膠原蛋白是一類廣泛存在于動物結締組織中的生物大分子蛋白質，具有獨特的三螺旋結構，其分子量大且含特有的羥脯氨酸，這一結構賦予了它良好的生物相容性、生物活性及機械支撐性能。作為機體的主要結構蛋白，膠原蛋白不僅承擔著支撐器官、連接組織的生理功能，還在細胞粘附、遷移、信號傳導等生命活動中發揮關鍵調控作用，同時具備優異的修復功效，因此被廣泛應用于多個領域。 

基于其獨特的理化特性和生物活性，膠原蛋白已成為多個行業的核心原料，主要應用領域包括：

 1. 食品與保健品行業：作為營養強化劑制備膠原蛋白粉、功能飲料、膳食補充劑等產品，可補充人體所需蛋白質，助力皮膚健康和骨骼養護；同時也可作為食品添加劑改善食品的口感、質地與穩定性。 

 2. 化妝品行業：憑借良好的保濕性和皮膚修復能力，成為護膚品的核心原料，用于面霜、精華液、噴霧等產品中，可增強皮膚彈性、改善肌膚干燥狀態，延緩皮膚衰老。 

 3. 生物醫用行業：因優異的生物相容性和降解性，被用于制備醫用敷料、組織工程支架、注射級填充材料等，在傷口修復、組織再生等醫療領域發揮重要作用；部分特殊工藝制備的膠原蛋白還可用于生物3D打印材料的生物墨水制備。 

噴霧干燥技術制備膠原蛋白的核心優勢 

 膠原蛋白原液通常含水量高、粘度大，且屬于熱敏性物質，常規干燥方式易破壞其活性結構，導致生物性能下降。噴霧干燥技術通過將物料霧化成微小液滴，使其與熱空氣快速接觸，在短時間內完成水分蒸發，具有干燥效率高、物料受熱時間短、產品形態均勻（粉末狀）等優勢，可有效保留膠原蛋白的活性成分，同時大幅降低儲運成本，因此成為膠原蛋白規模化制備和實驗室研發的主流干燥技術。

那艾儀器噴霧干燥機制備膠原蛋白典型案例 

一：工業規模化膠原蛋白干燥——壓力式噴霧干燥機

專為膠原蛋白大規模生產設計，可實現從原液到干粉的連續化高效處理，適用于食品、化妝品行業的量產需求。 1. 核心技術參數：處理物料為膠原蛋白原液（初含水55%），目標終水分8%；進風溫度約180℃，出風溫度95℃左右，水分蒸發量可達260kg/h，能滿足大規模生產的效率要求。 2. 設備配置特點：采用壓力式霧化方式，配備碳化鎢噴嘴確保霧化均勻；物料接觸部位均為304不銹鋼材質，避免物料污染；收料系統采用“長錐體旋風分離器+脈沖布袋除塵器”組合，除塵效率≥99.9%，兼顧收粉率與環保排放；同時設計氣錘自動敲擊裝置，解決物料粘壁問題，避免膠原蛋白在高溫下長時間停留導致活性下降。 3. 工藝流程：通過供料系統的高壓泵將膠原蛋白原液輸送至塔頂噴嘴霧化，與加熱系統（蒸汽+電加熱補償）產生的熱空氣在干燥塔內充分接觸，瞬間完成水分蒸發；干燥后的膠原蛋白粉末經收料系統收集，濕熱空氣由排風系統凈化后排放，全程由電控系統實現參數自動化調控。 

二：實驗室小批量研發——

上海那艾儀器針對膠原蛋白水解液的實驗型干燥方案，適用于科研院所或企業研發部門的小批量樣品制備、工藝參數優化及配方驗證，可精準復現規模化生產的關鍵參數。 1. 實驗基礎條件：原料為30%固形物濃度的膠原蛋白水解液，樣品投料量500mL；采用雙流體同心噴嘴（直徑1mm），空氣壓縮機壓力0.1MPa，確保小批量物料的均勻霧化。 2. 關鍵工藝參數與結果：設定進風溫度180℃（保證干燥效率同時維持蛋白活性）、出風溫度70℃（控制成品含水率），進料流速約1500mL/h；最終獲得117.5g乳白色流動性粉末，成品水分僅1.95%，得率約78%（按固形物計算），且無粘壁、無焦化現象，粉末溶解性優良，可直接用于后續產品配方研發。

設備控溫精度達±1℃，進料流速數字化可調，參數重復性高，能為規模化生產提供可靠的工藝參考；體積小巧、操作便捷，適合多種熱敏性物質的干燥測試。 

三：高端生物醫用級——三螺旋結構膠原蛋白噴霧干燥制備

針對生物醫用領域對膠原蛋白活性的嚴苛要求，實現了噴霧干燥過程中三螺旋結構的完整保留，產品可滿足注射級標準或生物3D打印材料需求。 1. 核心技術難點與突破：膠原蛋白的三螺旋結構對溫度敏感，常規噴霧干燥易導致結構破壞、生物活性下降。本方案通過精準控制低溫干燥參數，成功解決這一痛點，制備的膠原蛋白粉末復溶后仍保持完整三螺旋結構，羥脯氨酸含量不低于9%，生物活性基本無損失。 2. 針對性工藝參數：根據原料來源（豬跟腱、牛跟腱、鼠尾）調整適配參數，例如豬跟腱膠原原液的干燥條件為：進風溫度60±1℃、進料轉速30±2rpm、出風溫度50~58℃；鼠尾膠原原液則采用更低溫度：進風40±1℃、出風20~30℃，確保不同來源膠原蛋白的活性保留。 3. 產品特性與應用：制備的膠原蛋白粉末粒徑集中于1~2.5μm，含水量低于15%，保存穩定性好、復溶性優異；經輻照滅菌后可獲得無菌產品，滿足注射級要求；通過添加基質強度增強劑，還可制備用于生物3D打印的生物墨水，拓展了在組織工程領域的應用。 

膠原蛋白作為多行業的核心原料，其干燥制備質量直接影響產品性能。噴霧干燥技術憑借高效、低溫、產品形態可控的優勢，已成為膠原蛋白制備的關鍵技術手段——工業級設備實現規模化量產，實驗型設備支撐工藝研發，高端定制方案則滿足生物醫用的嚴苛要求。上述案例表明，通過精準匹配設備類型、優化工藝參數，可實現不同行業對膠原蛋白干燥產品的差異化需求，為膠原蛋白的廣泛應用提供了技術保障。