌保护剂的使用获得了越来越多的兴趣，因为这些蛋白是提高益生菌活性的天然载体，并且由于结构和理化特征，可以作为胃肠道中的递送系统。蛋白质可以在干燥过程中增加益生菌的存活率，因为它们能够形成降低热应力的保护膜。糖的添加也会影响干燥的益生菌制剂的存活。研究人员肯定了糖（如肌醇、山梨醇、果糖、乳糖、葡萄糖和海藻糖）对脱水细菌细胞的保护作用。研究发现，海藻糖等糖是一种能够通过氢键与蛋白质分子相互作用的二糖；它可以在脱水和再水化过程中替代蛋白质周围的水分子，形成一种玻璃状基质，稳定生物大分子。科学家研究了使用奶酪乳清与淀粉、阿拉伯胶、麦芽糖糊精和乳清蛋白浓缩物联合干燥鼠李糖乳杆菌 64 的载体剂选择。另一方面，干燥温度是影响存活率的因素。例如，喷雾干燥的植物乳杆菌 WCFS1 再低干燥温度下表现出较高的存活率。在此背景下，本研究以 WPC、麦芽糊精和海藻糖为原料，采用喷雾干燥的方法对鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 进行微囊化，并评估微囊化对细胞活力和干粉性能的影响。以喷雾干燥条件（包括进口温度、空气流量和进料泵）为自变量，益生菌存活率、水分含量、水分活性和有效产量为因变量。采用响应面法对喷雾干燥包裹的鼠李糖乳杆菌的存活率进行了优化，并对粉末的稳定性进行了评估。1样品制备按最佳稳定性配方乳清浓缩蛋白：麦芽糊精：海藻糖（75：10：15）的比例采用超滤的方法制备乳制品悬浮液。将冻干的鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮于 2ml 培养基中，在 MRS 肉汤（蛋白胨：10.0g，牛肉浸粉：10.0g，酵母浸粉：5.0g，葡萄糖：20.0g，吐温80：1.0g，磷酸氢二钾：2.0g，醋酸钠：5.0g，柠檬酸铵：2.0g，硫酸镁：0.1g，硫酸锰：0.05g，pH6.2±0.2，25℃）中重新激活制备细菌悬浮液。2实验过程在磁力搅拌下将鼠李糖乳杆菌 ATCC 7469 菌株悬浮液添加到每个乳悬浮液中，在微囊化过程期间使所述分散液保持在恒定的搅拌状态。喷雾干燥仪选用瑞士步琦 B-290，通过改变进口温度（120℃-180℃）、干燥空气流量（70%-90%，即：28-35m3/h）和进料量（10%-55%，即 3-17mL/min）来进行工艺摸索。▲S-300工艺探索采用响应面法和二次复合中心设计对益生菌微囊化进行了优化，其自变量有进口温度、空气流速和进料流量。在最优理论条件下进行了三次实验验证。图1 考察了菌株存活率的响应面变化。由图可知存活率与出口温度呈反比，低温时存活率在 69%、高温时存活率在 23%。其他科学家在使用含益生元的脱脂乳制备鼠李糖乳杆菌 GG（ATCC 53，103），70℃ 时的存活率为 76%。也跟我们的研究结果相吻合。图2 考察了水分含量的响应面变化。从图可得到进口温度与水分含量之间呈反比关系，当进口温度与进料量较高时，粉末的水分含量较低，结合存活率考虑，水分含量在 3.0%-5.8% 之间，与其他报道的数值相接近。图3 考察了水活度的响应面变化。在较高的进口温度下，进料量和气体流量得到了较低的水活度值，因素与结果之间呈反比关系。其他使用麦芽糊精、乳清蛋白浓缩物和葡萄糖的相关研究中，水活度的值与本研究中活性最高的粉末报告结果一致。3实验结果确定益生菌的包封中壁材的最佳比例对于提高微生物对抗整个胃肠道条件的稳定性很重要。在干燥过程中指定最佳条件以最大限度地提高作为壁材的蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物的保护能力并因此提高鼠李糖的存活值也是重要的。因此，使用响应面方法确定干燥过程的最佳条件。表2显示了鼠李糖乳杆菌微囊化的最佳操作参数，结果表明，理论模型可以很好地近似实验值（差异＜10%）。得到的最佳喷雾干燥条件是进口温度、空气流量和进料泵流量分别为169℃、33m3/h和16ml/min，存活率为70%，吸气率为84%，出口温度为52℃，总体满意度为0.96。物理性质评价如图4所示，得到的粉末水活性动力学显示了较高的吸水能力，这可能是海藻糖作为低分子量碳水化合物，表现出的分子运动和扩散效应，与用于包封基质的典型吸水行为一致。吸湿性随着储存时间的延长有增加的趋势，直到达到某种程度的平衡。因此加入了 WPC 来降低吸湿性，因为它的表面活性和形成具有较高 Tg 膜的能力。粒径和形态结果如图5显示。（a）在最佳工艺参数上制备的粉体，其微胶囊紧凑，类球形形状，具有不同的大小和不规则的表面与压痕，外表面显示无裂缝或破坏的墙壁，这是确保更高的保护和更低的气体渗透性的基础。4结论结果表明，蛋白质-海藻糖-麦芽糊精混合物是包裹鼠李糖乳杆菌的良好壁材，在干燥过程中表现出重要的热保护作用，并提高了其存活率；通过响应面方法优化的喷雾干燥工艺条件生产的微胶囊具有可接受的理化性质——水分、水活性、吸湿性和粒径等，为益生菌的微囊化提供了思路。5文献来源Microencapsulation of Lactobacillus rhamnosus ATCC 7469 by spray drying using maltodextrin, whey protein concentrate and trehalose.

