干燥是食品、医药保藏的重要手段,常见的干燥技术有热风干燥、真空干燥、微波干燥、喷雾干燥(SD)、冷冻干燥(FD)、喷雾冷冻干燥(SFD)等。其中喷雾冷冻干燥是一种较新型干燥技术,是将液体产品进行雾化,并通过与液氮、冷气流等冷介质充分接触后冻结成冰粉/粒,再将冰粉/粒减压冷冻干燥成粉体离子的过程。
喷雾冷冻干燥工艺主要涉及到物料雾化、雾化物料冻结以及冷冻干燥三大阶段。喷雾冷冻干燥技术结合喷雾干燥和冷冻干燥双重优点的同时,又有效避免了两者的缺点,优势在于生产的产品具有结构完整、粒径小、流动性好、生物活性高、营养物质保持完整、质量稳定等特点。凭借其优势,喷雾冷冻干燥技术在医药、高价值食品、活性成分研究及材料科学等领域应用越来越广泛。
在医药领域,喷雾冷冻干燥技术可用于生产不同密度的高流动性粉末,其中低密度粉末可用于鼻腔、肺输送,高密度粉末可用于经皮输送;在食品领域,喷雾冷冻干燥技术可用于生产高活性益生菌细胞及高质量的脱脂奶粉、饮料粉、其他粉类食品;在材料领域,喷雾冷冻干燥技术可用于制备纳米粉末。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2027年中国喷雾冷冻干燥行业市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,喷雾冷冻干燥设备的研制是喷雾冷冻干燥领域重难点,目前喷雾冷冻干燥设备多停留在实验室阶段,可用于工业生产的设备供应不足。喷雾冷冻干燥设备相关供应商有上海雅程仪器公司、德国Meridion公司、上海乔枫实业设备有限公司等。
截止至目前,喷雾冷冻干燥技术已有80多年的发展历程,随着研究深入,喷雾冷冻干燥技术正逐步走向成熟。但在产业化方面,喷雾冷冻干燥技术至今尚未实现大规模工业化应用,主要限制因素包括工业化设备发展缓慢、运营及处理成本昂贵等。
新思界
行业分析人士表示,喷雾冷冻干燥技术具有明显优势,在食品、医药、材料等领域应用前景广阔,但由于工业化设备供应不足、运营及处理成本高,喷雾冷冻干燥技术应用受到极大限制,目前其尚未实现大规模应用,研制可实现工业化生产的喷雾冷冻干燥设备仍将是未来发展趋势。