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超细粉体技术及应用现状超细粉体不仅本身是一种功能材料,而且为新的功能材料的复合与开发展现了广阔的应用前景。
超细粉体由于粒度细、分布窄、质量均匀,因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解速度快、烧结体强度大以及独特的电性、磁性、光学性等,因而广泛应用于许多技术领域。
1、材料领域在电子信息行业中，将γ-F2O3超微粉用于磁性材料，可使得开发的录音带、录像带等磁记录产品具有稳定性好、图像清晰、信噪比高、失真小等优点。
在磁记录元件的涂层中用LaF3超细粉作为固体润滑剂，可使涂层及磁头寿命提高100多倍。
2、轻工、化工领域由氮化硅超细粉为原料制造的复合材料材，抗裂系数、抗折强度、耐压强度和硬度都都较好，在各工业行业中制造滑动轴承、滚动轴承用滚珠、俄罗斯产离心泵用端部密封件、切削工具、耐磨喷嘴、透平的叶片及耐火制品等。
钛酸四丁酯制备二氧化钛胶体,利用旋涂法形成透明的二氧化钛薄膜,并研究了影响成膜的因素。
结果表明表面活性剂能够改善膜的均匀度和增大薄膜的表面粗糙度。
光电性能测试发现薄膜厚度、薄膜表面粗糙度、烧结温度以及烧结时间等是影响二氧化钛薄膜光电性能的重要因素。
利用份菁作敏化剂,敏化后二氧化钛薄膜的光电性能得到很大的改善。
利用电泳法制备出大范围内均匀度好的TiO2超微粒薄膜。
用于新型太阳能电池，不仅能满足薄膜电极要有一定的厚度、大面积平整度好以及粗糙度因子高等要求,而且所需实验设备简单,操作方便,具有较高的实用价值。
3、中医药领域目前中药的超微粉碎以单味中药的粉碎研究较多，研究结果表明超微粉碎技术能够增加中药的溶出量，溶出率，有效成分的溶出和生物利用度。
而中药复方的超微粉碎主要是就其有效成分的溶出量，制剂稳定性以及是否提高药理作用等方面进行研究，另外，还有对超细粉在仁术健胃颗粒中的应用的研究，结果表明超微粉碎有利于制剂的成型，改善颗粒剂的稳定性和口感。
4、食品工业领域果蔬超微粉可作为食品原料添加到糖果、糕点、果冻、果酱、冰淇淋、奶制品、方便食品等多种食品中，增加食品的营养，增进食品的色香味，改善食品的品质，增添食品的品种。
《食品机械与设备》课程阅读资料系列（1）超微粉碎技术在食品加工过程中的应用资料整理：孔令明超微粉碎技术是国际上近几十年发展起来的一门新技术。
目前已成功的应用于化工、医药、机械等许多行业。
特别是采用振动方式生产的超微粉碎产品，具有粉碎粒度细，产品无分级，生产过程全密闭，无污染，营养成分无损失等优点，特别适合于对卫生质量、感官质量要求特别严格的食品行业。
以下就超微粉碎技术在食品行业中的应用做一简要介绍。
1、食物资源的充分利用小麦麸皮、燕麦皮、玉米皮、玉米胚芽渣、豆皮、米糠、甜菜渣和甘蔗渣等，含有丰富的维生素、微量元素等，具有很好的营养价值，但由于常规粉碎的纤维粒径大，影响食用的口感，从而使消费者难以接受。
通过对纤维的微粒化，能明显改善纤维食品的口感和吸收性，从而使食物资源得到了充分的利用，而且丰富了食品的营养。
果皮、果核经超微粉碎可以转变为食品。
蔬菜在低温下磨成微粉膏，既保存了全部的营养成分，纤维质也因微细化而增加了水溶性，口感更佳。
一些动植物体的不可食部分如骨、壳（蛋壳）、甲、虾皮等、也可以通过超微化而成为易被人体吸收利用的钙源和甲壳素。
各种畜、禽鲜骨中含有丰富的蛋白质和脂肪、磷脂质、磷蛋白，能促进儿童大脑神经的发育，有健脑增智之功效。
鲜骨中含有的骨胶原（氨基酸）、软骨素等，有滋润皮肤防衰老的作用。
鲜骨中还含有维生素A、B1、B2、B12等营养成分，钙、铁等在鲜骨中的含量也极高，如鲜猪骨中含有复合磷酸钙盐、脂质和蛋白质等主要成分。
一般是将鲜骨煮、熬之后食用，实际上鲜骨的营养成分绝大部分没有被人体吸收，造成了资源的浪费。
利用超微粉碎技术，将鲜骨多级粉碎加工成超细骨泥或经脱水制成骨粉，既能保持95%以上的营养成分，而且营养成分又易被人体吸收，吸收率可达90%以上。
鲜骨是肉类加工厂的大宗副产品，大多以低价处理出售。
因此，将鲜骨制成富钙产品，既具有营养意义，又具有经济效益。
另外，传统的饮茶方法是用开水冲泡茶叶，但人体并没有完全吸收茶叶的全部营养成分，一些不溶性或难溶的成分，诸如维生素A、K、E、以及绝大部分矿物质等，都大量留存于茶叶的渣中，大大影响了茶叶的营养及保健功能。
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。
《食品加工技术》课程论文超微粉碎技术在食品工业中的应用及发展现状学生姓名：学号：任课教师：所在学院：食品学院专业：食品质量与安全2013年11月超微粉碎技术在食品工业中的应用及发展现状摘要：超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项高新技术，能把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉，已经在各行各业得到了广泛的应用。
鉴于粉碎是中药生产及应用中的基本加工技术，本文简要介绍了超微粉碎的定义、分类、理论、以及超微粉体的特性，阐述了超微粉碎技术的主要应用领域及其在各个领域的应用情况，并列举了国内外常用或新型的超微粉碎设备，最后提出了超微粉碎技术的发展趋势及需要着重解决的问题。
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[1]。
关键词：超微粉碎；食品加工；应用：发展趋势超微粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容，包括对粉体原料的超微粉碎，高精度的分级和表面活性改变等内容。
据原料和成品颗粒的大小或粒度，粉碎可分为粗粉碎，细粉碎，微粉碎和超微粉碎，这是一个大概的分类。
值得注意的是，各国各行业由于超微粉体的用途，制备方法和技术水平的差别，对超微粉体的粒度有不同的划分[2]。
超微粉碎机一般为无筛式粉碎机，粉碎物料粒度由气流速度控制，粉碎粒度要求95%通过0.15mm（100目），一般用于特种水产饵料或水产开口饵料，超微粉碎通常由超微粉碎机、气力输送、分级机配套来完成。
原料的粉碎粒度非常细，可能显示出意想不到的特性，但也带来了比较多的问题，如静电吸附，物料的流动性差，粉碎消耗的能量大，提高了生产成本，对加工操作的影响比较大，这些不利影响可以采取不同的方法加以克服（如改变饲料加工工艺）。
超微粉碎通过对物料的冲击，碰撞，剪切，研磨，分散等手段而实现。
传统粉碎中的挤压粉碎方法不能用于超微粉碎，否则会产生造粒效果。
选择粉碎方法时，须视粉碎物料的性质和所要求的粉碎比而定，尤其是被粉碎物料的物理和化学性能具有很大的决定作用，而其中物料的硬度和破裂性更居首要地位，对于坚硬和脆性的物料，冲击很有效；而对中药材用研磨和剪切方法则较好[3]。
实际上，任何一种粉碎机器都不是单纯的某一种粉碎机理，一般都是由两种或两种以上粉碎机理联合起来进行粉碎，如气流粉碎机是以物料的相互冲击和碰撞进行粉碎；高速冲击式粉碎机是冲击和剪切起粉碎作用；振动磨，搅拌磨和球磨机的粉碎机理则主要是研磨，冲击和剪切；而胶体磨的工作过程主要通过高速旋转的磨体与固定磨体的相对运动所产生的强烈剪切，摩擦，冲击等等。
1技术简介及原理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3 mm 以上的物料粉碎至粒径为10~ 25 Lm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[4]。
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。
1.1生产设备的工作原理及性能区别于普通粉碎，超微粉碎设备是利用转子高速旋转所产生的湍流，将物料加到该超高速气流中。
转子上设立多极交错排列的若干小室能产生变速涡流，从而形成高频振荡，使物料的运动方向和速度瞬间产生剧烈变化，促使物料颗粒间急促摩擦、撞击，经过多次的反复碰撞而裂解成微细粉，粒度可达1000目/2.54cm或更高[5]。
超微粉加工设备还具有以下特性：（1）设备回流装置，能将分选后的颗粒自动返回涡流腔中再进行粉碎；（2）有蒸发除水和冷热风干燥功能；（3）对热敏性、芳香性的物料具有保鲜作用；（4）对于多纤维性、弹性、粘性物料也可处理到理想程度；（5）对设备运行中产生的超声波，有一定的灭菌作用。
1.2技术分类低温超微粉碎技术通过“冷脆”效应，使固体物料（如挥发性强的辛香料和中草药等）在-50℃～150℃下进行超微细粉碎，其冷源为液氮，制成的超微粉粒度可至10um；磨研磨技术将畜禽鲜骨研磨成肉骨糜，再过滤浓缩，制成粉末，其粒度可达3um～4um；涡旋微粉技术集粉碎和气流分级双重功能，可任意把粒度调节成5um～10um；超音整流气流粉碎技术以压缩空气高速气流（2马赫以上）冲击物料，使粒度达1um～5um[6]。
2 常用超微粉碎设备2.1机械冲击式粉碎机机械冲击式粉碎效率高,粉碎比大，结构简单，运转稳定，适合于中，软硬度物料的粉碎这种粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用，而且还具有气流粉碎作用，超细粉体产品冲击式粉碎机由于是高速运转，要产生磨损问题，此外还有发热问题，对热敏性物质的粉碎要庄意采取适宜措施。
浙江睐州市特种粉碎设备厂生产的系列粉碎机加大风量输送物料，传热效果好，粉碎区域温度较低，可用于某些热敏性物料的粉碎川[7]。
2.2气流粉碎机气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体，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，从而达到粉碎的目的。
与普通机械冲击式超微粉碎机相比，气流粉碎机可将产品粉碎得很细，粒度分布范围更窄，即粒度更均匀；又因为气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程没有伴生热量，所以粉碎温升很低[8]。
这一特性刘于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。
但也存在一此问题：设备制造成本高，一次性投资大，能耗高，能量利用率只有2%左右，一般认为要高出其它粉碎方法数倍，因而粉体加工成本太大，这就使得它在这一领域的使用受到了一定的限制：同时，它难以实现亚微米级产品粉碎。
2.3普通球磨机球磨机是用于超微粉碎的传统设备，其特点是粉碎比大，结构简单，机械可靠性强，磨损零件容易检查和更换，工艺成熟，适应性强，产品粒度小。
但当产品粒度要达到201μm以下时，效率低，耗能大，加工时间长。
例如，将珍珠磨到几百目，要十几个小时。
2.4振动磨振动磨是用弹簧支撑磨机体，由带有偏心块的主轴使其振动，运转时通过介质和物料一起振动，将物料进行粉碎，其特点是介质填充率高，单位时间内的作用次数高(冲击次数为球磨机的4-5倍)，因而其效率比普通球磨机高10-20倍，而能耗比其低数倍。
通过调节振动的振幅，振动频率，介质类型。
振动磨产品的平均粒径可达2-3μm以下,对于脆性较大的物质可比较容易的得到亚微米级产品。
近年来通过实践，振动磨日益受到重视，原因就是振动磨对某些物料产品粒度可达到亚微米级，同时有较强的机械化学效应，且结构简单，能耗较低，磨粉效率高，易于工业规模生产[9]。
2.5搅拌磨搅拌磨是在球磨机的基础上发展起来的，同普通球磨机相比，搅拌磨采用高转速和高介质充填率及小介质尺寸，获得了极高的功率密度，使细物料研磨时间大大缩短，是超微粉碎机中能量利用率最高，很有发展前途的种设备。
搅拌磨在加工小于20μm的物料时效率大大提高，成品的平均粒度最小可达到数微米。
高功率密度(高转速)搅拌磨机可用于最大粒度小于微米以下产品，在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品中已获得了成功[10]。
目前高功率密度搅拌磨在工业上的大规模应用有处理最小和磨损成本高两大难题。
随着高性能耐磨材料的出现，相信这些问题都能得到解决。
3在食品工业中的应用3.1概况及重要意义超微粉碎技术的应用范围不仅包括粮食饲料加工（特别是鱼虾饲料、秸秆粉碎、添加剂载体）、生物制品、中草药，还可涉及到食品、化工、冶金等领域的深加工[11]。
3.2在食品中应用的分类食品超微粉虽然问世不久，却已经在调味品、饮料、罐头、冷食品、焙烤食品、保健食品等方面大显身手，且效果较佳。
水果蔬菜类；肉类；香辛调味料类；粮食淀粉类；营养强化类；叶类；药食兼用中药；材保健食品类等[12]。
3.3在食品加工中的应用3.3.1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富钙饮料等。
茶文化在中国有着悠久的历史，传统的饮茶是用开水冲泡茶叶，但是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、干燥状态下制成粉茶（粒径小于5um），可提高人体对其营养成分的吸收率。
将茶粉加到其他食品中，还可开发出新的茶制品[13]。
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5um～8um，再均质至1um～2um。
在这样的粒度下，蛋白质固体颗粒、脂肪颗粒变小，从而防止了蛋白质下沉和脂肪上浮。
3.3.2果蔬加工蔬菜在低温下磨成微膏粉，既保存了营养素，其纤维质也因微细化而使口感更佳。
例如，人们一般将其视为废物的柿树叶富含V C、芦丁、胆碱、黄酮甙、胡萝卜素、多糖、氨基酸及多种微量元素，若经超微粉碎加工成柿叶精粉，可作为食品添加剂制成面条、面包等各类柿叶保健食品，也可以制成柿叶保健茶。
成人每日饮用柿叶茶6g，可获取V C20mg，具有明显的阻断亚硝胺致癌物生成的作用。
另外，柿叶茶不含咖啡碱，风味独特，清香自然。
可见，开发柿叶产品，可变废为宝，前景广阔[14]。
3.3.3粮油加工将超微粉碎的麦麸粉、大豆微粉等加到面粉中，可制成高纤维或高蛋白面粉；稻米、小麦等粮食类加工成超微米粉由于粒度细小，表面态淀粉受到活化，将其填充或混配制成的食品具有优良的加工性能，且易于熟化，风味、口感好；大豆经超微粉碎后加工成豆奶粉，可以脱去腥味；绿豆、红豆等其它豆类也可经超微粉碎后制成高质量的豆沙、豆奶等产品[15]。
3.3.4水产品加工螺旋藻、海带、珍珠、龟鳖、鲨鱼软骨等超微粉具有独特的优点。
例如，珍珠粉的传统加工是经过十几个h的球磨使颗粒度达几百目；而若在-67℃左右的低温和严格的净化气流条件下瞬时粉碎珍珠，可以得到平均粒径为10um以下的超微珍珠粉。
与传统加工相比，此法充分保留了珍珠的有效成分，其钙含量高达42%，可作为药膳或食品添加剂，制成补钙营养品。
3.3.5功能性食品加工“药食同源”、“食疗重于药疗”的思想已普遍为人们接受。
对于功能性食品的生产，超微粉碎技术主要在其基料（如膳食纤维，脂肪替代品等）的制备中起作用。
超微粉体可提高功能物质的生物利用度，降低在食品中的用量；其微粒子在人体内的缓释作用，又可使功效性延长。
3.3.6调味品加工作为一种新型的食品加工技术，超微粉碎可使传统调味料（主要是香辛料）细碎成粒度均一、分散性好的优良超微颗粒。
随着粒径的减小，其流动性、溶解度和吸收率均有所增加，巨大孔隙率使得孔腔容纳的香气经久不散，因而超微粉调味品的香味和滋味非常浓郁、纯正，入味效果也更佳，适于生产速溶、方便食品[16]。
