一、蒸发浓缩
蒸发浓缩是用加热方法使溶液加热沸腾，使一部分溶剂（通常是水）蒸发后除去得到浓度较高的料液的操作。为了强化蒸发浓缩过程，工业上采用的蒸发装置都是在沸腾状态下进行的，因为液体在沸腾状态下的给热系数高、传热速度快。蒸发操作一般用于溶液但也可用于悬浮液（如饲料酵母、酶制剂等）。蒸发操作常用来作为下一个工序的预处理（如沉析、结晶、干燥之前）以缩小所处理料液的体积，从而使下面工序的设备体积减小，节约能源、节约辅助材料和操作费用，同时还能提高收得率。某些液态产品（酶制剂）也常常采用蒸发浓缩的方法以节约包装材料和减少运输费用。
（一）蒸发浓缩的方法
根据物料的性质和工艺要求，蒸发过程可以采用不同的操作条件和方法。
1.常压蒸发和减压蒸发
根据操作压力的不同，蒸发过程可分为常压蒸发和减压蒸发（真空蒸发）。常压蒸发是指冷凝器和蒸发器溶液侧的操作压力为大气压或略高于大气压，此时系统中不凝性气体依靠本身的压力从冷凝器中排出。真空蒸发时冷凝器和蒸发器溶液侧的操作压力低于大气压，此时系统中的不凝性气体必须用真空泵抽出。
采用真空蒸发的基本目的是降低溶液的沸点。与常压蒸发相比，真空蒸发具有以下优点：
①在真空下液体的沸点降低，这就增大了加热蒸汽与液体之间的温差，因而在同样条件下可以减少蒸发器所需的传热面积。
②对于热敏性物料可使液体的温度保持在被破坏温度以下，使物料不致变质。
③可以采用低压蒸汽或废蒸汽作为加热蒸汽，增加采用多效的可能性。
④因为操作温度低，所以热损失少，有时设备和管道不需保温，从而也节约了保温费用和维修费用。
但是真空度愈高，水的蒸发潜热愈大，蒸发每公斤水分所消耗的蒸汽量也愈多，同时还增加了真空发生装置的动力消耗，所以对单效蒸发来说，没有必要过高地提高真空度，而应该根据物料的性质适当地选择。
2.单效蒸发和多效蒸发
操作的必要条件是不断地供给蒸发需要的热能，同时不断地将产生的蒸汽（称为二次蒸汽）除去。热源一般用饱和蒸汽（称为加热蒸汽）。加热蒸汽与料液进行热交换而冷凝，放出的冷凝热即为液体蒸发需要的潜热（称为汽化潜热或蒸发潜热），而二次蒸汽的除去一般采用冷却水冷凝。
如果二次蒸汽不再被利用，直接用冷凝方法予以除去的叫做单效蒸发；如果将二次蒸汽作为后面一个蒸发器的加热蒸汽加以利用的叫做多效蒸发。因为蒸汽费用约占蒸发操作费用的一半以上，所以应该尽可能采取措施来节约蒸汽。采用热泵将二次蒸汽加压后再利用，也是节约蒸汽的有效办法。
单效蒸发过程中，由于二次蒸汽所含的热能未能利用，因此，耗能较高。粗略估算，在单效蒸发中，从溶液中蒸发1kg水要消耗1kg加热蒸汽。
单效蒸发通常有分批式、连续式和循环式三种，可根据物料性质和处理量的大小加以选择。
（1）分批式蒸发 在蒸发器中料液不断加入，溶剂不断被蒸发，料液加入的量等于溶剂的蒸发量，在达到所需浓度后停止进料将浓缩液一次放出。这种操作方式叫做分批蒸发或间歇蒸发。因分批蒸发时物料的受热时间长，故不适用于热敏性物料；设备利用率低，处理量大时为了保持一定的容积使设备较庞大。其优点是设备简单，最终浓度容易控制，适用于中小型生产厂。
（2）连续式蒸发 料液一次通过蒸发装置受热蒸发，所以也叫一次式或单程式。这种操作方式物料受热时间短，适用于热敏性物料；设备利用率高；处理量大。缺点是最终浓度不易控制，在浓缩比大时很难一次蒸发就达到要求。
