CN101652170B - 用于喷雾干燥的方法和设备以及使用所述方法制备的粉末 - Google Patents

Abstract

使用喷雾装置喷雾干燥高粘度流体产物的方法，其中该方法包括：从所述喷雾装置的流出口射出所述流体产物以得到所述流体产物的液滴，其中安置所述喷雾装置，以引起所述流出口两端的所述流体产物中大于15巴的压降；和在干燥介质例如空气中至少部分地干燥所述液滴，以变成粒子。

Description

用于喷雾干燥的方法和设备以及使用所述方法制备的粉末

本发明涉及使用喷雾装置喷雾干燥流体产物的方法，其中该方法包括从喷雾装置的流出口射出流体产物以得到流体产物液滴，以及在干燥介质例如空气中至少部分地干燥液滴，以变成粒子。

用于喷雾干燥流体产物的方法本身是已知的。在一种喷雾干燥法中，流体产物被进料至喷嘴中，从而在容器中产生流体产物的液滴的烟雾。随后在例如空气流中干燥液滴。

从WO 2005/058473中已知另一种用于喷雾干燥流体产物的方法。这种已知方法包括通过喷嘴射出液体射流，并且干扰射流使其打碎成液滴流。此外，将液滴与气流接触，以引起或者允许液滴至少部分地凝固。

然而，已知(常规)喷雾干燥法具有的缺点在于：将液滴干燥成粒子需要较大量的能量。

本发明的一个目的是至少部分地消除上述问题。

根据本发明的第一方面，将液滴干燥为粒子所需的能量的量可以通过喷雾干燥高粘度流体产物而降低。

喷雾干燥的流体产物通常包含溶剂，例如液体比如水，以及溶解和/或悬浮在溶剂中的干燥物质。在喷雾干燥的流体产物中，粘度尤其与溶剂中的干燥物质相关。当流体产物的粘度太高(即，高于常规用于待喷雾干燥的流体产物的粘度)时，干燥物质的浓度高于使用已知喷雾干燥法喷雾干燥的流体产物中的干燥物质的浓度。因此，根据本发明的第一方面，高粘度流体产物的液滴包含少于常规喷雾干燥法中的流体产物液滴的溶剂，因此移除液滴中的溶剂以将液滴干燥为干燥粒子需要更少的能量。

常规的喷雾干燥法和喷雾干燥设备不适用于喷雾干燥高粘度流体产物。高粘度流体产物妨碍液滴的自然形成。此外，在利用射出液体射流并且干扰射流以引起其打碎成液滴流的方法中，使用高粘度的流体产物防碍了射流的形成和/或射流成为液滴的受控打碎。

此外，通常本领域技术人员不考虑高粘度流体产物作为用于喷雾干燥的起始材料。在这方面，参考Walzel教授在Chem.-Ing.-Tech.62(1990)Nr.12，第983-994页的评论，Walzel教授观察到常用的″Hohlkegeldüsen sind

ungeeignet″。对于1mm喷嘴，50mPa·s的粘度据说是最大粘度。

为了克服该问题，根据的本发明第二方面，安置喷雾装置引起流出口两端的流体产物的压降，该压降大于15巴。优选地，压降大于50巴，更优选大于100巴，并且最优选大于300巴。

因此，可以使用喷雾装置喷雾干燥高粘度流体产物，其中所述方法包括：从喷雾装置的流出口射出流体产物以获得流体产物的液滴，以及在干燥介质例如空气中至少部分地干燥液滴，以变成粒子。

本文中，如果粘度高于10mPa·s，优选高于25mPa·s，更优选高于50mPa·s，还更优选高于100mPa·s并最优选高于200mPa·s，则认为待喷雾干燥的流体产物是高粘度流体产物，所述粘度是使用毛细管粘度计，在流出口中普遍使用的喷雾干燥温度例如-50至300℃，优选40-100℃以及在流出口中目前使用的剪切速率例如1·10⁴-1·10⁶s^-1测定的。因为被喷雾干燥的产物通常是剪切变稀的，并且因为粘度通常随着温度增加而降低，因此已经显示出这些粘度可以良好地与在20℃和零剪切下高于1Pa·s的粘度一致。

