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磨介式粉碎

磨介式粉碎是借助與運(yùn)動(dòng)的研磨介質(zhì)(磨介)所產(chǎn)生的；中擊,，以及非,；中擊式的彎折、擠壓和剪切等作用力,，達(dá)到物料顆粒粉碎的過(guò)程,。磨介式粉碎過(guò)程主要為研磨和摩擦，即擠壓和剪切,。其效果取決于磨介的大小,、形狀、配比,、運(yùn)動(dòng)方式,、物料的填充率、物料的粉碎力學(xué)特性等,。磨介式粉碎的典型設(shè)備有球磨機(jī),、攪拌磨和振動(dòng)磨3種。

球磨機(jī)是用于超微粉碎的傳統(tǒng)設(shè)備,，產(chǎn)品粒度可達(dá)20-40微米,。當(dāng)要求產(chǎn)品粒度在20微米以下，則效率低,、耗能大,、加工時(shí)間長(zhǎng)。攪拌磨是在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),，主要由研磨容器攪拌器,、分散器、分離器和輸料泵等組成,。工作時(shí)在分散器高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,，研磨介質(zhì)和顆粒漿料；中向乏器內(nèi)壁,，產(chǎn)生)中擊性的剪切,、摩擦和擠壓等作用，將顆粒粉碎,。攪拌磨能達(dá)到產(chǎn)品顆粒的超微化和均勻化,，成品的平均粒度zui小可達(dá)到數(shù)微米,。振動(dòng)磨是利用磨介高頻振動(dòng)產(chǎn)生的；中擊性剪切,、摩擦和擠壓等作用將顆粒粉碎的,，所得到的成品平均粒度可達(dá)2-3微米以下而且粉碎效率比球磨機(jī)高得多，處理量是同容量球磨機(jī)的下10倍以上,。

氣流式超微粉碎

氣流磨可用于超微粉碎,，是以壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽，通過(guò)噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作為顆粒的載體,，顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性積壓,、磨擦和剪切等作用，從而達(dá)到粉碎的目的,。自20世紀(jì)40年代美國(guó)*臺(tái)工業(yè)氣流粉碎機(jī)誕生以來(lái),，現(xiàn)已有圓盤(pán)式、循環(huán)管式,、靶式,、對(duì)撞式、旋轉(zhuǎn)沖擊式,、流化床式6大類(lèi)氣流粉碎機(jī),。與普通機(jī)械式超微粉碎機(jī)相比,，氣流粉碎機(jī)可將產(chǎn)品粉碎得很細(xì)（粉品細(xì)度可達(dá)2~40微米）,，粒度分布范圍更窄，即粒度更均勻,。又因?yàn)闅怏w在噴嘴處膨脹可降溫,，粉碎過(guò)程沒(méi)有伴生熱量，所以粉碎溫升很低,。這一特性對(duì)于低熔點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要,。但是，氣流粉碎能耗大,，能量利用率只有2%左右,，一般認(rèn)為要高出其他粉碎方法數(shù)倍。

值得指出的是,，一般認(rèn)為產(chǎn)品粒度與喂料速度成正比,，即喂料速度愈大，產(chǎn)品粒度也愈大這種理解不全面,。當(dāng)喂料速度或粉碎機(jī)內(nèi)顆粒濃度達(dá)到一定值后,，這個(gè)說(shuō)法是合理的。因?yàn)槲沽纤俣仍龃?，粉碎機(jī)內(nèi)顆粒濃度也增加,，發(fā)生顆粒擁擠現(xiàn)象,，甚至顆粒流動(dòng)像柱塞一樣，只有在"柱塞"前沿的顆粒,，才有發(fā)生有效碰撞的可能,，在后面的顆粒只有相互之間低速的碰撞和摩擦、發(fā)熱,。但是,，這并不是說(shuō)顆粒濃度愈小，產(chǎn)品粒度愈小,，或者粉碎效率愈高,。恰恰相反，當(dāng)顆粒濃度低到一定程度,，顆粒之間將缺少碰撞機(jī)會(huì)而降低粉碎效率,。