（3）循环式蒸发 是在连续式蒸发装置中使一部分浓缩液返回蒸发器使器内料液浓度增加的一种操作方式。这是在浓缩比大时，连续式蒸发难以一次完成的情况下采用的办法。虽然部分料液也有受热时间较长的情况，但比分批式要好得多；同时它的进出料也是连续的，这就便于上下工序连续操作；最终浓度的控制也比连续式容易。因此兼有分批式和连续式的优点。对于大型生产厂，这种操作方式也是适用的。
多效蒸发能充分利用二次蒸汽的潜热。在多效蒸发中，第一个蒸发器中蒸出的二次蒸汽用做第二个蒸发器的加热蒸汽，第二个蒸发器蒸出的二次蒸汽用做第三个蒸发器的加热蒸汽，依此类推。二次蒸汽的利用次数可根据具体情况而定，系统中串联的蒸发器数目称为效数，通常为2～6效，蒸发1kg水要消耗的蒸汽为0.6～0.2kg。根据蒸汽和物料的流向，多效蒸发系统可以分成并流、逆流和平流操作流程。
（二）蒸发器类型
蒸发器是蒸发过程中最重要的设备，不同的蒸发器适应不同的物料和蒸发浓缩工艺要求，确定蒸发浓缩工艺的首要任务就是蒸发器的选型及确定蒸发器结构。目前，在发酵工业中常用的蒸发器。
（三）蒸发浓缩技术在酒糟蛋白饲料生产上的应用
玉米酒精糟具有良好的饲料价值，为了回收酒糟离心所得的滤液中营养成分，就必须将水分蒸发，以便得到干物质浓度为40%的浆状液。这种浆状液可进一步干燥制成DDS或与滤渣混合后干燥制成DDGS。
酒糟滤液蒸发浓缩可采用六效蒸发工艺，前三效为顺流，后三效为逆流。蒸发系统加热是：锅炉房鲜蒸汽→第一效→第二效→第三效→第四效→第五效→第六效→冷凝器→真空泵。除第一效用鲜蒸汽外，其他各效都是用前一效的二次蒸汽加热，六效蒸发器除第一效外，其他五效都在负压下运行。蒸发lkg水只用0.22kg蒸汽，能耗较低。
料液的流向是料液→第一效→第二效→第三效→闪急蒸发器→第六效→第五效→第四效→45%干物质浓度浆液→干燥工段。前三效料液可借压强差自动流向后一效。为了避免最后一效浆料浓度高、黏度大、温度低而容易发生严重结垢的情况，后三效采用逆流加料。这时，各效之间流动必须用泵送，而从四效出来的浆状物料温度在80，因而黏度不会太高，保证了生产连续正常运转，减少了蒸发器水垢的生成量。
各效均采用升膜式强制循环蒸发器。它包括蒸发器、分离器、强制循环泵。蒸汽在管间加热，将热量传给管内液体。酒糟滤液被加热沸腾后迅速汽化。汽液混合物在管内形成环膜并高速上升，进入分离器。在分离器中进行汽液分离，蒸汽送去加热下一效，浓浆一部分进入下一效，一部分再循环。
二、膜浓缩
膜分离技术是指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将溶液中的组分进行分离的方法，是现代分离技术中一种效率较高的分离纯化手段。此技术具有操作在常温下进行；分离是物理过程，不需要加入化学试剂；不发生相变化（因而能耗较低）；选择性高；浓缩和纯化可在一个步骤内完成；设备易放大，可以分批或连续操作等优点，可以替代传统的过滤、吸收、冷凝、重结晶、蒸馏和萃取技术。
膜分离技术包括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等四种适用范围不同的操作方式，MF为0.02～10μm，UF为0.001～0.02μm或1000～300000u，NF为1nm或200～1000u和RO为350u。