备选地，或者另外地，在液滴包含更少的溶剂时，还可以在更短的时间内干燥液滴。还可以在液滴通过流出口沿着较短的飞行路径喷射之后进行干燥。因此，可以在更小的装置中，例如在更小的容器中干燥液滴。

根据本发明的第三方面，从流出口射出流体产物的步骤包括：产生从流出口射出的流体射流，以及干扰流体射流以使流体射流破碎成具有窄的粒度分布的液滴。优选地，干扰流体射流的步骤包括：改变流出口上游的流体产物的压力，例如通过使控制元件的端部在远离/前往流出口的方向上以距离所述流出口2-1500μm、优选15-500μm的预定距离移动，从而通过摆动控制元件来改变流体产物的压力。因此，可以控制射流破碎成液滴。在液滴中的干燥物质的更大的浓度以及窄粒度分布进一步允许降低干燥液滴所需的能量的量，因为不必为了确保完全干燥最大的粒子而使液滴过干。

优选地，在流出口的上游的流体产物的压力是以预定的基本上恒定的频率变化的。这有助于提供窄的粒度分布。可以通过控制预定的频率来确定液滴直径。

因此，可以产生具有较窄的粒度分布的粒子，例如单分散性指数小于1，优选小于0.7，更优选小于0.1的粒度分布。粒度分布的单分散性指数被定义为(d₉₀-d₁₀)/d₅₀，其中d₁₀、d₅₀和d₉₀分别表示10％、50％和90％粒度百分数。

窄粒度分布尤其是具有基本上所有的粒子都具有所需性能如良好溶解性的优点。此外，可以防止产生灰尘，即很小以致它们被干燥空气吹到环境中的粒子，的产生。因此，喷雾干燥过程的收率可以更大。

优选地，选择预定频率使得在流出口连续喷射的两个液滴之间的距离大于或等于液滴直径的两倍，优选大于或等于液滴直径的三倍。因此，有效地防止了液滴在形成后的凝结。因而，更好地保持窄的粒度分布。

优选地，选择预定频率使得在流出口连续喷射的两个液滴之间的距离小于或等于液滴直径的8倍，优选小于或等于液滴直径的4倍。因此，可以以高的重复率产生液滴。

根据本发明的第四方面，从流出口射出流体产物的步骤包括在预定的进料压力下将流体产物提供至流出口。优选地，进料压力基本上保持恒定。这样提供的优点在于形成射流，其中向液滴的破碎不受进料压力变化的影响。因此，更好地保持窄的粒度分布。

可以通过以液压方式或者气动方式对流体产物施加压力而将进料压力保持基本上恒定。液压方式被理解为是指：使用液体；以及气动方式被理解为是指：使用气体。通过使用气体和/或液体对流体产物施加进料压力的能力，可以在例如高于15巴的很高压力下将流体产物以稳定的方式供给至流出口。

备选地或者另外地，进料压力可以通过泵保持基本上恒定。

根据本发明的第五方面，所述方法可以包括从喷雾装置的多个流出口射出流体产物，以获得流体产物的液滴。因此，能够增加可以使用本方法喷雾干燥的单位时间的流体产物的体积。

根据本发明的第六方面，流体产物的粘度高于10mPa·s，优选高于25mPa·s，更优选高于50mPa·s，还更优选高于100mPa·s并最优选高于200mPa·s，所述粘度是使用毛细管粘度计，在流出口中普遍使用的喷雾干燥温度例如-50至300℃，优选40-100℃以及在流出口中目前使用的剪切速率例如1·10⁴-1·10⁶s^-1测定的。可见，可以喷雾干燥高粘度流体产物。

此外，优选流出口的横向尺寸，例如最小横向尺寸如直径小于或等于150μm，优选小于或等于100μm，更优选小于或等于80μm。因此，可以产生较小的液滴，例如平均尺寸小于或等于250μm的液滴。

