超微粉碎技术及其在食品工业中的应用

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1、超微粉碎技术及其在食品工业中的应用摘要：超微粉碎技术作为一种新型的食品加工方法，已受到普遍关注。本文对超微粉碎加工的基本原理及其技术特点进行了概述，同时重点介绍了超微粉碎技术在食品工业中的应用情况，其发展前景广阔。关键字：超微粉碎食品加工应用超微粉碎是七十年代以后为适应高新技术的发展需要而派生出的一种物料加工新技术。通俗的讲就是将物料粉碎到10um以下进行研究和应用。而一般的粉碎技术只能使物料粒径达到45um左右，当物料被加工到10um以下后，微粉体就具有巨大的比表面、空隙率和表面能，从而使物料具有高溶解性、高吸附性、高流动

2、性等多方面的活性和物理化学方面的新特性[1]。通过超微粉碎后的材料已被世界誉为“21世纪新材料”，而这种新的物料加工方法将推动我国食品科学的快速发展，从而给人类的生活带来深远影响。在国外，美国、日本市售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉、海带粉、花粉和胎盘粉等，多是采用超微粉碎技术加工而成[2]；而我国也于20世纪90年代将此技术应用于花粉破壁，随后一些口感好、营养配比合理、易消化吸收的功能性食品（如山楂粉、魔芋粉、香菇粉等）应运而生。1技术简介及原理1.1定义及分类超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至10μm

3、~25μm[3]以下的过程。物料粉碎是用物理的方法克服物料内部的结合力使其达到一定粒度的过程。目前，超微粉碎技术分化学法和机械法两种。化学粉碎法能够制得微米级亚微米级甚至纳米级的粉体，但产量低，加工成本高，应用范围窄。机械粉碎法产量大，成本低，是制备超微粒粉体的主要手段。现在工业生产中大多用此法。根据粉碎过程中颗粒的机械运动形式及受力情况，机械粉碎法可分为冲击粉碎气流粉碎和媒体搅拌粉碎等3种方法。1.2加工设备超微粒粉碎设备按其作用原理可分为气流式和机械式两大类，气流式粉碎设备是利用转子线速度所产生的超高速气流，将产品加速到

4、超高速气流中，转子上设置若干交错排列的，能产生变速涡流的小室，形成高频振动，使产品的运动方向和速度瞬间产生剧烈变化。促使产品颗粒间急促撞击、摩擦，从而达到粉碎的目的。与普通机械式超微粉碎相比，气流粉碎可将产品粉碎得很细，粒度分布范围很窄，即粒度更均匀。又因为气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程不产生热量，所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要，其缺点是能耗大，一般认为要高出其他粉碎方法数倍。机械法超微粉碎可分为干法粉碎和湿法粉碎，根据粉碎过程中产生粉碎力的原理不同，干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球

5、(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式；湿法粉碎主要是胶体磨和均质机[4]。见表1。表1超微粉碎分类2食品工业中应用超微粉碎技术的优点2.1　速度快,可低温粉碎超微粉碎技术采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法,在粉碎过程不会产生局部过热现象,甚至可在低温状态下进行,粉碎瞬时即可完成,因而能最大限度地保留粉体的生物活性成分,有利于制成所需的高质量产品[5].2.2　粒径细,分布均匀由于采用了气流超音速粉碎,使得原料外力的分布非常均匀.分级系统的设置既严格限制了大颗粒,又避免了过碎,能得到粒径分布均匀的超细粉,很大程度上增加了微粉的

6、比表面积,使吸附性、溶解性等亦相应增大[6].2.3　节省原料,提高利用率物体经超微粉碎后的超微粉一般可直接用于制剂生产,而用常规粉碎方法得到的粉碎产品,仍需一些中间环节才能达到直接用于生产的要求,这样很可能造成原料的浪费.因此,超微粉碎技术非常适合珍稀原料的粉碎[7].2.4　减少污染超微粉碎是在封闭系统内进行的,既避免了微粉污染周围环境,又可防止空气中的灰尘污染.3超微粉碎技术在食品加工中的应用3.1软饮料加工　目前,利用气流微粉碎技术已开发出的软饮料有粉茶、豆类固体饮料和超微骨粉配制的富钙饮料等.茶文化在中国有着悠久的

7、历史,传统的饮茶是用开水冲泡茶叶,人体并没有大量吸收茶的营养成分,大部分蛋白质、碳水化合物及部分矿物质、维生素等都存留于茶渣中.若将茶叶在常温、干燥状态下制成茶粉(粒径<5μm),可提高人体对其营养成分的吸收率.将茶粉添加到其他食品中,还可开发出新的茶制品.植物蛋白饮料是以富含蛋白质的植物种子和果核为原料,经浸泡、磨浆、均质等操作制成的乳状制品.磨浆时,可用胶磨机磨至粒径5～8μm,再均质至1～2μm.在这样的粒度下,蛋白质的固体颗粒和脂肪颗粒变小,从而防止了蛋白质下沉和脂肪上浮.3.2果蔬加工蔬菜在低温下磨成微膏粉,既保存

8、了营养成分,其纤维质也因微细化而使口感更佳.如人们一般将其视为废物的柿树叶富含芦丁、胆碱、黄酮甙、胡萝卜素、多糖、氨基酸、维生素C及多种微量元素,若经超微粉碎加工制成柿树叶精粉,可作为食品添加剂制成面条、面包等各类柿树叶保健食品,也可以制成柿树叶保健茶.成人每日饮用柿树叶茶6g,可获取维生