欧盟修订第1272/2008号规例，即《分类、标签及包装规例》中和气体喷雾剂有关的规定。该等规定将分别于2013 年6月19日(适用于盛载一种物质的气体喷雾器)及2015年6月1日生效(适用于盛载混合物的气体喷雾器)。 　　《气体喷雾器指令》(第75/324/EEC号指令)自1975年起实施。根据该指令，气体喷雾器是指任何以金属、玻璃或塑料制造，不能重用的容器，用以盛载某种压缩、液化或加压溶解的气体。喷雾器有释放装置，可以释出在气体中悬浮的固态或液态粒子、泡沫、膏状物、粉末或液态物质。 　　《气体喷雾器指令》规定，气体喷雾器须附有安全警告标签，提醒使用者不可喷向火焰或炽热物料，并加上「Flammable」(易燃)的字眼或火焰标记。 　　欧洲委员会于2013年3月19日颁布第2013/10/EU号指令，修订上述标签规定，以便和《分类、标签及包装规例》协调一致。《分类、标签及包装规例》本身也是欧盟为了和《全球化学品分类及标签协调制度》(GHS)标签及象形图标准接轨而制订的法规。 　　新指令(第2013/10/EU号指令)从数方面修改标签规定。首先，它简化高压容器的警告字句为「Pressurised container: May burst if heated」(高压容器：受热可能爆炸)。第二，它引用《分类、标签及包装规例》附件IV的标准警告声明，提醒用家不能把容器加热及让容器靠近火焰、不能刺穿或燃烧容器、须避免阳光照射容器及不能把容器置于高温环境等。假如是消费品，更须提醒用家须把产品放在儿童接触不到的地方。 　　此外，根据《气体喷雾器指令》附件第1.9项，产品须附有特定的危险警告字眼及符号，视乎内容物的分类属于非易燃、易燃或极易燃而定。 　　非易燃喷雾剂含有1%或以下的易燃成份，其化学性燃烧热值低于20千焦耳/克(kJ/g)。非易燃喷雾剂容器上的标签，只须加添「Warning」(警告)这个讯息字。 　　极易燃喷雾剂含有85%或以上的易燃成份，其化学性燃烧热值为30千焦耳/克或以上。极易燃喷雾剂容器上的标签，必须包括讯号字「Danger」(危险)、句子「Extremely flammable aerosol」( 极易燃喷雾剂)、表示易燃的GHS象形图，以及《气体喷雾器指令》附件 I规定的其他元素。 　　易燃喷雾剂为非易燃及极易燃喷雾剂以外的产品。易燃喷雾剂容器上的标签，必须包括讯号字「Warning」(警告)、句子「Flammable aerosol」(易燃喷雾剂)、表示易燃的GHS象形图，以及《气体喷雾器指令》附件 I规定的其他元素。 　　如欲浏览上述规定，请登入以下网址： 　　http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1975L0324:20090420:EN:PDF (说明分类制度及有关的分类、标签及包装规例)。 　　浏览修订《气体喷雾器指令》的新指令，请登入 　　http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:077:0020:0022:EN:PDF。 　　浏览《分类、标签及包装规例》附件I第2.3.3项以及附件IV表6.1等资料，请登入 　　http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:353:0001:1355:EN:PDF (载有各类气体喷雾剂的标签规定)。 　　新规定将于不同日期生效，并有若干过渡期，视乎喷雾剂属于一种物质还是混合物而定。根据《分类、标签及包装规例》的定义，一种物质是指自然状态或以制造过程取得的一种化学元??物，以及制造过程衍生的杂质。混合物则由两种或以上物质组成。 　　盛载一种物质的气体喷雾器，须自2013年6月19日起遵守新标签规定，不设过渡期。盛载混合物的气体喷雾器，自2015年6月1日起遵守新标签规定。2015年6月1日前投放市场的气体喷雾器，到2017年6月1日才须换上新标签。