在一个具体实施方案中，在流出口的横向尺寸，例如直径小于或等于100μm时，流体产物的粘度高于30mPa·s，所述粘度是使用毛细管粘度计，在流出口中普遍使用的喷雾干燥温度例如40-100℃以及在流出口中目前使用的剪切速率例如1·10⁴-1·10⁶s^-1测定的。

本发明还涉及使用根据本发明的方法生产的粉末，以及喷雾干燥高粘度流体产物的设备。

将参考附图，仅仅作为实例，对本发明的进一步的细节、方面和实施方案进行描述。

图1显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备的第一实施方案的一个实例。

图2显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备的第二实施方案的一个实例。

图3显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备的第三实施方案的一个实例。

图4a-4g显示了根据本发明的喷雾装置的实施方案的多个流出口的平面图的实例。

图1显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备1的第一实施方案的一个实例。设备1包括喷雾装置2。在本实例中，喷雾装置2与产物供给管线4流体连通，用于将待喷雾干燥的流体产物供给至喷雾装置2。喷雾装置2被安置用于从喷雾装置的流出口6射出流体产物，以获得流体产物的液滴8。在本实例中，喷雾装置2将液滴8射出到容器10中。这里，容器10形成使液滴8干燥成粒子的干燥装置。还可以的是设备包括使液滴8干燥成粒子的干燥装置，例如用于干燥空气的供给装置。这种供给装置可以例如提供与液滴一起流动，或者以与液滴方向相反的逆流形式流动的干燥空气。

在使用中，将待喷雾干燥的流体产物供给至喷雾装置2。根据本发明，流体产物是高粘度流体产物。流体产物的粘度高于10mPa·s，优选高于25mPa·s，更优选高于50mPa·s，还更优选高于100mPa·s并最优选高于200mPa·s，所述粘度是使用毛细管粘度计，在流出口中普遍使用的喷雾干燥温度例如-50至300℃，在本实例中为40-100℃以及在流出口中目前使用的剪切速率例如1·10⁴-1·10⁶s^-1，在本实例中为5·10⁵s^-1的条件下测定的。

在本实例中，流出口6的最小横向尺寸如直径小于或等于150μm，优选小于或等于100μm，更优选小于或等于80μm。

因此，可以使用小于或等于150μm的流出口6喷雾干燥粘度高于10mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于150μm的流出口喷雾干燥粘度高于25mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于150μm的流出口喷雾干燥粘度高于50mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于150μm的流出口喷雾干燥粘度高于100mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于150μm的流出口喷雾干燥粘度高于200mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于100μm的流出口喷雾干燥粘度高于10mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于100μm的流出口喷雾干燥粘度高于25mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于100μm的流出口喷雾干燥粘度高于50mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于100μm的流出口喷雾干燥粘度高于100mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于100μm的流出口喷雾干燥粘度高于200mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于80μm的流出口喷雾干燥粘度高于10mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于80μm的流出口喷雾干燥粘度高于25mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于80μm的流出口喷雾干燥粘度高于50mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于80μm的流出口喷雾干燥粘度高于100mPa·s的流体产物，或者使用小于或等于80μm的流出口喷雾干燥粘度高于200mPa·s的流体产物，其中所述粘度是使用毛细管粘度计，在流出口中普遍使用的喷雾干燥温度例如-50至300℃，在本实例中40-100℃以及在流出口中目前使用的剪切速率例如1·10⁴-1·10⁶s^-1，在本实例中5·10⁵s^-1的条件下定义的。

喷雾干燥具有上述粘度的高粘度流体产物是使用喷雾装置2实现的，该喷雾装置2具有上述流出口6，该流出口6被安置成引起流出口6两端的流体产物的压降，并且该压降大于15巴，优选大于50巴，更优选大于100巴，最优选大于300巴。流出口的压降、高粘度和尺寸的组合使得相对于常规的喷雾干燥法，可以产生具有所需的尺寸例如平均小于或等于250μm的高粘度流体产物液滴，同时降低干燥液滴所需的能量的量。

图2显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备1的第二实施方案的一个实例。在图2的实例中，喷雾装置2包括进料压力产生装置12，用于将流体产物以预定的进料压力供给至流出口6，以获得流体射流。这里，安置进料压力产生装置12，用于保持进料压力基本上恒定。因此，产生流体射流，同时进料压力产生装置12基本上不干扰射流。

