食品、保健品和化妝品與人的生命健康息息相關(guān)，與制藥行業(yè)同屬“大健康”產(chǎn)業(yè)，因此對生產(chǎn)設(shè)備提出了較高要求。埃爾派引進制藥行業(yè)先進的設(shè)計制作理念，為食品、保健品和化妝品企業(yè)提供行業(yè)尖端解決方案。

　　今天，埃爾派超微粉體小編就給大家分享一下在食品超微粉碎的一些知識。

　　超微粉碎技術(shù)是20世紀70年代中期發(fā)展起來的新興學(xué)科。對超微粉體，目前尚無一個嚴格的定義，從幾個納米至幾十微米的粉體統(tǒng)稱為超微粉體。

　　工業(yè)上制備超微粉體的方法包括化學(xué)法和機械法?；瘜W(xué)法的優(yōu)點是所制備的超微粉體粒徑小、粒度分布窄、粒形好和純度高，缺點是產(chǎn)量低、成本高、工藝復(fù)雜。而機械法的優(yōu)點是產(chǎn)量大、成本低和工藝簡單，缺點是產(chǎn)品純度、細度和形貌均不及化學(xué)法制備的超微粉體。機械超微粉碎是一項比較容易實現(xiàn)工業(yè)化的實用技術(shù)，也是目前食品加工中應(yīng)用最廣泛的制備超微粉體的手段。

一、超微粉碎設(shè)備

　　超微粉碎工藝依賴于超細粉碎設(shè)備，超微粉碎設(shè)備可分為干法粉碎和濕法粉碎兩類。干法粉碎設(shè)備主要有球磨機、氣流磨機、振動磨機、沖擊粉碎機、超聲波粉碎機；濕法粉碎設(shè)備主要有膠體磨和均質(zhì)機。物料顆粒在加工過程中受到擠壓、沖擊、碾磨或切割等作用力，從而達到粉碎的目的。

　　1、球磨機

　　常規(guī)球磨機是細磨的主要加工設(shè)備，它主要靠沖擊進行破碎，當物料粒度小于20um時，反映出效率低、能耗大、加工時間長等缺點。攪拌球磨機是能量利用率較高的一種超細粉碎設(shè)備，工作時攪拌器以一定速度運轉(zhuǎn)帶動研磨介質(zhì)運動，物料在研磨介質(zhì)中利用摩擦和少量的沖擊研磨粉碎，使得在加工后，粒度小于20um的物料時效率大大提高。

　　2、氣流磨機

　　又稱流能磨或噴射磨，是利用壓縮空氣或過熱蒸氣為工作介質(zhì)產(chǎn)生高壓并通過噴嘴產(chǎn)生超音速氣流作為物料顆粒的載體，使顆粒獲得巨大的動能，從而達到粉碎的目的。氣流粉碎獲得的產(chǎn)品粒度可以很細且均勻，而且粉碎溫升很低，但是能耗大，一般認為要高出其它粉碎方法數(shù)倍。

　　3、振動磨機

　　振動磨是用彈簧支撐磨機體，由一帶有偏心塊的主軸使其振動，磨機通常是圓柱形或槽形。振動磨的效率比普通磨高10～20倍，其磨粉速度比常規(guī)球磨機快得多，而能耗比普通球磨機低很多。這種設(shè)備的振幅2～6 mm，頻率1020～4500r/min。

　　4、沖擊粉碎機

　　這種粉碎機利用圍繞水平軸或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子對物料進行強烈沖擊、碰撞和剪切。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、粉碎能力大、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性好、動力消耗低，適合于中等硬度物料粉碎。

　　5、超聲波粉碎機

　　超聲波發(fā)生器和換能器產(chǎn)生高頻超聲波。超聲波在待處理的物料中引起超聲空化效應(yīng)，由于超聲波傳播時產(chǎn)生疏密區(qū)，而負壓可在介質(zhì)中產(chǎn)生許多空腔，這些空腔隨振動的高頻壓力變化而膨脹、爆炸，真空腔爆炸時產(chǎn)生瞬間壓力可達幾千乃至上萬個大氣壓。因此真空腔爆炸時能將物料震碎。

　　另一方面由于超聲波在液體中傳播時產(chǎn)生劇烈的擾動作用，使顆粒產(chǎn)生很大的速度，從而相互碰撞或與容器碰撞而擊碎液體中的固體顆?；蛏锝M織。超聲粉碎后顆粒粒度在4um以下，而且粒度分布均勻，但生產(chǎn)能力較低。