膜过滤装置都由膜件构成，大致有四种形式：管式、中空纤维式、平板式和卷式。
（一）超滤浓缩法
超滤法是使用一种特制的薄膜对溶液中各种溶质分子进行选择性过滤的方法，能截留相对分子质量在500以上的高分子物质，广泛地用于某些含各种小分子可溶性溶质和高分子物质（如蛋白质、酶、病毒）等溶液的浓缩、分离、提纯和净化。当溶液在一定压力下（外源氮气或真空泵压）通过膜时，溶液和小分子透过，大分子受阻保留于原来溶液中。超滤具有条件温和、操作方便、成本低、能较好地保持生物大分子发酵产品的生理活性、回收率高等优点，以及具有操作压力低，泵与管对材料要求不高等特点。
超滤所用的材料是一种半透性的（或选择透过性的）薄膜，主要由醋酸纤维、聚砜、芳香聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯和尼龙等高分子材料制成。由于聚砜具有耐热、耐酸碱、耐生物腐蚀，以及力学强度好和廉价等优点因而受到重视。
超滤膜的基本性能主要包括：水通量[cm3/（cm2？h）]，截留率（%），孔径尺寸，孔径的均一性与孔隙率及物理化学稳定性。一个合格的超滤膜，首先应该是无缺陷的，有严格的孔径尺寸、狭小的孔径分布以及合适的孔隙率。
通常的超滤操作过程是把滤膜安装在一惰性的多孔支持物上，使用压力（或离心力）将溶液压过滤膜，从而使大分子在滤膜上积聚，随着大分子在滤膜上的积聚，将出现“浓差极化”现象，因而过滤速度迅速下降。为了消除浓差极化，超滤池的设计可采用搅拌式、湍流式、薄层层流等的多种超滤方式，提高超滤的过滤速度。
超滤系统可以采用间歇和连续操作。在间歇操作中，又分为浓缩模式和透析过滤模式两种。在浓缩模式中，溶剂和小分子溶质被除去，料液逐渐浓缩。但通量随着浓缩的进行而降低。所以使小分子达到一定程度的分离所需时间较长。透析过滤是在过程中不断加入水或缓冲液，其加入速度和通量相等，这样可保持较高的通量，但处理的量较大，影响操作所需时间，而且会使透过液稀释。
在连续操作中，又可分为单级和多级操作。连续操作的优点是产品在系统中停留时间较短，有利于对热敏感和对剪切力敏感的产品，主要用于大规模生产。间歇操作平均通量较高，所需膜面积较小，装置简单，成本也较低，适用于药物和生物制品的浓缩。
在发酵工业中，超滤被广泛用于酶和蛋白质等大分子生物产品的浓缩。采用醋酸纤维素超滤膜组件浓缩α-淀粉酶取代传统的硫酸铵沉淀法，平均收率95%，酶活力>；1200u/mL，平均截留率98%以上，可浓缩4～5倍，减少操作能耗，产品收率可提高2%，纯度也大为提高。
超滤也可应用于其他产品的生产中，如干扰素、单克隆抗体、生长激素、病毒等。也可用于连续发酵和动、植物细胞的连续培养。
（二）反渗透浓缩
反渗透法具有相态不变、无需加热、设备简单、效率高、占地小、操作方便、能量消耗少等优点，目前在海水的脱盐、食品医药的浓缩、超纯水的制造、氨基酸和抗生素的提取以及对微生物的分离控制等许多领域中得到了应用。
反渗透膜从结构上分有非对称膜、均质膜、复合膜和动态膜；从材料上分有醋酸纤维膜、芳香聚酰胺膜、高分子电解质膜、无机质膜等。透水率、透盐率和抗压密性等是衡量反渗透膜特性的几个主要参数。
反渗透操作的基本流程如下：