在图2的实例中，进料压力产生装置包括用于在所需的压力下供给流体产物的泵14。泵14可以被安置用于保持进料压力基本上恒定。此外，泵可以包括压力调节器，例如过压阀和/或节气阀。

备选地或者另外地，进料压力产生装置12可以被安置用于以液压方式或者气动方式对流体产物施加压力，以保持进料压力基本上恒定，即，进料压力产生装置12可以分别使用增压液体或气体，以对流体产物施加基本上恒定的压力。

优选地，进料压力产生装置12产生在15-3000巴区间，更优选在15-600巴区间的进料压力。因此，可以喷雾干燥高粘度流体产物。

图3显示了根据本发明的用于喷雾干燥流体产物的设备的第三实施方案的一个实例。

在图3的实例中，喷雾装置12包括压力变化装置16，用于改变在流出口6的上游的流体产物的压力。当从流出口射出射流时，射流的流体产物的压力变化引起射流在最小压力点收缩。随后，流体射流将在收缩处破碎，从而形成液滴。流体产物压力变化的幅度可以是进料压力的约10％。压力变化的幅度可以是1毫巴至100巴，优选小于或等于25巴。

在本实例中，压力变化装置16包括在远离/前往流出口6的方向上可移动的控制元件18。相对于流出口6摆动控制元件18引起流体产物的压力在控制元件18和流出口6之间变化。当从流体射流中的流出口6射出流体产物时，流体产物的压力变化延伸至射流中。

压力变化装置16可以例如包括压电元件、电致伸缩元件、声学元件、电磁致动器、音圈和/或用于在远离/前往流出口6的方向上移动控制元件18的机械装置。

在一个优选实施方案中，控制元件18被定位在距离流出口6为2-1500μm、优选15-500μm的预定距离。这样提供的优点在于防止对高粘度流体产物施加的压力变化受到高粘度流体产物减小至这样的程度：从流出口射出的射流不经历具有足够大的幅度的压力变化，因而没有有效地破碎成液滴。

在一个特别有效的实施方案中，压力变化装置16被安置用于以预定频率改变流出口6的上游的流体产物的压力。优选地，预定频率基本上恒定。因此，流体射流将在沿流体射流的基本上等距位置收缩，随后破碎。因此，将形成基本上等尺寸的液滴，从而提供具有较窄液滴粒度分布，例如，单分散性指数小于1，优选小于0.7，更优选小于0.1的液滴粒度分布的液滴。液滴粒度分布的单分散性指数被定义为(d₉₀-d₁₀)/d₅₀，其中d₁₀、d₅₀和d₉₀分别表示10％、50％和90％液滴粒度百分数。

在本实例中，选择预定频率使得在流出口6连续喷射的两个液滴之间的距离大于或等于液滴直径的两倍，优选大于或等于液滴直径的三倍。因此，有效地防止了液滴的凝结，从而保持窄的液滴粒度分布。

在本实例中，预定频率在500-200000Hz的区间。例如，当使用粘度为50mPa·s的流体产物并且使用横向尺寸例如最小横向尺寸例如直径为80μm的流出口时，可以选择在500至40000Hz之间的频率，以取决于所选择的频率以及通过流出口的流体产物的体积流量，获得平均尺寸(d₅₀)为133μm至575μm的液滴。

在图1-3的实例中，喷雾装置2包括1个流出口6。应理解还可以的是，喷雾装置2包括从多个流出口6，用于将流体产物射出所述多个流出口，以获得流体产物的液滴。此外，流出口可以例如可以作为孔被安置在喷雾装置的表面。多个流出口可以被安置用于产生流体产物的多个相互发散的射流。此外，流出口可以例如可以作为孔被安置在喷雾装置的表面，所述孔在相互发散的方向上，例如在不与喷雾装置2的表面平行的方向上延伸。当射流相互发散时，通过相互不同的流出口射出的液滴的凝结的风险降低，因为通过相互不同的流出口射出的液滴之间的距离在飞行中增加。可以使用与单个控制元件组合的多个流出口，所述控制元件用于改变通过多个流出口产生的基本上所有流体射流的压力。