　　6、膠磨機

　　膠磨機也稱膠體磨，主要由一固定表面和一旋轉(zhuǎn)表面所組成，兩表面間有可以微調(diào)的間隙。當物料通過間隙時，由于轉(zhuǎn)動體高速旋轉(zhuǎn)(3000～15000r/min)，在固定體和轉(zhuǎn)動體之間產(chǎn)生很大的速度梯度，使物料受到強烈的剪切從而產(chǎn)生破碎分散的作用，成品粒度達到2～50um，可用于混合、乳化等過程。膠體磨是一種較理想的超微粉碎設(shè)備，但對料水比有一定要求。

　　膠體磨分變速膠體磨、滾子膠體磨、砂輪膠體磨、多級膠體磨和臥式膠體磨。

　　7、均質(zhì)機

　　其原理是通過機械作業(yè)或流體力學(xué)效應(yīng)造成高壓、擠壓沖擊和失壓等使料液在高壓下擠研，在強沖擊下發(fā)生剪切，在失壓下膨脹，而達到細化和均質(zhì)的目的。

　　均質(zhì)機的類型有高壓均質(zhì)機、離心式均質(zhì)機、超聲波式均質(zhì)機和膠體磨式均質(zhì)機等。分散器作為乳化機的一種，也能夠?qū)α弦哼M行細化。被分散物料在分散器的轉(zhuǎn)子和定子之間受到強烈地剪切、擠壓、渦流及卸壓等作用，從而達到粒度減小的效果。

　　二、超微粉碎加工對食品物料性能的影響

　　1、提高植物原料中有效成分的溶出

　　物料經(jīng)超微粉碎處理后，基本上無完整的細胞存在，其細胞壁被破碎，胞內(nèi)有效成分暴露出來，提高了釋放速度和釋放量。

　　2、提高原料中有效成分的生物利用度

　　對于植物性原料而言，經(jīng)超微粉碎后細胞破壁，當物料進入胃部后，有效成分迅速釋放，可溶性成分在胃液作用下溶解，進入小腸后溶解的成分開始被吸收；另一方面，這些超細粒子因附著力的影響，易附著在腸壁上，排出體外所需時間較長，提高了其不溶性成分的吸收率。

　　對于以水不溶性物質(zhì)為主的物料，提高物料細度即增強其表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)等，利于被腸胃直接吸收，增加了生物利用度。

3、賦予產(chǎn)品細膩的口感

　　巧克力細膩潤滑的口感特性是由多種因素造成的，但起決定性作用的因素是巧克力配料的粒度。分析表明，配料的平均粒徑在25um左右且其中大部分質(zhì)粒的粒徑在15～20um之間，產(chǎn)品就有細膩潤滑的口感特性；當平均粒徑超過40um時，產(chǎn)品就明顯感到粗糙感，巧克力的感觀質(zhì)量也就明顯變差。

　　在巧克力整個生產(chǎn)過程中，粉碎操作占據(jù)及其重要的地位，粗磨和精磨均屬于粉碎操作，特別是精磨(超微粉碎)對巧克力的質(zhì)量起著舉足輕重的作用。

　　在棒冰、雪糕生產(chǎn)中，為了起到穩(wěn)定和填充作用，防止冰晶產(chǎn)生，保證固形物含量，一般需添加相當數(shù)量的糯米粉或玉米淀粉，但效果卻常是冰晶較多，口感粗糙。如果將糯米粉和玉米淀粉經(jīng)超細處理后再添加，制成的雪糕、棒冰的冰晶就會明顯減少，穩(wěn)定性顯著提高，口感細膩。

　　在牛奶生產(chǎn)過程中，利用均質(zhì)機能使脂肪顯著細化。若98％脂肪球直徑在2um以下，則口感好，易于消化。植物蛋白飲料生產(chǎn)過程經(jīng)過磨漿、均質(zhì)工藝，可使蛋白質(zhì)固體顆粒、脂肪顆粒變小，粒徑達到1～2um，不僅賦予產(chǎn)品細膩的口感，還可防止蛋白質(zhì)下沉和脂肪上浮，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

　　4、改善原料的加工性能

　　超微粉碎不論對米粉或面粉的理化性質(zhì)都有很大的影響，進而改變其加工性能。實驗表明，隨著米粉顆粒粒徑的減小，其粒度分布范圍減小，蛋白質(zhì)含量、糊化溫度、糊化液的透光率和凍融穩(wěn)定性降低，酶解速度、糊化液熱穩(wěn)定性、沖調(diào)性能及溶解度提高，米粉的休止角和滑角增大，糊化液沉降性能和對蛋白發(fā)泡體系的持泡能力增強，耐酸性基本穩(wěn)定。

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