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1、食品加工新技术食品加工新技术食品加工新技术食品加工新技术 1第一章第一章 超微粉碎技术超微粉碎技术2植物花粉,被誉为植物花粉,被誉为“微型营养宝库微型营养宝库”,对人体有优良的保,对人体有优良的保健作用,但花粉的单体都具有坚硬的外壳,直接服用则无健作用,但花粉的单体都具有坚硬的外壳,直接服用则无法被人体吸收。而经过超微粉碎,使花粉破壁,有效成分法被人体吸收。而经过超微粉碎,使花粉破壁,有效成分得以完全释放,可直接被人体所吸收。得以完全释放,可直接被人体所吸收。超微粉体技术是近几十年来新兴的一门科学技术,它源自古超微粉体技术是近几十年来新兴的一门科学技术,它源自古超微粉体技术是近几十年来新兴的一
2、门科学技术,它源自古超微粉体技术是近几十年来新兴的一门科学技术,它源自古老的传统粉碎技术。所谓老的传统粉碎技术。所谓老的传统粉碎技术。所谓老的传统粉碎技术。所谓“ “超微粉体超微粉体超微粉体超微粉体” ”,通常的习惯做法是,通常的习惯做法是,通常的习惯做法是,通常的习惯做法是小于小于小于小于30um30um以下的粉体,即称之为以下的粉体,即称之为以下的粉体,即称之为以下的粉体,即称之为“ “超微粉体超微粉体超微粉体超微粉体” ”。3uu独特的物理化学性能:分散性、吸附性、亲和力、溶解性独特的物理化学性能:分散性、吸附性、亲和力、溶解性独特的物理化学性能:分散性、吸附性、亲和力、溶解性独特的物理
3、化学性能:分散性、吸附性、亲和力、溶解性等。等。等。等。uu改善食品的口感:从感觉上消失了不良的颗粒感。改善食品的口感:从感觉上消失了不良的颗粒感。改善食品的口感:从感觉上消失了不良的颗粒感。改善食品的口感:从感觉上消失了不良的颗粒感。uu食品成分被充分利用:骨、壳、纤维等也可以通过超微粉食品成分被充分利用:骨、壳、纤维等也可以通过超微粉食品成分被充分利用:骨、壳、纤维等也可以通过超微粉食品成分被充分利用:骨、壳、纤维等也可以通过超微粉化而被人体吸收或利用。化而被人体吸收或利用。化而被人体吸收或利用。化而被人体吸收或利用。uu食品的改进或创新:日果味凉茶、冻干水果粉、超低温速食品的改进或创新:
4、日果味凉茶、冻干水果粉、超低温速食品的改进或创新:日果味凉茶、冻干水果粉、超低温速食品的改进或创新:日果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等。冻龟鳖粉等。冻龟鳖粉等。冻龟鳖粉等。 uu食品加工过程或工艺产生革命性的变化:如速溶茶。食品加工过程或工艺产生革命性的变化:如速溶茶。食品加工过程或工艺产生革命性的变化:如速溶茶。食品加工过程或工艺产生革命性的变化:如速溶茶。4 超微粉碎是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝超微粉碎是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎,从而将聚力使之破碎,从而将3 3毫米以上的物料颗粒粉碎至毫米以上的物料颗粒粉碎至10-2510-25微米的操作技