优选地，多个流出口的流出口具有基本上相同的尺寸，以使得基本上相同尺寸的液滴从每一个单独的流出口射出，从而允许产生具有较窄粒度分布的液滴。

优选地，在多个流出口中的两个相邻流出口之间的距离大于两个相邻流出口中至少一个的横向尺寸例如直径的1.5倍，更优选大于该横向尺寸的2倍，最优选大于或等于2.5倍。因此，通过相互不同的流出口射出的液滴的凝结的风险降低。优选地，在多个流出口中的两个相邻流出口之间的距离小于两个相邻流出口中至少一个的横向尺寸例如直径的5倍，更优选小于横向尺寸的4倍，最优选小于或等于3倍。因此，喷雾装置2的物理尺寸可能是有限制的。

图4a-4g显示了根据本发明的喷雾装置2的实施方案的多个流出口6的平面图的实例。在图4a-4d的实例中，以基本上环形的造形20安置多个流出口6。在图4a中，显示的实例是紧密组合(packed)的流出口的环形，例如为六边形紧密组合形式。因此，可以产生空心锥形的液滴。在图4b中，显示的实例是包括单环形排的流出口的环形。单排的流出口降低了液滴凝结的风险。在图4c中，显示的实例是其中以包括多个基本上环形的从属形态(sub-formation)的形态安置多个流出口，这里三个隔开的同心环各自包括单环形排的流出口。隔开的单排环形降低了液滴凝结的风险，同时相对于图4b的实例降低了提供预定数量的流出口所需的表面积尺寸。在图4d中，显示的实例是其中以包括多个基本上环形的从属形态的形态安置多个流出口，这里五个非同心环各自包括单环形排的流出口。

图4e显示的实例是紧密组合的流出口的圆形，例如六边形紧密组合的形式。因此，可以产生液滴的完顶体(full cone)，从而包括流出口的喷雾装置的单位表面积产生大量的液滴。因此，可以提供紧凑的喷雾干燥设备。

图4f显示了流出口的基本上直线的实例。例如，这允许喷雾干燥到窄的宽容器中。图4g显示了流出口的多个隔开的基本上直线的实例。

根据本发明，提供一种用于喷雾干燥高粘度流体产物的方法。例如，这种方法可以使用根据附图中的任一个的喷雾装置2进行。该方法包括从喷雾装置2的流出口6射出流体产物，以获得流体产物的液滴，其中喷雾装置2被安置成引起流出口6两端的流体产物的压降，并且该压降大于15巴，以及在干燥介质例如空气中至少部分地干燥液滴，以变成粒子。

如已经相对于设备1所说明的，压降优选大于50巴，更优选大于100巴，最优选大于300巴。

使用根据本发明的方法，可以产生粉末。粉末可以具有小于1、优选小于0.7、更优选小于0.1的单分散性指数。粉末的单分散性指数被定义为(d₉₀-d₁₀)/d₅₀，其中d₁₀、d₅₀和d₉₀分别表示粉末的10％、50％和90％粒度百分数。粉末可以具有小于或等于250μm的平均粒子直径。

根据本发明，从通过喷雾干燥高粘度流体产物产生粉末。如已经提及的，这样具有的优点在于：待喷雾干燥的流体产物可以包括较大浓度的干燥物质，因而为产生干燥粒子从通过流出口排出的液滴中必需移除的溶剂的量较小。在不希望受限于任何理论的情况下，据认为这导致溶剂较少地包含在粒子的干燥外壳内，使得在干燥后获得较低孔隙率和/或较低的被包含气体的百分比的粒子。因此，使用根据本发明的方法，可以产生粒子的由气体和/或孔隙组成的体积的百分比小的粉末，例如，粉末粒子的由气体和/或孔隙组成的体积为小于5％。此外，使用根据本发明的方法，可以产生具体高密度的粉末，例如对于通常主要包括脂肪、蛋白质和/或碳水化合物的食品粉末，具有大于或等于550kg/m³或优选大于或等于650kg/m³的堆积密度。

