[发明专利]喷雾干燥的方法及用于喷雾干燥的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对高粘度流体进行喷雾干燥的方法。本发明还涉及用于一种对高粘度流体进行喷雾干燥的设备。本发明还涉及一种产品。

背景技术

通过至少一个喷嘴对高粘度流体产品进行喷雾干燥可用于生产诸如粉末形式的食物产品之类的产品。待喷雾干燥的流体可以包括产品在溶剂——例如，诸如水之类的液体——中的分散液和/或溶液。流体从流体储存器通过喷嘴被进给。在流体流出喷嘴之后，流体可例如根据瑞利分裂原理分裂成液滴。可使用诸如空气之类的干燥介质干燥流出或射出的液滴。当去除液体时，可在干燥液滴之后保留形成粉末的颗粒。粉末产品例如可包括粉末食物产品，其含有蛋白质、碳水化合物、脂肪或它们的组合物的食品或饮料成分，更具体地，例如，乳制品、液体香料混合物等。

通常可能存在对于产品的高生产率的需求。为此，喷嘴上相对较高的压差可能是益的。然而，这种高的压差可能对用于喷雾干燥的设备提出要求。例如，包括喷嘴的喷嘴板应足够坚固以承受压差。为此，喷嘴板可以制得相对较厚。然而，为了承受喷嘴板上特定的压差而使用较厚的喷嘴板，可以预计会减小通过喷嘴的流速，这是由于较厚的喷嘴板通常造成较长的喷嘴。然而流速的这种减小与初始增加喷嘴上压差的原因是相违背的。因此，至少部分地、可能很大部分上会损失增加压力的效果。

因此，存在对至少部分地遇到上述问题的用于对高粘度流体进行喷雾干燥的方法和设备进行改进的需要。

发明内容

因此，根据本发明的方面，提供了一种对例如包括食物产品的高粘度流体进行喷雾干燥的方法，该方法包括：提供喷嘴板，在该喷嘴板中设置有至少一个喷嘴，所述喷嘴板具有内主表面和外主表面，至少一个喷嘴从内主表面穿过喷嘴板延伸到外主表面；在与至少一个喷嘴流体连通的储存器中提供高粘度流体；对储存器中的高粘度流体进行加压，其中，流体由于所述加压而朝向喷嘴板流动，由此在至少一个喷嘴上产生压差，使得流体从至少一个喷嘴流出，从而使流体在通过内主表面之后通过外主表面；以及在诸如空气的干燥介质中至少部分地干燥液滴以使其变成颗粒；其中，至少一个喷嘴的在内主表面中的截面面积超过所述至少一个喷嘴的在外主表面中的截面面积。

至少一个喷嘴的在内主表面中的截面面积大于至少一个喷嘴的在外主表面中的截面面积的技术效果可以是至少一个喷嘴上的压差能够相对较低。因此，在至少一个喷嘴上相对较低的压差下可以达到通过至少一个喷嘴的期望流速以及因此达到期望的生产率。因此，喷嘴板可设计为相对较薄的且/或喷嘴板中的若干个喷嘴可以相对较高。因此，所述生产率可以相对较高。

由此，发明者意识到如下的创造性想法：在对喷嘴板的强度和产生的液滴体积仅造成有限影响的情况下，调节至少一个喷嘴的形状可被用于减小至少一个喷嘴上所需用于喷射高粘度流体的压差和/或增加至少一个喷嘴的生产率。另外的优点和/或技术效果可包括：更坚固的喷嘴、减小所需压力、和/或喷雾干燥相对较高粘度流体的可能性。

高粘度流体——或者，换言之，粘性流体——可具有大于0.1帕斯卡·秒、优选地大于0.2帕斯卡·秒、更优选地大于1帕斯卡·秒的剪切粘度。所述粘度可在1s^-1的剪切速率和20摄氏度的温度下使用椎板流变仪确定。

优选地，在加压期间，至少一个喷嘴上的压差保持在至多15巴、优选保持在至多12巴。相反地，WO2008/069639涉及一种对高粘度流体进行喷雾干燥的方法。根据WO2008/069639，为了迫使流体流出喷嘴，喷嘴上的压降大于15巴。于是，可从流出喷嘴的流体产生基本单分散性的液滴流。借助于至少一个喷嘴，甚至在至少一个喷嘴上的压差保持在低于15巴、或者甚至低于12巴时，也可以从流出喷嘴的流体产生基本单分散性的液滴流。应当理解的是，与WO2008/069639的已知的喷雾干燥的方法相比，通过当前公开的喷嘴设计降低了所需的压差。替代性地，可使用相同的压力——例如也在15巴或更高——对更高粘度的流体进行喷雾干燥。

优选地，该方法包括在流体通过外主表面之后干燥流体。优选地，方法包括收集干燥的食物产品，由此获得粉末形式的食物产品。