
小型噴霧干燥機(jī)的實(shí)驗(yàn)要求通常涉及多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),以確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、安全性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以下是詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)要求及注意事項(xiàng):
1. 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備
樣品性質(zhì)評(píng)估:
明確樣品的物理化學(xué)特性(如黏度、固含量、熱敏性、pH值等),確保適合噴霧干燥。
對(duì)熱敏性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、益生菌),需預(yù)先測(cè)試其耐溫范圍。
設(shè)備檢查:
確認(rèn)干燥機(jī)各部件(霧化器、加熱系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、收集裝置)清潔且功能正常。
檢查氣源(如壓縮空氣或氮?dú)猓毫κ欠穹€(wěn)定,管路無(wú)泄漏。
參數(shù)預(yù)設(shè):
根據(jù)文獻(xiàn)或預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)定初始參數(shù)(如進(jìn)風(fēng)溫度150 200℃、出風(fēng)溫度80 100℃、進(jìn)料速率5 10 mL/min)。
對(duì)易氧化樣品,需提前用惰性氣體(如氮?dú)猓┲脫Q系統(tǒng)內(nèi)空氣。
2. 實(shí)驗(yàn)操作要求
進(jìn)料控制:
使用恒流泵確保進(jìn)料速率穩(wěn)定,避免波動(dòng)導(dǎo)致干燥不均。
樣品需預(yù)先過(guò)濾(如0.45 μm濾膜)以防止噴嘴堵塞。
溫度監(jiān)控:
實(shí)時(shí)記錄進(jìn)/出風(fēng)溫度,溫差過(guò)大時(shí)需調(diào)整進(jìn)料速率或加熱功率。
對(duì)熱敏性樣品,出風(fēng)溫度建議≤90℃(如酶制劑需≤60℃)。
霧化條件:
離心式霧化器需校準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(如10,000 30,000 rpm),氣流式霧化器需優(yōu)化氣壓(如0.2 0.5 MPa)。
霧化效果可通過(guò)激光粒度儀在線監(jiān)測(cè),確保液滴粒徑分布均勻(典型范圍10 100 μm)。
3. 安全與維護(hù)
防爆措施:
有機(jī)溶劑體系(如乙醇)需采用防爆型設(shè)備,并保持通風(fēng)良好。
設(shè)置溫度/壓力報(bào)警裝置,緊急情況下自動(dòng)切斷加熱。
設(shè)備維護(hù):
實(shí)驗(yàn)后立即清洗霧化噴嘴和干燥腔,防止殘留物固化(可用溫水或溶劑循環(huán)清洗)。
定期潤(rùn)滑機(jī)械部件(如離心霧化器的軸承),檢查電加熱元件絕緣性。
4. 數(shù)據(jù)記錄與分析
關(guān)鍵參數(shù)記錄:
除溫度、流速外,需記錄環(huán)境溫濕度(可能影響蒸發(fā)效率)。
樣品含水率(如卡爾費(fèi)休法)和得率(收集粉末質(zhì)量/初始固形物質(zhì)量×100%)。
產(chǎn)物表征:
粒徑分析(激光衍射)、形貌(SEM)、流動(dòng)性(休止角)、活性保留率(如生物制品)。
5. 常見(jiàn)問(wèn)題處理
粘壁問(wèn)題:
優(yōu)化壁溫(如夾套冷卻)或添加抗粘劑(如二氧化硅)。
低得率:
檢查旋風(fēng)分離器效率,或改用袋式過(guò)濾器/靜電除塵。
顆粒過(guò)細(xì):
降低霧化壓力或增加固含量以提高粒徑。
示例實(shí)驗(yàn)方案(蛋白質(zhì)粉末制備)
1. 樣品:10%乳清蛋白溶液,添加5%麥芽糊精作保護(hù)劑。
2. 參數(shù):進(jìn)風(fēng)160℃,出風(fēng)70℃,進(jìn)料速率8 mL/min,離心霧化器20,000 rpm。
3. 預(yù)期結(jié)果:得率≥85%,含水量≤5%,活性保留≥90%。
通過(guò)系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的操作規(guī)范及詳實(shí)的數(shù)據(jù)記錄,可顯著提高噴霧干燥實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和產(chǎn)物質(zhì)量。建議初次實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行多因素(如溫度、進(jìn)料速率)正交試驗(yàn)以確定*優(yōu)條件。

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