食品高新技术-第2章-食品超微粉碎及微胶囊技术

现代食品加工新技术第一章食品粉碎、造粒技术（22分）★1、超微粉碎(超细粉碎):原料粒度5～10mm，成品粒度在10µm以下。

★2、粉碎度：粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度(一般粉碎设备的粉碎比为3～30，超微粉碎的粉碎比可达到300～1000以上)。

★3、气流式超微粉碎基本原理:利用空气、蒸汽或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高度的湍流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送着，相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和磨擦作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使得物料颗粒间得到充足的研磨而粉碎成超微粒子，同时进行均匀混合。

由于粉碎的物料大多熔点较低或者不耐热，故通常同时使用空气。

被压缩的空气在粉碎室中膨胀，产生的冷却效应与粉碎时产生的热效应相互抵消。

4、气流式超微粉碎的特点:①粉碎比大②粉碎设备结构紧凑、磨损小且维修容易，但动力消耗大③成品粒度较均匀④对热敏性物料的超微粉碎有利⑤易实现多单元联合操作⑥易实现无菌操作，卫生条件好。

★5、气流式超微粉碎的分类：环形喷射式、圆盘式、对喷式、超音速式6、气流式超微粉碎机：进料速率低，物料在粉碎室内停留时间长，循环次数增加，粉碎细度提高；但颗粒间碰撞概率相应降低，使粉碎粒度下降。

★7、高频振动式超微粉碎原理：利用球形或棒形研磨介质作高频振动时产生的冲击摩擦和剪切等作用力，来实现对物料颗粒的超微粉碎，并同时起到混合分散作用。

8、振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。

9、磨介：为提高粉碎效率，应尽量先用大直径的磨介。

如较粗粉碎时可采用棒状，而超微粉碎时使用球状。

一般说来，磨介尺寸越小，则粉碎成品的粒度也越小。

★10、磨介充填率：是指球棒磨机内研磨介质所占的截面积与筒体截面积的百分比值。

物料充填率增加时，单位时间内新生的总表面在一定范围内仍是增加的。

干法粉碎时，充填率不宜太高，通常在28％～35％范围内。

食品新技术第一章超微粉碎技术1、超微粉碎技术应用结果：可以使食品具有独特的物理化学性能；可以改善食品感官性能；使食品成分被充分利用；改变某些食品加工过程或生产工艺；食品改进或创新。

2、超微粉碎的概念：粉碎：用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。

超微粉碎原料粒度0.5－5mm，成品粒度10－25um 以下。

超微粉粒度范围0.1-10um3、粉碎比：粉碎前后物料的粒度比。

反映粉碎前后粒度变化和设备性能指标。

4、粉碎需要的能量：粉碎至少需要两方面的能量：裂解发生前的变形能－与体积有关。

裂解发生后出现新表面所需的表面能－与表面积有关。

5、超微粉碎过程特点：粉碎－团聚的动态平衡过程。

物料粉碎至微米及亚微米级，其表面积和比表面积显著增加，微细颗粒相互团聚，形成二次或三次颗粒的趋势逐渐增加，在一定粉碎条件和环境下，经过一定时间后，超微粉碎处于粉碎－团聚的动态平衡过程，在此情况下，物料粉碎速度趋于变缓，即使延长粉碎时间，物料的粒度不再减小，甚至出现“变粗”趋势。

6、机械化学效应：在某些粉碎工艺和条件下，由于超微粉碎时间长，强度大，成品粒度小除造成物料粒度减小的变化外，还因机械超微粉碎作用导致被粉碎物料晶体结构和物化性质的变化。