①一级流程：指在有效横断面保持不变的情况下，原水一次通过反渗透装置就能达到要求的流程，其操作最为简单，能耗最少。
②一级多段流程：当作为浓缩过程时，如果一次浓缩达不到要求，可采用多段浓缩流程方式。它与一级流程不同的是，有效横断面逐段递减。
③二级流程：如果反渗透浓缩一级流程达不到浓缩和淡化的要求，可采用二级流程方式，即经过两次反渗透处理。
④多级流程：在分离过程中，一般要求达到很高的分离程度。例如在废水处理中，为了有利于最终处置，经常要把废液浓缩至体积很小而浓度很高的程度；又如对淡化水，要求产品水的净化程度越高越好，在这种情况下，就需要采用多级流程，但由于必须经过多次反复操作才能达到要求，所以操作繁琐，能耗也很大。
用反渗透浓缩方法替代传统的蒸发浓缩，进行抗生素浓缩，收率可达99%。DDS公司在Module20UF/RO系统中，利用HC50PP膜，对红霉素发酵滤液进行反渗透浓缩，结果表明浓缩倍数为3.5以下时，通量线性地减小，以后通量降低速度逐渐减慢，浓缩至10倍时趋于零。
浓缩开始时，由于膜面上被截留的无机离子浓度逐渐增大，渗透压也逐渐增大。但当浓缩倍数继续增大时，膜面浓度越来越大，当膜面浓度增大时通量也增大，因而使通量的降低趋向减慢。由此可见，在抗生素发酵滤液进行RO浓缩时，和一般的水处理不同，浓差极化现象不能忽略并对通量有利。
由于影响渗透压的主要是无机离子，所以经过脱盐以后的抗生素溶液用RO浓缩，可以达到较高的浓缩倍数。目前国内某些抗生素生产厂已成功地应用RO浓缩生产脱盐链霉素溶液。
（三）膜污染的防治
膜在使用过程中，在操作条件保持不变的条件下，通量逐渐下降的现象，称做膜污染。膜污染在反渗透中不太严重，但在超滤中比较严重，被认为是妨碍其工业化应用的主要障碍。
1.减轻污染的方法
①预处理：将料液预先通过一过滤器，除去较大的粒子。一方面可防止超滤器的机械性阻塞，另一方面也可去除一些引起污染的物质。目前国内使用的有蜂房式过滤器和百褶裙过滤器两种类型。预过滤能减轻污染，增加通量。对于含蛋白质的料液，可调节pH远离等电点以减轻污染。盐类污染影响很大，pH高，盐类易沉淀，可加入络合剂如EDTA防止钙离子等沉淀。
②改变膜材料或膜的表面性质：亲水性的膜对蛋白质吸附少，因而污染较轻，因此可以通过改变膜上的带电基团，使其与蛋白质分子间产生静电斥力而减轻污染。
2.清洗方法
选择清洗剂应注意如下几点：
①要尽量判别是何种物质引起污染；
②清洗剂要不至于对膜或装置有损害；
③要符合过程的要求，尽量使用无毒的表面活性剂。
常用的清洗剂如下：
①NaOH：在发酵工业中应用很普遍，常用的浓度为0.l～1.0mol/L。它能水解蛋白质、皂化脂肪和对某些生物高分子起溶解作用。
②酸：包括HNO3、H3PO4和HCl。主要用于去除无机污染物，如钙和镁盐。对不锈钢装置，不能用HCl。另外，柠檬酸对含铁污染物有效。
③表面活性剂：主要对生物高分子、油脂等起润湿、乳化、分散等作用。可用于膜清洗的表面活性剂种类很多，其中常用的表面活性剂有十二烷基硫酸钠（SDS）和TritonX-100（一种非离子型表面活性剂），有较好的去蛋白质和油脂等作用。
④氧化剂：氯有较强的氧化能力。当NaOH或表面活性剂不起作用时，可以用氯，用（200～400）×10-6mg/L活性氯作为清洗剂时，其最适pH为10～11.
