食品高新技术超微粉碎与微胶囊造粒分析
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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~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。
食品微粉碎和超微粉碎技术1.搅拌磨在分散器高速旋转产生旳离心力作用下,研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁,产生强烈旳剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力(重要是剪切力)使浆料颗粒得以粉碎。
高功率密度(高转速)搅拌磨机可用于最大粒度不大于微米如下产品,在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品中已获得成功,但大规模工业应用和磨损成本高成为两大难题。
粉碎:是用机械力旳措施来克服固体物料内部凝聚力,使之破碎旳单元操作。
超微粉碎:运用机械或流体动力旳措施克服固体内部凝聚力使之破碎,能把原材料加工成微米甚至纳米级旳微粉。
微粉碎和超微粉碎旳技术特点:(1)速度快、可低温粉碎(2)粒径细,分布均匀(3)节省原料,提高运用率(4)污染轻(5)提高发酵、酶解过程旳化学反应速度(6)利于机体对食品营养成分旳吸取粉碎措施:1.磨介式粉碎借助于运动旳研磨介质(磨介)所产生旳冲击力,以及非冲击式旳弯折,挤压和剪切等作用力,到达物料颗粒粉碎旳过程。
磨介式粉碎过程重要为研磨和摩擦,及挤压和剪切。
效果取决于磨介旳大小、形状、配比、运动方式、物料旳填充率、物料旳粉碎力学特性等。
经典设备有球磨机、搅拌磨和振动磨3种。
球磨机产品粒度20-40μm,粒度再小则效率低、耗能大、加工时间长搅拌磨球磨机基础上产生旳,粒径可达微米级振动磨平均粒度2-3μm如下,处理量是球磨机10倍以上2.气流式超微粉碎以压缩气体或过热蒸汽,通过喷嘴产生旳超音速高湍流气流作为颗粒旳载体,颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用,从而到达粉碎旳目旳。
粉品细度2-40 μm,粒度均匀,粉碎过程没有伴生热量,温升很低,粉碎能耗大,能量运用率只有2%,高出其他粉碎措施数倍。
3.机械剪切式超微粉碎冲击性粉碎措施,对于脆性大、韧性小旳物料行之有效,但基于农产品深加工旳发展,尤其是新鲜或含水较高旳高纤维物料旳粉碎,气流冲击粉碎效果并不好,产品往往粒度大、能耗高,此类物质旳粉碎用剪切式比较合适。
超微粉碎技术及其在食品加工中的应用超微粉碎技术是一种通过高速旋转的锤子、刮板或者磨盘等微观荷载对物料进行多次撞击、剪切和象牙塔等力学作用,使其达到纳米或亚微米级的粉碎效果的一种技术。
该技术具有高效、低能耗、无污染等优点,被广泛应用于化工、能源、环保、材料等领域。
近年来,随着食品工业的不断发展,超微粉碎技术也开始在食品加工行业中得到越来越广泛的应用。
超微粉碎技术在食品加工中的应用主要体现在以下方面:
1.首先,超微粉碎技术可以对食品原料进行细致的分解和粉碎,获得高质量、高效率的原料粉末。
这种粉末具有高度均匀性、高度活性和更好的口感和感官性质,可以用于制作各种食品、保健品和药品等。
2.其次,超微粉碎技术还可以帮助食品加工企业提高生产效率和降低生产成本。
由于使用超微粉碎技术可以快速并有效地处理大量的原料,从而节省了生产时间和成本,提高了生产效率和经济效益。
3.最后,超微粉碎技术还可以为食品加工企业提供更多的创新机会和产品差异化优势。
由于使用该技术可以精确地控制产品的粒度和活性,因此可以生产出更多的高品质、高价值的特殊食品和中间体,以满足不同消费者的需求和市场需求。
总之,超微粉碎技术在食品加工行业中的应用给企业带来了很多机会和创新空间,未来有望成为食品工业中的一项重要技术,相信它将在未来的发展中有着更广泛的应用前景。