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現(xiàn)有的大部分粉碎方法多為沖擊式。對(duì)于脆性大,、韌性小的物料,，這些方法是恒之有效。但基于農(nóng)產(chǎn)品深加工的發(fā)展,，特別是新鮮或含水zui高的高纖維物料（多為韌性物料和柔性物料）的粉碎,，氣流沖擊粉碎反而效果不好，反映在產(chǎn)品粒度大,、能耗高,、這類(lèi)物質(zhì)的粉碎用剪切式比較合適。雖然,，超微粉碎的方法很多,，但是目前在食品加工中應(yīng)用較多的是氣流式中的超音速式超微粉碎方法。

人們的生活水平不斷提高,，對(duì)食品的要求也愈來(lái)愈重視,。這就對(duì)食品的加工技術(shù)提出了更高的要求，既要保證食品良好的口感,，又要保證營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞,，而且還要更有利于人體的吸收。超微粉碎技術(shù)根據(jù)其特點(diǎn),，應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域,，恰恰可以達(dá)到上述的一些效果。對(duì)食品進(jìn)行微粒超微化處理,，可以使其比表面積成倍增長(zhǎng),，提高某些成分的活性、吸收率,，并使食品的表面電荷,、粘力發(fā)生奇妙的變化,。

    食品加工業(yè)的應(yīng)用編輯

食物資源的利用

小麥麩皮、燕麥皮,、玉米皮,、玉米胚芽渣、豆皮,、米糠,、甜菜渣和甘蔗渣等，含有豐富維生素,、微量元素等,，具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但由于常規(guī)粉碎的纖維粒度大,，影響食品的口感,，而使消費(fèi)者難于接受。通過(guò)對(duì)纖維的微?；?，能明顯改善纖維食品的口感和吸收性''''從而使食物資源得到了充分的利用，而且豐富了食品的營(yíng)養(yǎng),。果皮,、果核經(jīng)超微粉碎可轉(zhuǎn)變?yōu)槭称贰Ｊ卟嗽诘蜏叵履コ晌⒏喾?，既保存全部的營(yíng)養(yǎng)素,，纖維質(zhì)也因微細(xì)化而增加了水溶性，口感更佳,。一些動(dòng)植物體的不可食部分如骨,、殼(如蛋殼),、蝦皮等,，也可通過(guò)超微化而 成為易被人體吸收利用的鈣源和甲殼素。

各種畜,、禽鮮骨中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪,、磷脂質(zhì)、磷蛋白,，能促進(jìn)兒童大腦神經(jīng)的發(fā)育,，有健腦增智之功效。鮮骨中含有的骨膠原(氨基酸),、軟骨素等,，有滋潤(rùn)皮膚防衰老的作用鮮骨中營(yíng)養(yǎng)成分。鈣,、鐵等在鮮骨中的含量 也*,，如豬骨中含有復(fù)合磷酸鈣鹽,、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等主要成分。

一般將鮮骨煮,、熬之后食用,，實(shí)際上：鮮骨的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有被人體吸收，造成資源浪費(fèi),。利用氣流式超微粉碎技術(shù),，將鮮骨多級(jí)粉碎加工成超細(xì)骨泥或經(jīng)脫水制成骨粉，既能保持95%以上的營(yíng)養(yǎng)素,，而且營(yíng) 養(yǎng)成分又易被人體直接吸收利用,，·吸收率可達(dá)90%以上。骨是肉類(lèi)食品廠的大宗副產(chǎn)品,，大多以*處理,。因此，將骨制成富鈣產(chǎn)品,，既具有營(yíng)養(yǎng)意義,，又具有經(jīng)濟(jì)意義。