⑤酶：酶本身是蛋白质，因而把酶作为清洗剂并不很合适。能用NaOH或Cl2，就尽量不用酶。但如要去除某些多糖时，淀粉酶是有一定作用的。
⑥有机溶剂：由于有机溶剂对膜和装置有不良作用，因而很少采用。20%～50%的乙醇水溶液可用于膜装置的灭菌和去除油脂或硅氧烷消泡剂，但使用时系统必须符合防爆要求。
三、干燥
干燥是发酵产品提取过程中最后一个环节。目的是除去发酵产品的水分，使发酵产品能够长期保存而不变质，同时减少体积和质量，方便包装和运输。对于具有生理活性的、药用的和食用的产品，如酶制剂、维生素和抗生素，在干燥过程中必须注意保存其活性、营养价值及药效。
（一）干燥的原理
干燥是将潮湿的固体、半固体或浓缩液中的水（或溶剂）蒸发除去的过程。水分在固体中可分为表面水分、毛细管水分和被膜所包围的水分三种。表面水分又称自由水分，不与物料结合而附着于固体表面，蒸发时完全暴露于外界空气中，干燥最快，最均匀。毛细管水分是一种结合水分，存在于固体极细的毛细管中，水分子逸出比较困难，蒸发时间慢并需较高温度。膜包围的水分，需经缓慢扩散至膜外才能蒸发，最难除去。
暴露于大气中的物质是不会绝对干燥的。若使被干燥的物质所含水分低于周围空气中的水分，则必须放在严密封盖的容器中进行干燥，用这种方法可以得到含水分极低的发酵产品。
干燥借助于加热汽化来除去水分，耗热且耗资较大，排除1kg水分的费用往往比用过滤、压榨等机械方法高10倍。故在干燥前，通常都采用沉淀、过滤、离心分离、压榨等机械方法先尽量使物料脱水。
干燥和蒸发相同之处是都要以汽化为手段，而不同点在于蒸发时是液态物料中的水分在沸腾状态下汽化，而干燥时，被处理的通常是含有水分的固态物料（有时是糊状物料），并且其中水分也不在沸腾状态下汽化，而是在其本身温度低于沸点的条件下进行汽化。干燥过程实质是在不沸腾的状态下用加热汽化方法驱除湿物料中所含液体（水分）的过程，它既受传热规律的影响又受水分性质、物料与水分结合的特性、水、汽运动和转化规律的影响。当热空气流过固态物料表面时，传热与传质过程同时进行。空气将热量传给物料，物料表面的水分汽化进入空气中。由于空气与物料表面的温度相差很大，传热速率很快，又由于物料表面水分的蒸汽压大大超过热空气中的水蒸气分压，故汽化的速度很快。物料表面的水分汽化后，物料内部与表面间形成湿度差，于是物料内部的水分便不断地从中间向表面扩散，然后又在表面汽化。以后由于内部扩散速度减慢，微粒表面被蒸干，蒸发向物料内部推移。这样，一直进行到干燥过程结束。
（二）影响干燥速度的因素
①湿物料的性质和形状：是指物料的物理结构、化学组成、形状和大小、物料层的厚度、水分的结合方式等。
②湿物料本身的温度：物料本身的温度越高，干燥速度也就越大。
③干燥介质的温度：通常干燥介质的温度高，干燥速度就大。但是，干燥介质的温度不是可以无原则地提高的，干燥介质的温度一般应低于物料的变质温度（如分解、焦化、熔融等）。对于具有生理活性的发酵产品的干燥，温度尤其要注意不能过高。干燥介质进口和出口温度越接近，干燥器内干燥介质的平均温度越高，干燥速度就越大。但是考虑到热的利用效率，在实际操作上不能把干燥介质出口温度提得太高，因为过高的出口温度会引起干燥过程的热效率下降。
④物料的最初、最终和临界湿含量：如果物料的最终湿含量高于临界湿含量，则干燥速度较快。如果物料的最终湿含量很低而和物料在干燥介质条件下平衡水分相接近时，往往干燥速度很慢。
⑤干燥介质的湿度和流动情况：如果干燥介质是空气，则相对湿度越低，水分汽化越快，这在恒速干燥阶段影响更加明显。加快空气流速可以提高干燥速度。
⑥干燥介质和被干燥物料的接触情况和干燥器的类型，对干燥速度都有一定的影响。
（三）干燥方法
1.气流干燥
气流干燥是把含水的泥状、块状、粉粒状物料，通过适当的方法使之分散到热气流中，在与热气流并流输送的同时进行干燥而获得粉粒状干燥制品的过程。气流干燥有如下特点：
①可获得高度干燥的成品：由于物料加到热风中去，逐步分散成很小的粒子，和热空气的接触面积极大，传热速度也很大，而且在气流干燥过程中可使物料中所含的水分几乎都成为附着水，水分全部以表面蒸发的形式除去，因此物料的临界含水率极低。例如粒径50μm以下的颗粒几乎可一直干燥到平衡水分。对目前常用的气流干燥的物料分析表明：一般临界含水率为1%～3%。
②适用于热敏性物料的干燥：气流干燥时间极短，一般为0.5～2s，最长也不过5～7s，而且干燥过程基本上是以表面干燥形式进行，物料表面温度始终为空气的湿球温度（一般为55～60）。即使经历降速干燥阶段，由于气流干燥均为并流操作，物料也不易过热，成品温度一般不超过70～90.
③热效率高：干燥管的热效率通常为50%～60%，热风温度在400以上时，每公斤干空气可蒸发水分0.1～0.15kg。
④热损失少：干燥器结构紧凑，散热面积小，风量损失也少。
⑤设备简单，制造容易，投资少。
⑥操作稳定，便于自动化。
⑦干燥过程伴随着粉粒的空气输送，整个过程都是连续的，便于与前后工序衔接。
⑧可以有很大的装置规模：直径1.5m的干燥管蒸发水分可达8t/h，装置规模的大小取决于风量的大小。随着干燥管、分离器直径的增大，会影响物料在热风中的均匀分布，使干燥效率和捕集效率下降。气流干燥的规模虽有这些因素的限制，但与其他形式的干燥器比较，能力还是相当大的。
气流干燥适用于大小为0.7mm以下的物料。对有较高含水率的物料也能干燥到含水率0.5%以下。气流干燥不适宜干燥临界含水率高、降速段时间长的物料。此外，由于粒子间、粒子与器壁间的碰撞、摩擦剧烈，故不适用于对成品外形有一定要求（如结晶体）的物料。
2.喷雾干燥
喷雾干燥是用雾化器将料液（含水50%以上的溶液、悬浮液、浆状液等）喷成雾滴分散于热气流中，使水分迅速蒸发而成为粉粒状干燥制品的操作。由于喷成雾状的液滴其蒸发表面极大（通常雾滴直径为10～60μm，1kg溶液雾化后将具有100～600m2的蒸发表面积），因此所需干燥时间极短，一般仅需数秒到数十秒钟，对于热敏物料的干燥极为有利。目前喷雾干燥已广泛应用于抗生素、酵母、酶制剂等发酵产品。喷雾干燥具有下列优点：
①由于能直接干燥溶液状态的物料使前工序简化（如可省去分离、浓缩等工序），特别是对浓缩时黏度很高的物料更具有其优越性。
②可以改变操作条件来调节和控制产品的某些指标，如粒度、体积质量和成品的含湿量。
③可制得空心球状产品，溶解度很高。
④干燥时间极短，能在常压下干燥热敏物料。
⑤随着生产规模的增大，成本相应降低。
但喷雾干燥也有一定缺点，其主要缺点如下：
①成品密度低，一般堆积密度为200～600kg/m3.
②成品粒度小，产品收集和除尘要求高。
③由于物料需经雾化，雾化时对物料的浓度和黏度有一定限制。
④热容量系数小[125～418kJ/（m3？h？）]，因此设备庞大、占地面积大。
3.沸腾干燥和造粒干燥
沸腾干燥又称流态化干燥，固体颗粒或粉末被热气流吹起，在悬浮状态下与热气流接触而得到干燥。沸腾干燥具有以下优点：
①无严重凝聚现象的湿物料，颗粒直径在30μm到6mm范围内，一般都能适用。
②热效率高，水分以表面蒸发为主的物料，热效率可达70%以上；以干燥结合水为主的物料，热效率为30%～50%。
③物料在干燥器内的停留时间可任意调节，所以对降速干燥阶段较长的物料尤为适合，常用于喷雾干燥和气流干燥后，作第二级干燥或冷却。
④热容量系数高，设备容积小，占地面积小。
⑤生产能力适应范围很大，从每小时几公斤到几百吨的产量都能使用。
⑥用同一台设备，变更产品品种容易，对多品种小产量的生产很为适宜。
⑦对膏糊状物料，只要经预处理和配备合适的喂料机构，也能适用。
同时沸腾干燥也存在以下缺点：
①因为热风同时起流化颗粒和传热传质作用，所以对气流速度有一定要求，应在使颗粒流化的范围内。如果用于除湿量很大的物料，需要大量热风，就要增大沸腾床的截面积才能使气流速度不致过高，这在设备结构上带来很大困难。因此，沸腾干燥处理湿物料的含水率一般较低。
②要求较高的热风压强使物料流化，同时要采用热风预分布器和气体分布板，这就增加了压强降，故动力消耗较大。
③在干燥器内，颗粒与热气流之间，颗粒与颗粒之间，颗粒与器壁之间的冲击、碰撞和摩擦剧烈，对于易碎物料或对表面形状与光泽有所要求的物料不宜采用。
沸腾造粒干燥是造粒过程和干燥过程的结合，它能一次完成混合、造粒和干燥，是一种较先进的工艺，用于需要较大干燥颗粒产品的场合（颗粒直径0.3～4mm）。由于它具有工艺简单、适应性强、成品质量良好、不易吸潮等优点，同时还能相间喷涂不同溶液，制得两种以上组分的颗粒，所以已被广泛应用于食品、化工、医药和发酵等工业中。
4.振动干燥
振动干燥是把湿物料一边用振动方法输送，一边以直接或间接的方式与热媒进行热交换，使物料获得干燥的操作。
振动干燥是在沸腾干燥基础上发展起来的一种形式，它不仅具有沸腾干燥的全部优点，并且克服了沸腾干燥的部分缺点。
①沸腾干燥对湿物料有一定的要求，如不能形成均匀流化层的凝聚性物料就不能采用，而振动干燥对湿物料的要求不严格，几乎对所有能用振动输送的粉粒状、块状、片状等物料都能适用。即使流动性很差的粘结性物料，只要预先成型或预干燥，在机械振动和热风的作用下，也能形成均匀的流动层，获得良好的干燥。
②在沸腾干燥器中，如果颗粒粒度不均匀，则过大的颗粒往往会沉积在床层底部，使气流分布不均匀，甚至最终导致沟流和死床。振动干燥机内的物料层中，所有不同大小的粒子都能顺序经过整个床层，与热风均匀接触。
③在沸腾干燥中，热空气除了作为热媒外，还起流化固体颗粒的作用，特别是对于较大颗粒的物料，所需的流化速度高，气体压降大，因而消耗的动力大。振动干燥机是用振动方法使颗粒流化和输送，气体压降低，动力消耗少。
④颗粒磨损较小，粉末飞扬小。
⑤可以任意调节物料在床层中的停留时间，干燥条件的可变范围宽。
⑥可以在一台设备中同时进行干燥、冷却和筛分等操作，简化工艺。
5.真空干燥和冷冻干燥
真空干燥和冷冻干燥都是使物料处于真空状态下进行干燥。真空干燥使物料中所含水分由液态变为气态而除去；冷冻干燥则是先将湿物料冷到冰点以下，使其中水分先变为固态，再置于较高真空下，将冰直接升华除去，故也叫做升华干燥。
凡不能经受高温，在空气中易氧化、易燃、易爆等危险性物料，或在干燥过程中会挥发有毒有害气体以及除去的湿蒸汽需要回收等场合，可采用真空干燥。真空干燥所要求的真空度不高，真空装置可采用机械真空泵和蒸汽喷射泵等，其情况大致与真空蒸发相同。
