
牛初乳的核心價值在于富含免疫球蛋白(IgG)、生長因子(如 EGF) 等活性成分,但這些成分對溫度極度敏感,傳統高溫噴霧干燥(進風溫度>100℃)會導致活性成分大量失活(IgG 保留率常低于 50%)。低溫噴霧干燥(進風溫度通常為 40-80℃)的核心目標是:在保證牛初乳粉達到合格含水率(通?!?%)的同時,最大程度保留其活性成分,同時解決低溫下易出現的 “干燥效率低、粉體結塊、溶解性差” 等問題。
關鍵工藝參數的優化通常會通過單因素實驗或響應面法,優化影響干燥效果與產品品質的 4 個核心參數,具體影響如下: 進風溫度:最關鍵參數。
溫度過低(如<40℃):干燥不徹底,粉體含水率超標,易吸潮結塊; 溫度過高(如>100℃):IgG 失活率上升,活性價值下降; 多數研究得出最優區間:進風溫度 45-65℃,此時 IgG 保留率可達 75%-90%,且干燥效率與粉體品質平衡。 進料速率: 速率過快:料液在干燥塔內停留時間短,水分未充分蒸發,粉體含水率高; 速率過慢:料液過度干燥,易產生焦粉,且能耗增加; 最優值通常與霧化器類型匹配,如離心式霧化器的進料速率多控制在 15-30 mL/min。 進料固形物含量: 含量過低(如<10%):料液黏度低,霧化后液滴過小,易被熱風帶走(損失率高); 含量過高(如>30%):料液黏度高,霧化不均,易堵塞噴嘴,粉體粒徑差異大; 常見最優區間:15%-25%,既能保證霧化效果,又能提升干燥效率。 霧化壓力 / 轉速: 離心式霧化器:轉速越高,液滴粒徑越小,干燥越充分,但轉速過高(如>20000 r/min)會導致 IgG 因剪切力受損; 壓力式霧化器:壓力通常控制在 0.2-0.4 MPa,壓力過低則液滴過大,干燥不徹底。
輔助技術與產品品質影響 為進一步提升牛初乳粉品質,研究常搭配輔助措施,其對產品的影響如下: 助劑添加:干燥前添加麥芽糊精(10%-20%)、乳清分離蛋白(5%-10%) 等復合助劑。 作用:降低料液黏度,改善霧化效果;減少粉體吸濕性(避免結塊);提升溶解性(助溶劑作用),同時對 IgG 有 “包裹保護” 作用,進一步降低活性損失。
干燥后處理:采用 “冷風送粉 + 旋風分離” 組合,避免干燥后的粉體與高溫部件接觸,減少二次熱損傷;部分研究會搭配真空冷卻,快速降低粉體溫度至室溫,鎖住活性。 產品品質評估結果: 理化性質:最優工藝下,牛初乳粉含水率≤4%,粒徑分布均勻(D50 通常為 10-30 μm),溶解性>90%,吸濕性≤8%(40℃、相對濕度 75% 條件下); 活性保留:IgG 保留率≥80%,抑菌活性(對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌)較高溫干燥產品提升 30%-50%。
最優工藝總結:多數研究得出的典型最優參數為 —— 進風溫度 60-80℃、進料固形物含量 20%、離心霧化轉速 15000-18000 r/min、麥芽糊精添加量 15%,此時可實現 “高活性保留(IgG≥85%)+ 高干燥效率 + 優質粉體品質”。 應用價值:該技術解決了傳統高溫干燥 “活性損失大” 的痛點,可用于生產高活性牛初乳粉,適配嬰幼兒配方食品、老年保健品、運動營養補劑等高端產品,為牛初乳深加工提供技術支撐。
那艾儀器超低溫噴霧干燥機(Low temperature spray dryer)是我司專門為熱敏性,不耐高溫的物料而研制的一款機型,該機型利用空氣飽和濕度原理,利用露點差技術,讓干透的空氣能承載更多水分的方法,實現在常壓低溫環境下(最低35°C左右)液體物料的干燥成型,保證了物料的原有活性,提升了物料干燥成型效果和收集率,還可以實現放大生產,廣泛應用于生物醫藥,食品飲料,植物提取物,化工材料等等行業。