5、术。微米的操作技术。 超微细粉末是超微粉碎的最终产品,具有一般颗粒所没有超微细粉末是超微粉碎的最终产品,具有一般颗粒所没有的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。学反应活性等。定义定义 5本章内容1.2.湿法粉碎技术与设备湿法粉碎技术与设备3.超微粉碎技术及其应用超微粉碎技术及其应用食品粉碎方式与理论食品粉碎方式与理论4.干法粉碎技术与设备干法粉碎技术与设备6第一节 食品粉碎方式与理论粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。凝聚力达到使之破碎的单元操作。将
6、大块物料分裂成小块将大块物料分裂成小块物料的操作称为破碎物料的操作称为破碎将小块物料分裂成细料的将小块物料分裂成细料的操作称为磨碎或研磨,两操作称为磨碎或研磨,两者又统称粉碎者又统称粉碎7食品粉碎的目的食品粉碎的目的减小固体尺寸减小固体尺寸减小固体尺寸减小固体尺寸01控制多种物料相近的粒度控制多种物料相近的粒度控制多种物料相近的粒度控制多种物料相近的粒度02 减小体型,加快干燥脱水速度减小体型,加快干燥脱水速度减小体型,加快干燥脱水速度减小体型,加快干燥脱水速度03保证粉料和粒料的容积质量保证粉料和粒料的容积质量保证粉料和粒料的容积质量保证粉料和粒料的容积质量04使原料颗粒内的成分进行分离使原
7、料颗粒内的成分进行分离使原料颗粒内的成分进行分离使原料颗粒内的成分进行分离058粗粉碎粗粉碎粉碎粉碎 中粉碎中粉碎微粉碎微粉碎超微粉碎超微粉碎根据被粉碎物料和成品粒度的大小根据被粉碎物料和成品粒度的大小根据被粉碎物料和成品粒度的大小根据被粉碎物料和成品粒度的大小成品粒度在成品粒度在10-25m以以下下9食品粉碎方式食品粉碎方式挤压粉碎挤压粉碎弯曲折弯曲折断粉碎断粉碎剪切粉碎剪切粉碎撞击粉碎撞击粉碎粉碎方式粉碎方式粉碎方式粉碎方式研磨粉碎研磨粉碎10物料粉碎时的主要作用力挤压力挤压力冲击力冲击力剪切力剪切力弯曲、扭转作为附带弯曲、扭转作为附带的作用力的作用力在实际粉碎操作中,是上述几种力的综合。
8、在实际粉碎操作中,是上述几种力的综合。粉碎消耗能量粉碎消耗能量11物料粉碎的机理?物料粉碎的机理?作用力作用力由粉碎机的部件传给物料由粉碎机的部件传给物料当局部积蓄的变形能超过某临界值时,当局部积蓄的变形能超过某临界值时,裂解就发生在脆弱的断裂线上裂解就发生在脆弱的断裂线上物料受各种力作用后,物料受各种力作用后,首先产生各种应变首先产生各种应变并以各种形式的变形能积蓄于物料内部并以各种形式的变形能积蓄于物料内部12包埋法包埋法包埋法包埋法粉碎需要粉碎需要的能量的能量 裂解发生裂解发生后出现新表后出现新表面所需的表面所需的表面能面能裂解发生前裂解发生前的变形能的变形能13为什么粉碎操作随着粒度减
9、小而粉碎愈加困难?为什么粉碎操作随着粒度减小而粉碎愈加困难? 到达临界状态的变形能之所以与颗粒的到达临界状态的变形能之所以与颗粒的体积有关,是因为体积越大,脆弱点存体积有关,是因为体积越大,脆弱点存在的可能性愈大。故大颗粒所需的临界在的可能性愈大。故大颗粒所需的临界压力就比小颗粒小,因而消耗的变形能压力就比小颗粒小,因而消耗的变形能也就较少。也就较少。14粉碎规则与粉碎操作粉碎规则与粉碎操作基本原则:基本原则:粉碎物料只需粉碎到需要的或适于下一工序加工的粉碎物料只需粉碎到需要的或适于下一工序加工的粉碎比,后应立即使物料离开粉碎机。粉碎比,后应立即使物料离开粉碎机。在粉碎操作的前后,都要过筛,以
10、免引起过度粉碎,在粉碎操作的前后,都要过筛,以免引起过度粉碎,降低粉碎机的生产能力。降低粉碎机的生产能力。当所需粉碎比较大时,应分成几个步骤进行粉碎,当所需粉碎比较大时,应分成几个步骤进行粉碎,实验证明当粉碎比在实验证明当粉碎比在4 4左右时,操作效率最高。左右时,操作效率最高。操作过程尽可能单一,不应添加其他操作。操作过程尽可能单一,不应添加其他操作。15 首先要考虑的是采用何种粉碎方法或设备,取决于被粉碎物料的大小和所要求的粉碎比及物料的物性,而其中物料的硬度和破裂性是最为重要的考虑因素。粉碎操作粉碎操作16开路粉碎开路粉碎干法粉碎操作干法粉碎操作闭路磨碎闭路磨碎滞塞进料滞塞进料自由压碎自
11、由压碎17开路磨碎开路磨碎物物料料加加入入粉粉碎碎机机中中经经过过粉粉碎碎作作用用区区后后,即即作作为为制制品品卸卸出出,粗粗粒粒不不再再循循环环。制制品品粒粒度度分分布布很很宽宽,能量利用不充分。能量利用不充分。自由压碎自由压碎可可以以保保持持物物料料在在作作用用区区的的停停留留时时间间很很短短,限限制制了了不不必必要要细细粒粒的的粉粉碎碎,减小了过细的粉末形成。减小了过细的粉末形成。18滞塞进料滞塞进料利利用用机机器器出出口口插插入入筛筛网网,限限制制制制品品的的卸卸出出。因因物物料料在在粉粉碎碎作作用用区区停停留留时时间间长长,细细粒粒会会受受到到过过度度粉碎,功率消耗大。粉碎,功率消耗
12、大。闭路破碎闭路破碎是是从从粉粉碎碎机机出出来来的的物物料料先先经经分分粒粒系系统统,分分出出过过粗粗的的物物料料粒粒,再再重重新新回回入入粉粉碎碎机机,粉粉碎碎机机的的工工作作只只是是针针对对较较大大的的颗颗粒粒,物物料料在在粉粉碎碎作作用用区区中中的的停停留留时间短。时间短。19湿法破碎:湿法破碎:被处理的物料悬浮于载体液流中进行被处理的物料悬浮于载体液流中进行粉碎粉碎载体载体水(同时能作为硬度降低剂)水(同时能作为硬度降低剂)表面活性剂表面活性剂20湿法粉碎与干法粉湿法粉碎与干法粉碎的优缺点碎的优缺点优点优点湿法粉碎更湿法粉碎更易获得更细易获得更细的制品的制品缺点缺点湿法粉碎能湿法粉碎能
13、耗大,设备耗大,设备的磨损较严的磨损较严重重21对象:在常温下有热塑性或非常强韧、粉对象:在常温下有热塑性或非常强韧、粉碎有困难的物料,当其冷却到低温时,物碎有困难的物料,当其冷却到低温时,物料成为脆性物料可进行相应的粉碎。料成为脆性物料可进行相应的粉碎。低温粉碎低温粉碎22助磨剂助磨剂PD-2粉体助粉体助磨改性剂磨改性剂概念:在粉碎中,能够显著提高粉概念:在粉碎中,能够显著提高粉碎效率或降低能量消耗的化学物质碎效率或降低能量消耗的化学物质(固态、液态或气态化学物质)(固态、液态或气态化学物质)助磨剂在超微粉碎中的意义特别大助磨剂在超微粉碎中的意义特别大超微粉碎的能量消耗较高,能量利超微粉碎的
14、能量消耗较高,能量利用率很低用率很低23助磨剂的作用原理助磨剂的作用原理吸附降低硬度学说吸附降低硬度学说列宾捷尔效应列宾捷尔效应威斯特沃德效应威斯特沃德效应矿浆流变学调节学说矿浆流变学调节学说两两种种学学说说24助磨剂的分类与应用液体气体固体25选择助磨剂的条件选择助磨剂的条件具有选择性的良好分散作用能够调节浆料的粘度具有较强的抗Ca2,Mg2的能力受pH的影响较小助磨剂的分子结构要与物料的物理化学环境相适应26助磨剂尚未在粉碎工业推广使用经济因素环保要求只有在粉碎粒度细,研磨浓度高或浆料粘度大大增加时,使用才能取得显著的效果大多数助磨剂的用量要求较严,用量的控制粉碎过程相当复杂,助磨剂的添加
15、缺乏规范的实验技术。27第二节第二节 干法粉碎技术与设备干法粉碎技术与设备锤式粉碎技术与设备锤式粉碎技术与设备供料装置供料装置排料装置排料装置机体机体转子转子筛片筛片齿板齿板系统组成系统组成282930粉碎过程粉碎过程物料从喂料口进入粉碎室,受到高速回转物料从喂料口进入粉碎室,受到高速回转锤片的打击而破裂,以较高的速度飞向齿锤片的打击而破裂,以较高的速度飞向齿板,与齿板撞击进一步破碎,如此反复打板,与齿板撞击进一步破碎,如此反复打击、撞击,使物料粉碎成小碎粒。在打击、击、撞击,使物料粉碎成小碎粒。在打击、撞击的同时物料还受到锤片端部与筛片的撞击的同时物料还受到锤片端部与筛片的摩擦、搓擦作用而进
16、一步粉碎。摩擦、搓擦作用而进一步粉碎。31工作过程由两方面构成工作过程由两方面构成物料受锤片物料受锤片的冲击作用的冲击作用锤片和物料、锤片和物料、筛片和物料筛片和物料以及物料间以及物料间的摩擦作用的摩擦作用脆性物料脆性物料受冲击作用而粉碎受冲击作用而粉碎韧性大的物料韧性大的物料受摩擦作用而粉碎受摩擦作用而粉碎32提高锤式粉碎机生产性能的手段提高锤式粉碎机生产性能的手段提高筛子的筛落提高筛子的筛落能力能力在结构设计上,要尽在结构设计上,要尽可能破坏物料的环流可能破坏物料的环流层,使细粒能及时排层,使细粒能及时排出,避免重复而无效出,避免重复而无效的过度粉碎的过度粉碎33供料装置供料装置粉碎机对喂
17、入量的要求是均匀连续地供料,以保证粉碎机粉碎机对喂入量的要求是均匀连续地供料,以保证粉碎机在额定负荷下稳定工作。在额定负荷下稳定工作。包括包括:螺旋供料器螺旋供料器电磁震动供料器电磁震动供料器自动控制给料器自动控制给料器34作用:保证物料顺利喂入粉碎室,防止颗粒向进口作用:保证物料顺利喂入粉碎室,防止颗粒向进口飞溅的反料和物料喂入粉碎室的架空现象,同时将飞溅的反料和物料喂入粉碎室的架空现象,同时将被粉碎直穿过筛孔的物料归集,使之从下部排料口被粉碎直穿过筛孔的物料归集,使之从下部排料口顺利排出顺利排出机壳35材料 低碳钢 中碳钢 特种铸铁 表面硬化处理的材料锤片锤片36齿板的作用:阻碍环流层的运
18、动,降低物料在粉齿板的作用:阻碍环流层的运动,降低物料在粉碎室内的运动速度,增强对物料的碰撞、搓擦和碎室内的运动速度,增强对物料的碰撞、搓擦和摩擦作用摩擦作用齿板及筛片齿板及筛片自重落料自重落料气力输送气力输送机械输送机械输送排料装置排料装置37气流粉碎技术与设备气流粉碎技术与设备气流粉碎的原理气流粉碎的原理利用空气、水蒸气或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射利用空气、水蒸气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,相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦,作用下悬浮输送,相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦,加
19、上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用,使得物料颗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分的研磨而粉碎成细小粒子。粒间得到充分的研磨而粉碎成细小粒子。处理量大,产品粒度细且均匀处理量大,产品粒度细且均匀3839气流粉碎分级机QLM-3型气流粉碎分级机QLM-6型气流粉碎分级机QLM-10型气流粉碎分级机QLM-20型气流粉碎分级机QLM-40型气流粉碎分级机40粉碎比大,粉碎颗粒成品的平均直径在粉碎比大,粉碎颗粒成品的平均直径在粉碎比大,粉碎颗粒成品的平均直径在粉碎比大,粉碎颗粒成品的平均直径在5m5m5m5m以下以下以下以下粗粒由于受到离心力作用不会混到细粒成品中,粗粒由于受
20、到离心力作用不会混到细粒成品中,粗粒由于受到离心力作用不会混到细粒成品中,粗粒由于受到离心力作用不会混到细粒成品中,保证了成品粒度的均匀一致。保证了成品粒度的均匀一致。保证了成品粒度的均匀一致。保证了成品粒度的均匀一致。粉碎设备结构紧凑、磨损小,易实现无菌操作卫粉碎设备结构紧凑、磨损小,易实现无菌操作卫粉碎设备结构紧凑、磨损小,易实现无菌操作卫粉碎设备结构紧凑、磨损小,易实现无菌操作卫生条件好生条件好生条件好生条件好压缩空气膨胀使会吸收很多能量产生制冷作用造,压缩空气膨胀使会吸收很多能量产生制冷作用造,压缩空气膨胀使会吸收很多能量产生制冷作用造,压缩空气膨胀使会吸收很多能量产生制冷作用造,所以
21、适应于对热敏性物料的超微粉碎的加工所以适应于对热敏性物料的超微粉碎的加工所以适应于对热敏性物料的超微粉碎的加工所以适应于对热敏性物料的超微粉碎的加工易实现多单元联合操作易实现多单元联合操作易实现多单元联合操作易实现多单元联合操作气流粉碎的特点气流粉碎的特点气流粉碎的特点气流粉碎的特点41环形喷射式环形喷射式气流粉碎机气流粉碎机(通过喷嘴形通过喷嘴形成的射流成的射流)气流粉碎设备气流粉碎设备叶轮式气流粉碎叶轮式气流粉碎机(机(通过叶轮形通过叶轮形成的循环气流产成的循环气流产生冲击和碰撞等生冲击和碰撞等力将物料进行粉力将物料进行粉碎碎)42叶轮式气流粉碎机的特点叶轮式气流粉碎机的特点功率消耗降低功
22、率消耗降低设有内分级叶轮和排渣机构,极大地提高了设有内分级叶轮和排渣机构,极大地提高了成品的纯度成品的纯度整个系统可在负压下操作整个系统可在负压下操作操作简便操作简便43振动粉碎技术与设备振动粉碎技术与设备破碎比高,粉碎时间很短破碎比高,粉碎时间很短破碎比高,粉碎时间很短破碎比高,粉碎时间很短在影响粉碎的主要因素中,振动幅度等可任意改变,可在影响粉碎的主要因素中,振动幅度等可任意改变,可在影响粉碎的主要因素中,振动幅度等可任意改变,可在影响粉碎的主要因素中,振动幅度等可任意改变,可获得期望的粒度适应性强获得期望的粒度适应性强获得期望的粒度适应性强获得期望的粒度适应性强缺点:进料粒度不能过大缺点
23、:进料粒度不能过大缺点:进料粒度不能过大缺点:进料粒度不能过大优缺点优缺点依靠磨机系统的振动,使研磨体得到加速度运动而冲击和依靠磨机系统的振动,使研磨体得到加速度运动而冲击和研磨物料的一种超细磨设备。研磨物料的一种超细磨设备。4445第三节第三节 湿法粉碎技术与设备湿法粉碎技术与设备适用范围:适用范围:TitleTitle粉碎对象为固液混合体系时,如将其干粉碎对象为固液混合体系时,如将其干 燥后粉碎,既增加了加工的能量消耗,另燥后粉碎,既增加了加工的能量消耗,另外,许多物料在液体体系中处于外,许多物料在液体体系中处于溶胀状态,溶胀状态,溶胀状态,溶胀状态,质地柔软,易于加工质地柔软,易于加工质
24、地柔软,易于加工质地柔软,易于加工46高压高压均质机均质机胶体胶体磨胶磨磨胶磨自分离自分离磨胶磨胶搅拌磨搅拌磨湿法粉湿法粉碎设备碎设备超声超声均质机均质机多组分的液体体系多组分的液体体系质地柔软的固体体系质地柔软的固体体系破碎机破碎机固液分离的加工固液分离的加工湿法超微粉碎加工湿法超微粉碎加工47原理原理高压均质技术与设备高压均质技术与设备利用高压使得液料高速利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙流过狭窄的缝隙物料受到强大的剪切力、对金属部件高速冲击而物料受到强大的剪切力、对金属部件高速冲击而产生强的撞击力以及因静压力突降与突升而产生产生强的撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等综合力的
25、作用的空穴爆炸力等综合力的作用把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程非常细微的稳定的乳浊液或悬浮液的过程48作用作用大大提高食品的匀细度,大大提高食品的匀细度,防止或减少液体食品物料的分层,防止或减少液体食品物料的分层,改善外观、色泽及香度,提高食品质量,增改善外观、色泽及香度,提高食品质量,增加经济效益。加经济效益。4950胶体磨(分散磨)及其磨浆设备胶体磨(分散磨)及其磨浆设备一个固定的磨体(定子)一个固定的磨体(定子)一个高速旋转的磨体(转子)一个高速旋转的磨体(转子)胶体磨胶体磨工作构件工作构件两磨体
26、之间有一两磨体之间有一个可以调节的个可以调节的微小间隙微小间隙51物料通过两物料通过两转子之间的转子之间的间隙时间隙时工作原理工作原理产生了急剧的产生了急剧的速度梯度,而速度梯度,而使物料受到强使物料受到强烈的剪切、摩烈的剪切、摩擦和湍动擦和湍动附着于转子附着于转子面上的物料面上的物料速度最大,速度最大,而附着于定而附着于定子面上的物子面上的物料速度为零料速度为零52可通过调节两磨体可通过调节两磨体间隙,达到控制成间隙,达到控制成品粒径的目的品粒径的目的在极短时间内实现对悬浮液中的在极短时间内实现对悬浮液中的固体进行超微粉碎作用,同时兼固体进行超微粉碎作用,同时兼有混合、搅拌,分散和乳化作用有
27、混合、搅拌,分散和乳化作用效率和产量高效率和产量高加工精度较高加工精度较高结构简单、操结构简单、操作方便,占地作方便,占地面积小面积小胶体磨胶体磨的特点的特点53用胶体磨加工的品种:用胶体磨加工的品种:红果酱红果酱胡萝卜酱胡萝卜酱果汁果汁实用油实用油巧克力巧克力牛奶牛奶豆奶豆奶山楂糕山楂糕桔皮酱桔皮酱调味酱料调味酱料 乳白鱼肝油乳白鱼肝油545556自分离式磨浆机自分离式磨浆机工作原理工作原理1 12 23 3物料进入两个物料进入两个相对高速转动相对高速转动的磨盘之间的磨盘之间部分受到磨纹部分受到磨纹的碾磨,大部的碾磨,大部分由于物料本分由于物料本身的相互挤压、身的相互挤压、摩擦而破碎摩擦而破
28、碎浆料最后经精浆料最后经精磨区流出,由磨区流出,由于精磨区的间于精磨区的间隙较小而使物隙较小而使物料进一步细化料进一步细化57良好的磨浆机在具体结构设计方面必须满良好的磨浆机在具体结构设计方面必须满足以下几点:足以下几点:物料必须连续而均匀地供入磨浆机物料必须连续而均匀地供入磨浆机一一物料在磨碎过程中必须布满盘面空间,物料在磨碎过程中必须布满盘面空间,并连续运动并连续运动二二磨盘必须耐磨,以延长使用周期磨盘必须耐磨,以延长使用周期三三磨盘上的气孔座尽量少,最好无气孔,磨盘上的气孔座尽量少,最好无气孔,以方便清洗和防止细菌污染以方便清洗和防止细菌污染四四要求主轴和间磨室壳体有足够的刚度,要求主轴
