生物聚合物喷雾干燥是一种常用于将液态或浆状的生物聚合物（如蛋白质、多糖、核酸、酶、疫苗、益生菌等）快速转化为干燥粉末的技术。该技术在食品、制药、生物技术和化妆品等行业中具有广泛应用。

一、喷雾干燥的基本原理

喷雾干燥是将液体物料通过雾化器分散成微小液滴，然后与热空气接触，在极短时间内（通常几秒内）水分迅速蒸发，从而得到干燥粉末的过程。主要步骤包括：

1. 雾化：将溶液、悬浮液或乳液通过压力喷嘴、离心雾化器或气流雾化器形成细小液滴。
2. 干燥：液滴进入干燥室，与热空气进行热质交换，水分迅速蒸发。
3. 分离：干燥后的颗粒通过旋风分离器或袋式过滤器收集。

二、适用于喷雾干燥的生物聚合物类型

• 多糖类：如壳聚糖、海藻酸钠、黄原胶、淀粉衍生物等。
• 蛋白质类：如乳清蛋白、大豆蛋白、明胶、胶原蛋白等。
• 核酸/疫苗/酶：需在温和条件下干燥以保持活性。
• 益生菌：对温度敏感，常需添加保护剂（如脱脂乳、海藻糖）。
• 天然提取物：如植物多酚、精油微胶囊等。

三、关键工艺参数

四、挑战与对策

五、应用实例

• 食品工业：乳清蛋白粉、益生菌粉、植物提取物微胶囊。
• 制药领域：吸入型蛋白药物、疫苗干粉、缓释微球。
• 生物材料：壳聚糖微球用于药物递送，海藻酸钠微胶囊用于细胞封装。

六、发展趋势

• 低温/冷冻喷雾干燥：结合冷冻干燥优点，保留更高生物活性。
• 纳米喷雾干燥：制备亚微米或纳米级颗粒，提高溶解性和生物利用度。
• 过程分析技术（PAT）：在线监测粒径、水分、温度，实现智能控制。
• 绿色工艺：减少能耗、使用可再生辅料（如改性淀粉替代合成聚合物）。

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