对于包括脂肪的食品粉末，可以获得高于根据方程的参考堆积密度的堆积密度：

RBD＝ZFD-5×FC

其中RBD表示以kg/m³计的参考堆积密度，ZFD表示零脂肪密度，所述零脂肪密度表示不含脂肪的粉末的堆积密度(以kg/m³计)的堆积密度，并且FC表示干燥产物的重量百分比的脂肪含量。使用根据本发明的喷雾干燥法，可以获得堆积密度(以kg/m³计)高于根据上述方程的RBD的粉末，其中ZFD等于或大于650kg/m³，优选等于或大于800kg/m³。

使用根据本发明的喷雾干燥法生产示例性粉末。第一粉末具有50重量％的脂肪含量和540kg/m³的堆积密度。第二粉末具有78重量％的脂肪含量和420kg/m³的堆积密度。

实施例1

根据下列程序进行高度单分散的麦芽糖糊精的生产：

制备60重量％麦芽糖糊精和40重量％水的溶液，其具有1250mg/ml的密度。将这种溶液供给至如上所述的高粘度喷雾装置。所使用的喷雾装置具有直径为50微米的基本上圆形的流出口。以1.25ml/min的进料速率和23.7kHz的击发频率(firing frequency)从流出口射出溶液(即，以每秒23.7·10³个液滴的速率产生液滴)。喷雾装置在流出口的温度为80℃，并且在喷雾装置施加的进料压力为35巴。所得到的液滴具有120μm的平均直径。

为了干燥这些液滴以获得单分散的粉末，将液滴喷射到入口温度为170℃并且出口温度为85℃的喷雾干燥塔中。运行的干燥长度为1.8米，并且通风百分比为60％，这导致每一个液滴的平均停留时间为2-6s。所产生的所得粉末的粒子具有95μm的平均直径以及0.60的单分散性指数。所产生的粉末具有840kg/m³的堆积密度。

实施例2

根据下列程序生产单分散的膏状粉末(creamer-powder)。

制备30重量％水、3重量％酪蛋白酸钠和38重量％麦芽糖糊精的溶液，其中使用高压均化器向所述溶液中乳化29重量％的葵花油。乳液在85℃和(5·10⁵s^-1)高剪切力下的粘度为30-40mPa·s，以及在低剪切力(300s^-1)和20℃的粘度为700-900mPa·s，这两个粘度均使用毛细管粘度计测量。

将这种溶液供给至如上所述的高粘度喷雾装置，该高粘度喷雾装置具有直径为50微米的基本上圆形的流出口。以1ml/min的进料速率和25kHz的击发频率从流出口射出溶液。喷雾装置在流出口的温度为73℃，并且在喷雾装置施加的进料压力为60巴。为了干燥所产生的液滴以获得单分散的粉末，将液滴喷射到入口温度为129℃并且出口温度为85℃的喷雾干燥塔中。运行的干燥长度为1.8米，并且通风百分比为60％，这导致每一个液滴的平均停留时间为2-6s。所产生的所得粉末的粒子具有147μm的平均直径以及0.69的单分散性指数。所产生的粉末具有550kg/m³的堆积密度。

根据本发明的方法和设备可以用于喷雾干燥产物如营养物或其成分，例如奶制品、蛋白质、碳水合物、脂肪或者它们的组合。然而，不排除替代品。

在上述说明书中，本发明已经参考本发明的实施方案的具体实例进行了描述。然而，显然在不偏离如后附权利要求所述的本发明的更宽精神和范围的情况下，可以在其中进行各种修改和变化。例如，代替用于喷雾干燥营养物或其成分，所述方法还可以用于喷雾干燥去其它产物例如但不限于洗涤剂、颜料、催化剂、药物、化妆品、聚合物树脂、陶瓷粉末、粉末涂布材料、粘合剂、石膏、水泥、金属粉末等。

然而，其它修改、变化和替换也是可以的。因此，说明书、附图和实施例被认为说明性的，而非限制性的。

在权利要求中，置于括号内的任何附图标记不应当被解释为限制权利要求。单词‘包括’不排除与现权利要求中列举那些以外的特征或步骤的存在。此外，单词‘一个(a和an)’不应当被解释为‘仅仅一个’，而用于表示‘至少一个’，并且不排除多个。尽管在彼此不同的权利要求中引证了某些方案，但这一事实并不是指不能使用这些方案的组合以产生有利的效果。

Claims (47)

1.使用喷雾装置喷雾干燥高粘度流体产物的方法，其中所述方法包括：

从所述喷雾装置的流出口射出所述流体产物以得到所述流体产物的液滴，其中安置所述喷雾装置，以引起所述流出口两端的所述流体产物中大于15巴的压降；

其中从所述流出口射出所述流体产物的步骤包括：

产生从所述流出口射出的流体射流；以及

干扰所述流体射流，以使所述流体射流破碎成具有窄粒度分布的液滴；

其中干扰所述流体射流的步骤包括：

改变所述流出口上游的所述流体产物的压力；

其中改变所述压力的步骤包括：

在远离/前往所述流出口的方向上，以距离所述流出口的预定距离，移动控制元件的端部，从而通过摆动所述控制元件来改变所述流体产物的压力；和

在干燥介质中至少部分地干燥所述液滴，以变成粒子。

2.根据权利要求1的方法，其中所述干燥介质为空气。

3.根据权利要求1的方法，其中所述压降大于50巴。

4.根据权利要求1的方法，其中所述压降在15-3000巴的区间。

5.根据前述权利要求1、2、3或4中任一项的方法，其中从所述流出口射出所述流体产物的步骤包括：

在预定的进料压力下将所述流体产物提供至流出口。

6.根据权利要求1的方法，其中所述预定距离为2-1500μm。

7.根据权利要求1的方法，其中使用压电元件、声学元件或机械装置中的至少一种以摆动所述控制元件。

8.根据权利要求7的方法，其中所述声学元件为音圈。

9.根据权利要求7的方法，其中所述机械装置为电致伸缩元件或电磁致动器。

10.根据权利要求1的方法，其中以预定的基本上恒定的频率改变所述流出口的上游的所述流体产物的压力。

11.根据权利要求10的方法，其中通过控制预定频率和/或穿过所述流出口的材料通过量来确定液滴直径。

12.根据权利要求10或11的方法，其中选择所述预定频率使得在所述流出口连续喷射的两个液滴之间的距离大于或等于所述液滴直径的两倍。

13.根据权利要求10或11的方法，其中所述预定频率在500-200000Hz的区间内。

14.根据前述权利要求1至4或6至11中任一项的方法，所述方法包括：

从所述喷雾装置的多个流出口射出所述流体产物，以获得所述流体产物的液滴。

15.根据前述权利要求1至4或6至11中任一项的方法，其中所述流体产物的粘度高于10mPa·s，所述粘度是使用毛细管粘度计，在所述流出口中普遍使用的包括-50至300℃的范围的喷雾干燥温度以及在所述流出口中目前使用的剪切速率的条件下测定的。

16.根据前述权利要求1至4或6至11中任一项的方法，其中所述流出口的横向尺寸小于或等于150μm。

17.根据权利要求5的方法，其中将所述进料压力保持基本上恒定。

18.根据权利要求5的方法，其中通过以液压方式或者气动方式对所述流体产物施加压力，将所述进料压力保持基本上恒定。

19.根据权利要求5的方法，其中依靠泵将所述进料压力保持基本上恒定。

20.根据前述权利要求1至4或6至11中任一项的方法，其中所述进料压力在15-3000巴的区间内。

21.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，所述粉末具有小于1的单分散性指数，其中粒度分布的单分散性指数被定义为(d₉₀-d₁₀)/d₅₀，其中d₁₀、d₅₀和d₉₀分别表示10％、50％和90％粒度百分数。

22.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，所述粉末具有小于或等于250μm的平均粒子直径。

23.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，其中所述粉末粒子中小于5％的体积由气体和/或孔隙组成。

24.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，所述粉末包括主要包含蛋白质、碳水化合物、脂肪或它们的组合的食品产物。