另外,，傳統(tǒng)的飲茶方法是用開(kāi)水沖泡茶葉,，但是人體并沒(méi)有*吸收茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分，一些不溶性或難溶的成分,，大部分蛋白質(zhì),、碳水化合物、胡羅卜素以及部分礦物質(zhì)等,，都大量留存于茶渣中大大影響了茶葉的營(yíng)養(yǎng)及保健功能,。如果將茶葉在常溫、干燥狀態(tài)下制成粉茶,，使粉體的粒徑小于5微米,，則茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分易被人體腸胃直接吸收，用水沖飲時(shí)成為溶液狀,，無(wú)沉淀,。

新型功能食品或添加劑

1、纖維食品膳食,。纖維素被現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱(chēng)為"第七營(yíng)養(yǎng)素" ,，它可作為食物填充劑或生理活性物質(zhì)，是防治現(xiàn)代"文明病"和平衡膳食結(jié)構(gòu)的重要功能性基料食品,。因此,，增加膳食纖維的攝入是提高人體健康的重要措施。借助現(xiàn)代超微粉碎技術(shù),，使食物纖維微?；?，能明顯改善纖維食品的口感和吸收性。

2,、補(bǔ)鈣食品,。動(dòng)物骨、殼,、皮等通過(guò)超微粉碎后得到的微粉屬有機(jī)鈣,，比無(wú)機(jī)鈣容易被人體吸收、利用,。這些有機(jī)鈣可以作為添加劑,，制成高鈣高鐵的骨粉（泥）系列食品，具有獨(dú)到的營(yíng)養(yǎng)保健功能,，因此被譽(yù)為"21世紀(jì)功能性食品",。當(dāng)這些有機(jī)鈣粉（包括珍珠粉）的粒度小于5微米時(shí)，可用于某些缺鈣食品如豆奶等的富鈣,。

3,、甲殼素。蟹殼,、蝦殼,、蛆、蛹等的超微粉末可用作保鮮劑,、持水劑,、抗氧化劑等，改性后還有其他許多功能性,。

改變傳統(tǒng)工藝

改善食品品質(zhì),、降低生產(chǎn)成本超微粉碎，可以使部分食品加工過(guò)程或工藝產(chǎn)生革命性的變化,。如速溶茶生產(chǎn),，傳統(tǒng)的方法是通過(guò)萃取，將茶葉中的有效成分提取出來(lái),，然后濃縮,、干燥制得粉狀速溶茶?，F(xiàn)在采用超微粉碎僅需一步工序便得到粉茶產(chǎn)品,，既大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，又大大降低生產(chǎn)成本,。再者是豆粉的生產(chǎn),，傳統(tǒng)的工藝是先將大豆浸泡，然后破碎,、去皮,、細(xì)磨脫水,、干燥，如果采用干法超微粉碎技術(shù),，大豆毋須加水浸泡,，便可直接破碎、超微得到豆粉產(chǎn)品,。這樣,，既保留了豆皮的營(yíng)養(yǎng)，又節(jié)省了能量,，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法先加水,，zui后再脫水干燥,，浪費(fèi)很多能量,。

軟飲料加工

利用氣流微粉碎技術(shù),，可開(kāi)發(fā)出的軟飲料有粉茶,、豆類(lèi)固體飲料,、超細(xì)骨粉配制富鈣飲料和速溶綠豆精等,。如果將茶葉在常溫,、干燥狀態(tài)下制成茶粉,、使粉體的粒徑小于5微米,，則茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分易被人體腸胃直接吸收,，可以即沖即飲。烏龍茶,、紅茶,、綠茶、的茶粉還可加入到各種食品中,，從而加工出一種全新的茶制品,。

