Последние достижения в области распылительной сушки
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-3-
Аннотация
В данной статье представлен краткий обзор принципа работы и устройства аппарата распылительной сушки, включающий обзор доступных распылительных устройств и конфигураций сушильных камер, рассмотрены модификации в области процесса распылительной сушки. Целью обзора является освещение современных тенденций развития распылительной сушки в различных отраслях промышленности, исследование аппаратов распылительных сушилок лабораторного и промышленного масштабов, имеющих практическое применение, а также проблемы и перспективы будущих исследований. Распылительная сушка является хорошо известным технологическим процессом производства частиц, который заключается в диспергировании жидкотекучего материала в поток теплоносителя и последующем формировании частиц в результате интенсивного тепло- массообмена. В настоящее время распылительная сушка широко применяется в различных отраслях промышленности, включая пищевую, химическую и фармацевтическую промышленности. Хотя история этого метода сушки берет свое начало более ста пятидесяти лет назад, распылительная сушка по-прежнему остается объектом исследований и инноваций, поскольку существует спрос на новые конструкторские и технологические решения для снижения энергозатрат, улучшения технологического процесса, инженерии частиц (конструирования частиц с заданными характеристиками) и снижения воздействия на окружающую среду.
При поддержке: Работа выполнена в рамках государственного задания (проект FSSM-2025-0003).
Об авторах
Анастасия Владимировна Мосюрова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»
Россия
Россия
Инженер кафедры химического и фармацевтического инжиниринга, аспирант 4 года обучения (18.06.01 Химическая технология 05.17.08 Процессы и аппараты химических технологий) ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»
Наталья Васильевна Меньшутина
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»
Россия
Россия
Д.т.н., профессор, зав. кафедрой химического и фармацевтического инжиниринга, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева
Список литературы
1. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. Основы теории и расчета. //М.: Машиностроение. 1966. С. 331.
2. Filková I., Huang L.X., Mujumdar A.S. Industrial spray drying systems //Handbook of industrial drying. 2006. Т. 3, P. 215-256.
3. Camacho-Lie M. et al. Factors influencing droplet size in pneumatic and ultrasonic atomization and its application in food processing //Discover Food. 2023. №3 (1). 23. https://doi.org/10.1007/s44187-023-00065-5
4. Ziaee A. et al. Spray drying of food: principles and applications //Drying Technology in Food Processing. Woodhead Publishing. 2023. P. 23-155. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819895-7.00010-9
5. Bhandari B.R., Patel K.C., Chen X.D. Spray drying of food materials-process and product characteristics //Drying technologies in food processing. 2008. Т. 4. P. 113-157.
6. Тимонин А.С., Божко Г.В., Борщев В.Я. и др. под общей редакцией Тимонина А.С. Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств: учебник для вузов в двух книгах. Книга 2 //М.: Инфра-Инженерия. 2019. С. 476.
7. Акулич П.В. Расчеты сушильных и теплообменных установок. // Минск. М.: Беларус. навука. 2010. С. 443.
8. Khaire R. A., Gogate P. R. Novel approaches based on ultrasound for spray drying of food and bioactive compounds //Drying Technology. 2021. №39 (12). P.1832-1853. https://doi.org/10.1080/07373937.2020.1804926
9. Сайт компании «RPM Solutions, Inc.». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.rpmsolutions.com/products-services/atomizer-parts-new/240mm-titanium-wheel/ (дата обращения: 12.09.2025)
10. Сайт компании «GEA.». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.gea.com/en/assets/170518/ (дата обращения: 12.09.2025)
11. Salman A. D., Hounslow M., Seville J. P. K. (ed.). Granulation //Elsevier. 2006. №11.
12. Сайт компании «Spraying Systems Co». Бюллетень продукции. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.spray.com/-/media/dam/industrial/usa/sales-material/product-market-bulletin/b695c_spraydry_bulletin.pdf (дата обращения: 12.09.2025)
13. Сайт компании «Hoerbiger». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.piezoproducts.com/products-solutions/ultrasonic-atomizers/ (дата обращения: 12.09.2025)
14. Lastow O., Andersson J., Nilsson A., Balachandran W. Low-Voltage Electrohydrodynamic (EHD) Spray Drying of Respirable Particles //Pharmaceutical Development and Technology. 2007. №12 (2). P. 175–181. https://doi.org/10.1080/10837450701212594
15. Chutani D., Huppertz T., Murphy E. Application of Electric Field Technologies in the Manufacture of Food Powders and the Retention of Bioactive Compounds //Powders. 2023. № 2. P.135-150. https://doi.org/10.3390/powders2010010
16. Cal K., Sollohub K. Spray drying technique. I: Hardware and process parameters //Journal of pharmaceutical sciences. 2010. № 99 (2). P. 575-586. https://doi.org/10.1002/jps.21886
17. Boda S. K., Li X., Xie J. Electrospraying an enabling technology for pharmaceutical and biomedical applications: A review //Journal of aerosol science. 2018. №125. P.164-181. https://doi.org/10.1016/j.jaerosci.2018.04.002
18. Bhushani J. A., Anandharamakrishnan C. Electrospinning and electrospraying techniques: Potential food based applications //Trends in Food Science and Technology. 2014. №38 (1). P.21-33. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2014.03.004
19. Masum A. K. M., Saxena J., Zisu B. Electrostatic spray drying of high oil load emulsions, milk and heat sensitive biomaterials //Food Engineering Innovations Across the Food Supply Chain. 2022. P. 237-246. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821292-9.00022-4
20. Jayaprakash P. et al. Encapsulation of bioactive compounds using competitive emerging techniques: Electrospraying, nano spray drying, and electrostatic spray drying //Journal of Food Engineering. 2023. №339. 111260. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111260
21. Патент US20230240314A1. Electrostatic spray dried active compund powders and production method thereof. Zisu B., Masum AKM, Pham B. L., Thenin M., Maudhuit A., Beaupeux E., Ackerman T. E., Rusch J. T., Wee Sit L. J. 2023.