25.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，所述粉末的堆积密度大于或等于550kg/m³。

26.使用根据权利要求1的方法制备的粉末，所述粉末包括脂肪，所述粉末的堆积密度高于根据以下方程的参考堆积密度：

RBD＝ZFD-5×FC

其中RBD表示以kg/m³计的参考堆积密度，ZFD表示零脂肪密度，所述零脂肪密度表示不含脂肪的粉末的堆积密度，以kg/m³计，并且FC表示所述粉末中以重量百分比计的脂肪含量，其中ZFD等于或大于650kg/m³。

27.用于喷雾干燥高粘度流体产物的设备，所述设备包括：

喷雾装置，其被安置用于从所述喷雾装置的流出口射出所述流体产物，以获得所述流体产物的液滴，其中安置所述喷雾装置，以引起所述流出口两端的所述流体产物中大于15巴的压降；

其中所述喷雾装置包括：进料压力产生装置，其用于将所述流体产物在预定进料压力下提供至流出口，以获得流体射流；

其中所述喷雾装置包括：压力变化装置，其用于改变在所述流出口的上游的所述流体产物的压力，以将所述流体射流破碎成具有窄粒度分布的液滴；

其中所述压力变化装置包括：控制元件，其在远离/前往所述流出口的方向上可以以距离所述流出口预定距离移动，以通过摆动所述控制元件来改变所述流体产物的压力；和

干燥装置，其用于引起和/或允许将液滴干燥成粒子。

28.根据权利要求27的设备，其中所述压降大于50巴。

29.根据权利要求27的设备，其中所述压力变化装置包括：控制元件，其在远离/前往所述流出口的方向上可以以距离所述流出口2-1500μm的预定距离移动，以通过摆动所述控制元件来改变所述流体产物的压力。

30.根据权利要求29的设备，其中所述压力变化装置被安置用于利用压电元件、声学元件或机械装置中的至少一种来摆动所述控制元件。

31.根据权利要求30的设备，其中所述声学元件为音圈。

32.根据权利要求30的设备，其中所述机械装置为电致伸缩元件或电磁致动器。

33.根据权利要求27的设备，其中所述压力变化装置被安置用于以预定的基本上恒定的频率来改变在所述流出口的上游的所述流体产物的压力。

34.根据权利要求33的设备，其中选择所述预定频率，以使得在所述流出口连续喷射的两个液滴之间的距离大于或等于液滴直径的两倍。

35.根据权利要求33的设备，其中所述预定频率在500-200000Hz的区间内。

36.根据权利要求27的设备，其中所述进料压力产生装置被安置用于保持所述进料压力基本上恒定。

37.根据权利要求36的设备，其中所述进料压力产生装置被安置，用于通过以液压方式或者气动方式对所述流体产物施加压力，以保持所述进料压力基本上恒定。

38.根据权利要求36的设备，其中所述进料压力产生装置包括用于保持所述进料压力基本上恒定的泵。

39.根据权利要求27-38中任一项的设备，其中所述进料压力产生装置被安置，用于产生在15-3000巴的区间内的进料压力。

40.根据权利要求27-38中任一项的设备，其中所述流出口的横向尺寸小于或等于150μm。

41.根据权利要求27-38中任一项的设备，其中所述喷雾装置包括多个流出口，用于从所述多个流出口射出所述流体产物，以获得所述流体产物的液滴。

42.根据权利要求41的设备，其中所述多个流出口被安置，用于产生所述流体产物的多个彼此发散的射流。

43.根据权利要求41的设备，其中在所述多个流出口中的两个相邻流出口之间的距离大于所述两个相邻流出口中至少一个的横向尺寸的1.5倍

44.根据权利要求41的设备，其中在所述多个流出口中的两个相邻流出口之间的距离小于所述两个相邻流出口中至少一个的横向尺寸的5倍。

45.根据权利要求41的设备，其中以基本上环形的形态安置所述多个流出口。

46.根据权利要求45的设备，其中以包括多个同心环状形态的形态安置所述多个流出口。

47.根据权利要求41的设备，其中以基本上直线的方式安置所述多个流出口。

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