在牛奶生產(chǎn)過(guò)程中，利用均質(zhì)機(jī)能使脂肪明顯細(xì)化,。若98%的脂肪球直徑在2微米以下,，則可達(dá)到優(yōu)良的均質(zhì)效果，口感好,，易于消化,。植物蛋白飲料是以富含蛋白質(zhì)的植物種子和各種果核為原料，經(jīng)浸泡,、磨漿,、均質(zhì)等操作單元制成的乳狀制品。磨漿時(shí)用膠體磨磨至粒徑5~8微米,，再均質(zhì)至1~2微米,。在這樣的粒度下，可使蛋白質(zhì)固體顆粒、脂肪顆粒變小,，從而防止蛋白質(zhì)下沉和脂肪上浮,。調(diào)味品加工微粉食品的巨大孔隙造成集合孔腔，可吸收并容納香氣經(jīng)久不散,，這是重要的固香方法之一,，因此作為調(diào)味品使用的超微粉，其香味和滋味更濃郁,、突出,。超微粉碎技術(shù)作為一種新型的食品加工方法，可以使傳統(tǒng)調(diào)味料（主要是香辛料）細(xì)碎成粒度均一,、分散性好的優(yōu)良超微顆粒,。由于香辛料微粒粒徑的不斷減小，其流動(dòng)性,、溶解速度和吸收率均有所增大,，入味效果也得到改善。

巧克力生產(chǎn)

巧克力必須具有細(xì)膩滑潤(rùn)的良好口感,，因此巧克力配料的粒度不能大于25微米,。當(dāng)平均粒徑大于40微米時(shí)，巧克力的口感就明顯粗糙,。因此,，只有超微粉碎加工巧克力配料才能保證巧克力的質(zhì)量。瑞士,、日本等國(guó),，主要采用五輥精磨機(jī)和球磨精磨機(jī)。一種適合我國(guó)國(guó)情的巧克力球磨機(jī)已經(jīng)得到設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā),，粉碎細(xì)度和能耗指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)國(guó)外同類(lèi)機(jī)型,，特別是比刮板式精磨機(jī)節(jié)能50%以上。

以上列舉了超微粉碎技術(shù)在食品加工中的幾種應(yīng)用,，以為管中窺豹,，其實(shí)超微粉碎技術(shù)在食品中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于此。

未來(lái)的發(fā)展路線(xiàn)

不同的物料具有不同的粉碎特性,，往往需要不同的粉碎方法,，在食品加工中的超微粉碎設(shè)備一般為氣流粉碎機(jī)和膠磨機(jī)，氣流粉碎是目前較為良好的超微粉碎設(shè)備,。在加工過(guò)程中溫升低,，特別適合于熱敏性食品的加工，但能耗大,。膠磨機(jī)普遍用于食品超微粉碎工序,，它是一種較為傳統(tǒng)的方法。根據(jù)文獻(xiàn),，機(jī)械粉碎有95-99%的粉碎能變成熱量,，故物料溫升不可避免。熱敏食品易因此而發(fā)生變質(zhì),、熔解,、粘糊，同時(shí)機(jī)器粉碎能力也會(huì)降低,。

為此,，可在粉碎前或粉碎時(shí)使用適當(dāng)?shù)睦鋮s方法。對(duì)于同一種食品物料也往往需要多種粉碎方式的結(jié)合才能被有效地粉碎,；每一種粉碎設(shè)備,，往往兼具多種粉碎方式；粉碎過(guò)程中因顆粒粉碎,、表面積增大所需要的能量遠(yuǎn)比實(shí)際總輸入能量低,，說(shuō)明粉碎機(jī)的實(shí)際輸入能量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有效能耗，換句話(huà)說(shuō)粉碎機(jī)的節(jié)能還大有潛力可挖,。

超微粉碎技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用具有兩個(gè)方面的重要意義,，一是提高食品的口感，且有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,；二是原來(lái)不能充分吸收或利用的原料被重新利用,，配制和深加工成各種功能食品，開(kāi)發(fā)新食品材料,，增加了新食品品種,，提高了資源利用率。

我國(guó)食品工業(yè)總產(chǎn)值在工業(yè)部門(mén)中的比重已躍居*位,，達(dá)到5,，000億元的規(guī)模，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理,，深加工產(chǎn)品即食品制造業(yè)只占16%,。目前，促進(jìn)食品工業(yè)的深加工,，提高產(chǎn)品附加值已成為社會(huì)和企業(yè)的共識(shí),。因此，超微粉碎技術(shù)作為一種高新技術(shù),，在食品加工中將有廣闊的應(yīng)用前景,。