造粒

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第578页（2389字）

(一)造粒目的

造粒是将粉状、块状、溶液或熔融液体状等原料成型为具有大致均匀形状和大小的粒子。造粒操作也称颗粒化或速溶化。

造粒目的是为了提高速溶性、增加流动性、防飞散性和减少吸湿性等。

(二)造粒原理与方法

造粒方法大致可分为两种类型，一是将粉末凝聚(Agglomerate)成规定大小的造粒法(Size enlargement)。另一是将大的块状粉碎成规定大小的粉碎造粒法(Size reduction)。固体饮料生产常用凝聚造粒法。冻结并粉碎成粒状的冻结干燥速溶咖啡以及泡沫干燥或喷雾干燥的产品则多采用粉碎造粒法。粉末凝聚造粒法又可分为两种，一种是加水将粉体粒子表面润湿，使粉体相互黏结的湿式造粒法，另一种是不加水而用物理压力，使粉体相互黏结的干式造粒法。

1．粉体凝聚造粒

(1)毛细管造粒。

(2)黏合剂黏结力造粒。

(3)粒子间引力(静电力、范德华力)。

(4)粒子架桥现象造粒(融合、化合反应学)。

2．熔融液或溶液喷雾化造粒(喷雾干燥、喷雾冷却)。

3．其他造粒

粉体凝聚造粒，包括毛细管造粒，黏合剂造粒都是在湿式条件下进行的转动造粒、搅拌造粒和流动层造粒。依靠粒子间引力的造粒和粒子架桥现象的造粒是典型的压缩造粒。熔融液或溶液的喷雾造粒是喷雾干燥、喷雾冷却的喷射造粒、胶囊造粒等。其他造粒机理还有浇注模型、板上滴下型等，应用较少。

(三)造粒工艺流程

1．转动造粒

滚筒、振动板等粉体运动过程中喷水或喷黏结剂溶液进行凝聚造粒。有转筒式造粒机、旋转皿造粒机和振动板式造粒机。

生产工艺流程如下：

2．搅拌造粒

粉末在有混合搅拌叶片的容器中高速搅拌，同时添加水或黏结剂溶液凝聚造粒。设备有捏和机、搅拌造粒机等，生产工艺同转动造粒。

3．流动层造粒

粉体依靠气流流动、喷水或黏结剂凝聚造粒，可分为间歇式和连续式两种。间歇式是将数种原料进行混合的造粒操作。连续式适合单一原料的大量连续生产，产品为多孔性的柔软颗粒，速溶性好，用于果汁、可可、汤料、乳粉等各种颗粒状干燥食品的生产。

流动层造粒生产工艺流程如下：

4．气流造粒

将粉体分散在气流中，喷水或蒸汽凝聚造粒，气流造粒的产品为多孔性柔软颗粒，速溶性好。生产工艺流程如下：

5．挤压造粒

粉体在混合机中加湿，利用螺旋活塞或辊式挤出机将原料从筛网或模孔挤出，形成圆筒状的颗粒，产品脆硬，不适合热塑性物质。生产工艺流程如下：

6．压缩成型造粒

将粉末或颗粒放入模型内，用压片机或辊筒机高压成型造粒。

7．破碎造粒

将在压片机或辊筒机压缩成型的物料破碎、造粒，产品粒度分布广、不定形，不适合附着性强和热可塑性的原料。生产工艺流程如下：

8．喷射造粒

熔融液由喷嘴喷射分散，在空气中或油、水中冷却，固化造粒，产品为球状，可用脂肪酸或脂肪酸衍生物的表面活性剂。

9．喷雾造粒

将液状、泥状或糊状原料喷雾在高温气流中，使液滴瞬时干燥。喷雾干燥的粒子直径一般为40～80μm，可以根据需要，通过喷雾干燥时操作条件和装置的改进，可获得大直径的颗粒，喷雾造粒可以进一步分为离心喷雾造粒。皮布尔斯附聚造粒、喷雾干燥造粒、直接造粒(喷雾与流动层干燥组合)、多喷嘴式干燥造粒、冲击破碎式造粒、交叉喷嘴造粒、喷雾干燥式顶部混合造粒、泡沫式喷雾干燥造粒(在较液压高的压力下喷入氮气或CO₂，并使喷雾液滴恢复常压，液滴处于膨松状态，颗粒较喷雾干燥大，用于速溶咖啡、速溶茶的制造)、再加湿式造粒以及微胶囊化造粒。