噴霧乾燥法を用いた酵素の乾燥における無機塩の添加の影響

添加无机盐对喷雾干燥法干燥酶的影响

基本信息

批准号：
06750766
负责人：
谷口泉
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750766/
关键词：
噴霧乾燥晶析単一液滴

项目摘要

噴霧乾燥法を用いた酵素の乾燥に関する基礎研究として、KCl水溶液を用いて懸滴法により高温気流中における蒸発実験を行い、液滴の蒸発速度に及ぼす無機塩の析出の影響について検討を行った。測定は液滴の重量、滴温および液滴の表面積の経時変化について行った。液滴の重量と温度変化については、既に同時測定できる装置を開発済みである。そこで、本研究では、さらに液滴の蒸発速度を測定する際に必要となる液滴の表面積の経時変化を従来の写真撮影法で求めるのではなく、ファイバースコープを用いて撮影し、それを画像処理装置により画像処理することから液滴の表面積を求めた。これより、従来の液滴の蒸発実験ではなし得なかつた、無機塩の析出を伴う液滴の蒸発過程を非定常で液滴の重量と温度だけでなく表面積も同時測定できる装置を開発した。さらに、上述の装置を用いて塩化カリウム水溶液の単一液滴の蒸発実験を行ったところ、液滴の蒸発速度は溶質の析出にともない純液の蒸発速度よりも大きく減少した。そこで、一つの試みとして液滴の蒸発速度を計算する際に必要となる表面積に関して、溶質の析出した部分からは水の蒸発が起こらないと仮定し、液滴の全表面積から溶質の析出した部分を除いた有効面積で蒸発速度を再計算した。その結果、有効表面積が全表面積の60%以上を占める範囲では上述の蒸発速度は純液の蒸発速度と良好に一致した。しかしながら、析出した面積が大きくなるに伴い蒸発速度は純液のそれよりも大きくなった。この原因としては、溶質の析出した部分からは水分の蒸発が起こらないとして蒸発速度を計算したためであると思われるが、この部分での水分の蒸発速度の実測および理論的予測は非常に難しいため、今後の研究課題である。

作为利用喷雾干燥法干燥酶的基础研究，我们利用KCl水溶液在高温气流中进行了悬滴法蒸发实验，研究了无机盐沉淀对液滴蒸发速率的影响。。测量了液滴重量、液滴温度和液滴表面积随时间的变化。我们已经开发出一种可以同时测量液滴重量和温度变化的装置。因此，在这项研究中，我们没有使用传统摄影来确定液滴表面积随时间的变化（这是测量液滴蒸发速率所必需的），而是使用纤维镜对其进行拍照并成像。液滴的表面积是通过使用处理设备进行图像处理来确定的。由此，我们开发了一种装置，在涉及无机盐沉淀的液滴蒸发过程中，不仅可以以不稳定的方式同时测量液滴的重量和温度，还可以测量其表面积，这是传统方法无法实现的。液滴蒸发实验。另外，使用上述装置进行氯化钾水溶液的1滴的蒸发实验时，随着溶质的析出，液滴的蒸发速度比纯液的蒸发速度降低得更多。因此，作为计算液滴蒸发率时所需表面积的尝试，我们假设水不会从溶质沉淀的部分蒸发，并根据总表面积计算溶质沉淀的面积使用不包括的有效面积重新计算蒸发率。其结果是，在有效表面积占总表面积的60％以上的范围内，上述蒸发速度与纯液体的蒸发速度非常一致。然而，随着沉淀面积的增加，蒸发速率变得比纯液体更高。其原因似乎是，蒸发速率是假设溶质沉淀的部分不发生水蒸发而计算的，但实际测量或理论上预测该部分的水蒸发速率是极其困难的。未来研究的主题。