خشک کردن با اسپری درایر چیست؟ استفاده از اسپری درایر از دهه 1940 یک روش خشک کردن قابل اعتماد و پرکاربرد بوده است. کاربردهای آن را می توان در تمام بخش های اصلی صنعت مثلا در صنایع شیمیایی و دارویی و صنایع بیوتکنولوژی و مواد غذایی یافت. پودر شیر و شیر خشک، سوپ‌های فوری، مواد دارویی با دوز جامد، قهوه فوری، مواد شوینده و رنگ‌ها تنها چند نمونه از محصولات خشک شده با اسپری درایر در بازار هستند.
اسپری درایر یک دستگاه مناسب برای خشک کردن جامدات از درون محلول های آبی یا آلی، امولسیون ها و سوسپانسیون ها است. در طول فرآیند، یک نمونه‌ی داده شده به قطرات ریز اتمیزه می شود و حلال آلی یا آب در جریانی از گاز خشک کننده‌ی داغ تبخیر می شود.
مزایای اسپری درایر
خشک کردن با اسپری درایر را می توان به عنوان یک فرآیند با کارایی بالا در نظر گرفت، زیرا ماده در مقایسه با سایر روش‌ها بسیار سریع خشک می شود. فرآیند اسپری کردن مزیت کاهش وزن و حجم ماده‌ی اولیه را دارد. تبدیل یک محصول مایع به پودر خشک در یک مرحله انجام می شود که این روش را از نظر هزینه، ارتقاء و کنترل فرآیند جذاب می کند. این فرآیند برای طیف وسیعی از ترکیبات، از جمله ترکیبات حساس به دما مانند محصولات بیولوژیکی، داروها یا مواد مغذی موجود در غذا مناسب است. خواص و کیفیت محصولات را می توان به طور موثر کنترل کرد و تولید ذرات کروی و نسبتا یکنواخت آسان است. پودر را می توان با مشخصات فرآیند تطبیق داد و به عنوان مثال، بدون نیاز به آسیاب یا عمل آوری به روش دیگری به قرص یا کپسول تبدیل کرد. علاوه بر این، اکثر ترکیبات حساس به دما مانند آنزیم ها، پروتئین ها، آنتی بیوتیک ها و غیره را می توان بدون کاهش قابل توجهی در فعالیت اسپری خشک کرد. در صورتی که برای حفظ خواص محصول یا تبخیر حلال های آلی لازم باشد، خشک کردن با اسپری درایر تحت گاز محافظ بدون خطرات فرآیندی امکان پذیر است.
در مقایسه با سایر روش های خشک کردن مانند خشک کردن انجمادی، خشک کردن اسپری درایر سریع‌تر و ارزان‌تر است. نمونه‌ها در حالت منجمد پردازش نمی‌شوند که تأثیر مثبتی بر مصرف انرژی دارد. گزارش‌هایی از تحقیقات مربوط به استفاده از خشک کردن با اسپری درایر به عنوان جایگزین احتمالی برای خشک کردن انجمادی وجود دارد.
محدودیت‌ها و مزایای خشک کردن اسپری در مقیاس آزمایشگاهی
علیرغم مزیت‌های متعدد، استفاده از این فناوری با چالش‌هایی نیز همراه است. به دلیل تلفات محصول به دلیل رسوبات روی دیواره داخلی، بازده در فرآیندهای مقیاس آزمایشگاهی همیشه بهینه نیست و 20 تا 70 درصد گزارش شده است. با این حال، در کارخانه‌های تولید صنعتی بزرگ‌تر، عملکرد افزایش می‌یابد زیرا این زیان بخش کوچک‌تری از حجم تولید را تشکیل می‌دهد. بنابراین، بازدهی در مرحله‌ی توسعه در آزمایشگاه محدود است و پس از آن در مقیاس محصول افزایش می یابد. به دلیل نیاز به استفاده از نازل های دوتایی، سه تایی و اولتراسونیک و محدودیت های تکنولوژی سیکلون، تولید و بازیابی ریزذرات مشکل می‌شود. این پدیده باید هنگام طراحی سیستم‌های دارورسانی مانند داروهای تزریق داخل وریدی در نظر گرفته شود. خشک کردن با اسپری درایر در مقیاس آزمایشگاهی نیز مثل ذرات تولید شده در مقیاس بزرگ محدود به تولید ذرات در محدوده‌ی اندازه‌ی بالای 50 میکرومتر است. این باید در روش های غربالگری در مقیاس آزمایشگاهی در نظر گرفته شود، در غیر این صورت ممکن است مشکلاتی در هنگام افزایش مقیاس بعدی زمانی که رفتار انحلال پذیری ذرات و پودرها به یک مسئله مهم تبدیل می شود، ایجاد شود. از جنبه‌ی مثبت، خشک کردن با اسپری درایر در مقیاس آزمایشگاهی امکان رسیدگی به نمونه های کوچک را در زمان کوتاهی فراهم می کند. تمیز کردن بین اجراها به زمان قابل توجهی کمتر از تجهیزات صنعتی یا آزمایشی نیاز دارد. این به این معنی است که می‌توان آزمایش‌های بیشتری را در یک دوره زمانی انجام داد و فرمول‌بندی و پارامترهای مورد استفاده را بهینه کرد. علاوه بر این، در دسترس بودن یک نمونه ممکن است محدود باشد و اگر بیشتر از مقدار لازم برای آزمایش باشد، یک مزیت حساب می‌شود. از آنجایی که اسپری درایرها در مقیاس آزمایشگاهی از شیشه ساخته شده اند، می توان فرآیند خشک شدن نمونه را مشاهده و در صورت لزوم بهینه سازی کرد.