冷冻干燥有以下特点：
①在干燥过程中，物料不收缩，不溶物不会在表面凝集。
②蛋白质等生物物质不会变性，无氧化及其他化学反应产生。
③表面不会因干燥而结壳硬化。
④天然的组织和构造不会破坏，如微生物采用冷冻干燥能保持菌株的活性。
冷冻干燥的这些特点对于生物物质的干燥和保藏极为重要。众所周知，如果把胶体物质或菌体等直接置于高真空中，物质中的水分急骤蒸发，会使胶体物质失去胶体性质或使菌体组织破坏失去活力，而冷冻干燥则不会产生这种情况。所以目前冷冻干燥已广泛应用于生物、医药方面的菌体、病毒、血浆、血清、疫菌和抗生素等物质的干燥。
四、包装
包装是成品加工的最后一个环节，也是产品进入流通领域的必备条件。所谓包装就是采用适当的材料和技术将产品与外界隔离起来，以避免产品在贮运过程中发生不良变化的操作。常用的包装方法有如下几种。
（一）袋装
袋装在产品包装中占有重要地位。袋装有如下优点：
①包装材料来源广泛，可用纸、铝箔、塑料薄膜及复合材料，并且通过材料的组合，灵活多变的美术装潢，可适应多种、多变的包装要求（如形状、规格、色彩等）；
②包装材料自重轻，不怕压、碰而便于贮运；
③成本低。
但是袋装也有许多缺点，如对易碎内容物保护能力差，必须充以一定量的气体避免之；包装粉末料时，袋口因易粘粉尘而影响封口质量，多数情况是由于塑料薄膜带有静电而吸附粉尘，必须配以静电消除器。
（二）罐装
罐装产品通常在密封后需进行加热杀菌，如饮料、啤酒等液体产品。罐装材料主要采用金属、玻璃等。
（三）真空包装
真空包装是指把产品装入气密性包装容器，在密封或封口之前抽真空，使容器内达到一定的真空度可使容器内的氧气量降到一定程度，以抑制微生物的生长和产品成分的变化，从而达到延长产品保藏期的包装方法。真空包装的保质效果主要取决于三个方面：包装材料、包装设备以及包装技术。一般来讲，真空包装后还需进行适当的杀菌和贮藏。经真空包装的包装件，因内外压力不平衡而使包装产品受到一定的压力而压缩、粘结或破碎，还会使包装体表面皱折而影响包装外观，有尖角的产品则易刺破包装材料而丧失包装的作用。
（四）充气包装
充气包装是在包装容器内充填惰性气体（如氮气、二氧化碳或两者一定比例的混合气体），降低容器内的含氧量，以抑制微生物的生长和产品成分的变化等，从而可延缓产品变质的包装方法。
（五）无菌包装
一些液态或高黏度流体的罐装产品，可以在装罐（瓶）前用高温（121）或超高温（130～150）短时间杀菌，杀菌时间可以缩短到几秒，甚至几分之一秒，使产品的质量和耐藏性得到提高。在无菌条件下装罐后则不再进行杀菌处理。无菌包装必须在封闭的无菌室内进行。无菌室内要有检测装置，以监控环境中微生物的数量。
参考文献
[1]曹军卫，马辉文。微生物工程。北京：科学出版社，2002
[2]俞俊棠等。新编生物工艺学（下册）。北京：化学工业出版社，2003
[3]刘国诠等。生物工程下游技术。第二版。北京：化学工业出版社，2003
[4]毛忠贵。生物工业下游技术。北京：中国轻工业出版社，1999
[5]孙彦。生物分离工程。北京：化学工业出版社，1998
[6]欧阳平凯，胡永红。生物分离原理及技术。北京：化学工业出版社，1999
[7]严希康编著。生化分离技术。上海：华东理工大学出版社，1996
[8]袁惠新主编。分离工程。北京：中国石油化工出版社，2002
[9]章克昌主编。酒精与蒸馏酒工艺学。北京：中国轻工业出版社，1995
[10]李艳。发酵工业概论。北京：中国轻工业出版社，2000
[11]许开天。酒精蒸馏技术（第二版）。北京：中国轻工业出版社，1998
[12]微生物工程编写组。微生物工程。上海：上海科学技术出版社，1980