22. Bellinghausen R. Spray drying from yesterday to tomorrow: An industrial perspective //Drying Technology. 2019. №37 (5). P.612-622. https://doi.org/10.1080/07373937.2018.1517778
23. Wawrzyniak P., Jaskulski M., Piatkowski M., Sobulska M., Zbicinski I., Egan S. Experimental detergent drying analysis in a counter-current spray dryer with swirling air flow // Drying Technology. 2019. №38, P.108-116. https://doi.org/10.1080/07373937.2019.1626878
24. Jiang N., Kumar G.D., Chen J., Mishra A., Solval K.M., Comparison of concurrent and mixed-flow spray drying on viability, growth kinetics and biofilm formation of Lactobacillus rhamnosus GG microencapsulated with fish gelatin and maltodextrin //LWT. 2020. №124. 109200 https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109200
25. Santos D, Maurício A.C., Sencadas V., et al. Spray Drying: An Overview //Biomaterials - Physics and Chemistry. New Edition. 2018. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.72247
26. Samborska K., Poozesh S., Barańska A., Sobulska M., Jedlińska A., Arpagaus C., Malekjani N., Jafari S.M. Innovations in spray drying process for food and pharma industries //Journal of Food Engineering. 2022. №321. 110960. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.110960
27. Mujumdar A.S. An overview of innovation in industrial drying: current status and R&D needs //Transport in Porous Media. 2007. №66. P.3-18. https://doi.org/10.1007/s11242-006-9018-y
28. Dantas A., Piella-Rifà M., Pontes Costa D., Felipe X., Gou P. Innovations in spray drying technology for liquid food processing: Design, mechanisms, and potential for application //Applied Food Research. 2024. №4 (1). 100382. https://doi.org/10.1016/j.afres.2023.100382
29. Wu Z., Yue L., Li Z., Li J., Mujumdar A.S., Rehkopf J.A., Pulse combustion spray drying of egg white: energy efficiency and product quality //Food Bioprocess Technol. 2014. №8 (1). P.148-157. https://doi.org/10.1007/s11947-014-1384-9
30. Boel E., Koekoekx R., Dedroog S., Babkin I., Vetrano M.R., Clasen C. Van den Mooter, G. Unraveling Particle Formation: From Single Droplet Drying to Spray Drying and Electrospraying //Pharmaceutics. 2020. №12. 625. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics12070625
31. Piñón-Balderrama CI., Leyva-Porras C., Terán-Figueroa Y., Espinosa-Solís V., Álvarez-Salas C., Saavedra-Leos MZ. Encapsulation of Active Ingredients in Food Industry by Spray-Drying and Nano Spray-Drying Technologies // Processes. 2020. №8 (8). 889. https://doi.org/10.3390/pr8080889
32. Samborska K., Poozesh S., Barańska A., Sobulska M., Jedlińska A., Arpagaus C., Malekjani N., Jafari S.M. Innovations in spray drying process for food and pharma industries //Journal of Food Engineering. 2022. №321. 110960, https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.110960.
33. Ioannou Sartzi M., Drettas D., Stramarkou M., Krokida M. A Comprehensive Review of the Latest Trends in Spray Freeze Drying and Comparative Insights with Conventional Technologies //Pharmaceutics. 2024. №16 (12). 1533. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics16121533
34. Троянкин А.Ю. Процесс получения макропористых частиц гидрогелей на основе поливинилового спирта //М.: автореф. дис. канд. техн. наук. 2012. С. 18
35. Leuenberger H., Plitzko M., Puchkov M. Spray freeze drying in a fluidized bed at normal and low pressure // Drying Technology. 2006. № 24. P. 711–719. https://doi.org/10.1080/07373930600684932
36. Сайт компании «Meridion Technologies». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://meridion-technologies.de/de/produkte.php (дата обращения: 25.09.2025)
37. Adali M.B., Barresi A.A., Boccardo G., Pisano R. Spray Freeze-Drying as a Solution to Continuous Manufacturing of Pharmaceutical Products in Bulk // Processes. 2020. №8 (6). 709. https://doi.org/10.3390/pr8060709
38. Ramos F.M., Júnior V. S, Prata A. S., Impact of vacuum spray drying on encapsulation of fish oil: Oxidative stability and encapsulation efficiency // Food Research International. 2021. №143. 110283. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110283
39. Sobulska M., Wawrzyniak P., Woo M.W. Superheated Steam Spray Drying as an Energy-Saving Drying Technique: A Review //Energies. 2022. №15 (22). 8546. https://doi.org/10.3390/en15228546
Рецензия
Для цитирования:
Мосюрова А.В., Меньшутина Н.В. Последние достижения в области распылительной сушки. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2025;87(3):207-216. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2025-3-
Просмотров:
14
Послать статью по эл. почте 
Оставить комментарий 