此效应称为超微粉碎机械化学效应。

7、能耗的三个假说：1、Rittinger 假说（表面积假说）粉碎能耗和粉碎后物料的新生表面积成正比。

⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=D d K W R R 11。

2、kick 假说（体积假说）粉碎能耗与颗粒的体积呈正比，粉碎后颗粒的粒度也呈正比减少。

其中：D 和d 分别为粉碎前后的粒度。

d D k W K K lg =。

3、Bond 假说（裂缝假说）粉碎能耗与裂缝长度呈正比，裂缝长度与颗粒体积和颗粒面积均有关。

假设：变形功集聚于颗粒内部的裂纹附近，产生应力集中使裂纹扩展成裂缝，裂缝发展到一定程度时，颗粒被粉碎。

)11(D d k W B B −=。

三种能耗理论适用范围：表面积假说适用于产物粒度在10um 以下的粉碎；体积假说适用于粗粒产物粉碎；裂纹扩展假说适用于以上两者之间,粉碎物粒度1mm－10mm。

超微粉碎及其在食品中的应用-食品高新技术作业本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March超微粉碎及其在食品中的应用前言超微粉碎技术是近年来随着现代化工、电子、生物、材料及矿产开发等高新技术的不断发展而兴起的，是国内外食品加工的高科技尖端技术。

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；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。

超微粉碎的前景应用广阔，并且对于科学、实际生产都具有指导意义，随着技术越来越成熟，应用的就会越来越广阔。

1 超微粉碎的原理超微粉碎的原理与普通粉碎相同,只是细度要求更高,它利用外加机械力, 使机械力转变成自由能,部分地破坏物质分子间的内聚力,来达到粉碎的目的。

超微粉碎技术是利用特殊的粉碎设备,通过一定的加工工艺流程,对物料进行碾磨、冲击、剪切等,将粒径3mm以上的物料粉碎至粒径10~ 25μm以下的微细颗粒,从而使产品具有界面活性,呈现出特殊的功能。

与传统的粉碎、破碎、碾碎等加工技术相比,超微粉碎产品的粒度更加微小。

超微粉碎技术是基于微米技术原理的.随着物质的超微化,其表面分子排列、电子分布结构及晶体结构均发生变化，产生块(粒)材料所不具备的表面小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,从而使得超微粉碎产品与宏观颗粒相比具有优异的物理、化学及表界面性质。

2 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。

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。

食品加工新技术食品超微粉碎技术Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】第一章食品超威粉碎技术粉碎操作的主要作用：１、迎合某些消费和生产的需要。

如面粉以粉末形式使用；巧克力生产时需将各种配料粉碎到足够小的细度，才能使物料混合均匀，以保证产品品质。

２、增加物料的表面积，以利加工。

如喷雾干燥前，需将物料充分粉碎。

３、功能性食品生产的需要。

各种功能性配料的用量非常小，只有充分粉碎，才能混合均匀。

如硒是微量活性物质，用量很小，如果混合不均，还会导致严重副作用的产生。

第一节粉碎理论一、有关粉碎的基本概念１、粉碎：粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力，使之破碎的单元操作。

┌> 破碎：将大块物料分裂成小块物料的操作粉碎──┤└> 磨碎或研磨：将小块物料分裂成细粉的操作２、粒度：物料颗粒的大小３、粉碎操作的种类（按细度分）①粗粉碎：原料粒度在４０～１５００ｍｍ范围内，成品粒度若５～５０ｍｍ②中粉碎：１０～１００，５～１０ｍｍ③微粉碎：５～１０，１００μｍ以下④超威粉碎：原料粒度０.５～５ｍｍ，成品粒度１０～２５μｍ以下。

４、粉碎的方法（按物料所处介质分）（１）干法粉碎：原料直接粉碎，而不是悬浮于载体液流中进行粉碎。

①开路粉碎：物料经粉碎后而被直接卸出，不经筛分。

②自由粉碎：物料经筛分后，将较粗的物料进行粉碎。

③滞塞进料粉碎：在粉碎机出口插入筛网，以限制物料的卸出，以使物料粉碎得更细。

④闭路粉碎：将粉碎出来的物料经过筛分，分出过粗的物料重新回入粉碎机进行粉碎。

（２）湿法粉碎：将原料悬浮于载体液流中进行粉碎。

此法可避免粉尘飞扬，减少浪费。

５、粉碎的基本方法（根据物料受力的种类分）：（１）压碎：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后，物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。

（２）劈碎：用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂。