果膠在食品、醫(yī)藥、化妝品三大行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，主要用于功能性酸奶增稠、益生菌微膠囊包埋壁材、果蔬粉抗結(jié)劑、傷口敷料基質(zhì)、面膜增稠劑等產(chǎn)品。近年來隨著益生菌、天然植物提取物等功能性食品的爆發(fā)式增長，果膠作為綠色天然的包埋壁材和功能原料，市場需求持續(xù)擴(kuò)大，對粉末狀果膠產(chǎn)品的加工穩(wěn)定性要求越來越高。

果膠本身是從植物果皮提取出來的多糖類物質(zhì)，提取后的果膠原液含水量高，濃縮后粘度特別大，直接烘干很難粉碎，而且果膠吸濕性極強(qiáng)，成品放幾天就會結(jié)塊，沒法長期存儲。如果要做果膠包埋活性成分的微膠囊，普通的干燥方法要么破壞活性，要么出粉不均勻，顆粒度達(dá)不到要求，噴霧干燥是目前工業(yè)化生產(chǎn)粉末果膠和果膠微膠囊最高效的方法，但參數(shù)選不對很容易出現(xiàn)粘壁、收率低的問題。

案例1：提取濃縮果膠直接加工食用級果膠粉

某功能性食品企業(yè)提取得到柑橘果膠濃縮液，需要加工成流動性好的粉末果膠，做后續(xù)壓片和沖劑配料，之前用烘箱烘干再粉碎的工藝，不僅成本高，粉碎后顆粒度不均勻，還容易吸潮結(jié)塊，想嘗試噴霧干燥工藝開發(fā)穩(wěn)定的量產(chǎn)參數(shù)，小試用那艾實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)NAI-LSD摸索參數(shù)。物料是濃縮柑橘果膠，固含量18%，溶劑是純水，沒有添加其他壁材，用標(biāo)配的二流體霧化，一開始直接把進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)到180℃，結(jié)果進(jìn)料后沒幾分鐘就整個干燥塔內(nèi)壁都粘上了果膠膏，根本出不了粉，后來調(diào)整了參數(shù)：把固含量先降到12%，進(jìn)風(fēng)溫度降到160℃，出風(fēng)溫度穩(wěn)定在75℃，霧化壓力調(diào)到0.2MPa，進(jìn)料速度調(diào)為10mL/min，調(diào)整后順利出粉，測得出粉率82%，果膠的酯化度保留率94%，成品粉末流動性好，放三個月都沒有明顯結(jié)塊，完全符合食品級配料的要求。

案例2：益生菌果膠微膠囊包埋噴霧干燥

某益生菌研究團(tuán)隊(duì)需要開發(fā)耐胃酸耐儲存的益生菌微膠囊產(chǎn)品，選了果膠和麥芽糊精復(fù)配做壁材包埋植物乳桿菌，之前用冷凍干燥成本太高，沒法放大生產(chǎn)，想用噴霧干燥做工藝優(yōu)化，小試階段用那艾實(shí)驗(yàn)室小型噴霧干燥機(jī)NAI-LSD做參數(shù)摸索。物料是包埋體系，固含量15%，壁材是果膠:麥芽糊精=2:3復(fù)配，溶劑是純水，用二流體霧化，一開始擔(dān)心進(jìn)風(fēng)溫度太高會殺死益生菌，一開始把進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)到120℃，結(jié)果出風(fēng)只有45℃，出來的粉含水量太高，全部粘在塔壁，收率只有不到30%，而且益生菌活性也沒保住。調(diào)整參數(shù)后，把進(jìn)風(fēng)溫度升到140℃，控制出風(fēng)溫度在62℃，霧化壓力0.25MPa，進(jìn)料速度8mL/min，調(diào)整后干燥正常，測出來益生菌存活率達(dá)到81%，包埋率91%，收率78%，成品微膠囊在模擬胃酸環(huán)境下2小時，益生菌保留率達(dá)到76%，比未包埋的高出近60%，完全符合后續(xù)開發(fā)要求，后續(xù)放大中試改用那艾氣流式噴霧干燥機(jī)NAI-ASD5，參數(shù)按小試等比例放大后，結(jié)果和小試基本一致。

案例3：熱敏性酚類物質(zhì)-果膠微膠囊真空低溫噴霧干燥

某化妝品原料企業(yè)需要開發(fā)果膠包埋茶多酚的活性化妝粉，茶多酚本身熱敏性極強(qiáng)，溫度超過60℃就會大量氧化失活，普通噴霧干燥進(jìn)風(fēng)溫度太高，活性保留率上不去，選了那艾真空低溫噴霧干燥機(jī)NAI-VSD來做工藝開發(fā)。物料是茶多酚果膠包埋液，固含量10%，壁材是果膠加少量抗性糊精，比例為1:1，溶劑是純水，霧化方式為二流體，真空度控制在-0.07MPa，進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)為80℃，真空低溫環(huán)境下物料沸點(diǎn)降低，水分可以在低溫下快速蒸發(fā)，出風(fēng)溫度穩(wěn)定在48℃，進(jìn)料速度為12mL/min，霧化壓力0.2MPa，做出來的產(chǎn)品測出來茶多酚活性保留率92%，包埋率89%，收率72%，成品粉末粒度均勻，分散性好，在化妝品配方中放置三個月，茶多酚活性保留率仍然有85%以上，遠(yuǎn)高于普通噴霧干燥做出來的產(chǎn)品，解決了熱敏性活性成分用噴霧干燥加工活性損失大的問題。

以上三個果膠相關(guān)的那艾噴霧干燥案例，覆蓋了純果膠粉加工、益生菌包埋、熱敏性活性成分包埋三個最常見的應(yīng)用場景，其實(shí)果膠加工噴霧干燥最常見的問題就是高粘度導(dǎo)致的粘壁，核心控制要點(diǎn)就是控制合適的固含量、匹配出風(fēng)溫度，固含量一般不要超過15%，出風(fēng)溫度盡量控制在60-75℃之間，就能拿到不錯的收率。如果是熱敏性活性成分，用那艾真空低溫噴霧干燥可以在更低溫度下完成干燥，既能保證出粉，又能保住活性，對于果膠相關(guān)產(chǎn)品的小試開發(fā)和中試放大，這些經(jīng)過驗(yàn)證的參數(shù)都可以直接參考調(diào)整，減少摸索的時間成本。