29、和间磨室壳体有足够的刚度,磨盘要有足够的动平衡,机座要紧固磨盘要有足够的动平衡,机座要紧固五五必须要有冷却措施必须要有冷却措施六六5859搅拌磨与超声波均质机搅拌磨与超声波均质机搅拌磨搅拌磨粉粉碎碎原原理理研研磨磨介介质质基基本本组组成成在分散器高速旋转产生的离心力作用下研磨介质和在分散器高速旋转产生的离心力作用下研磨介质和液体颗粒冲向容器内部,产生强烈的剪切、摩擦、液体颗粒冲向容器内部,产生强烈的剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力使浆料颗粒得到粉碎。冲击和挤压等作用力使浆料颗粒得到粉碎。玻璃珠、钢珠、氧化铝珠、天然砂子玻璃珠、钢珠、氧化铝珠、天然砂子研磨容器、分散器、搅拌轴、分离器、输料泵研磨容
30、器、分散器、搅拌轴、分离器、输料泵6061超声波均质机超声波均质机超声波均质机超声波均质机利用超声波在遇到物体时会迅速地交替压缩和膨胀的利用超声波在遇到物体时会迅速地交替压缩和膨胀的利用超声波在遇到物体时会迅速地交替压缩和膨胀的利用超声波在遇到物体时会迅速地交替压缩和膨胀的原理实现原理实现原理实现原理实现物料在超声波物料在超声波的作用下,当的作用下,当处在膨胀的半处在膨胀的半个周期内,物个周期内,物料受到拉力呈料受到拉力呈气泡膨胀气泡膨胀当处在压缩的半当处在压缩的半个周期内,气泡个周期内,气泡则收缩,当压力则收缩,当压力变化幅度很大且变化幅度很大且压力差低于气泡压力差低于气泡承受的最大压差承受
31、的最大压差时,被压缩的气时,被压缩的气泡会急剧崩溃,泡会急剧崩溃,在料液中会出现在料液中会出现空穴现象,这种空穴现象,这种现象又随着振幅现象又随着振幅的变化和外压的的变化和外压的不平衡而消失不平衡而消失在空穴消失的在空穴消失的瞬时,液体周瞬时,液体周围引起非常大围引起非常大的压力和温度的压力和温度增高,起着非增高,起着非常复杂而强力常复杂而强力的机械搅拌作的机械搅拌作用,以达到均用,以达到均质的目的质的目的原理原理6263超微粉碎的技术特点超微粉碎的技术特点4速度快速度快, ,时间短时间短, ,可低温粉碎,最大限可低温粉碎,最大限度地保留粉体的生物活性成分度地保留粉体的生物活性成分1235粒径
32、细且分布均匀,增加了微粉的比粒径细且分布均匀,增加了微粉的比表面积表面积, ,使吸附性、溶解性等亦相应使吸附性、溶解性等亦相应的增大的增大节省原料节省原料, ,提高利用率提高利用率减少污染减少污染提高发酵、酶解过程的化学反应速度提高发酵、酶解过程的化学反应速度6利于机体对食品营养成分的吸收利于机体对食品营养成分的吸收64粉碎极限 在一定的粉碎条件和粉碎环境下,经过一定的粉碎 团聚的动态平衡过程,在这种情况下,超微物料的粉碎速度趋于缓慢,即使延长粉碎时间(继续施加机械应力),物料的粒度也不再减少,甚至出现“变粗”的趋势。粉碎过程机械化学效应 超微粉碎过程不仅仅是粒度减少的过程,同时,还伴有随着粉
33、碎物料晶体结构和物理化学程度的变化超微粉碎的过程特点超微粉碎的过程特点超微粉碎的过程特点超微粉碎的过程特点超微粉碎过程最主要的超微粉碎过程最主要的特点特点65第四节第四节 超微粉碎技术的应用超微粉碎技术的应用66 我国对于牡蛎等海产品的加工仅仅局限于其可食用的肉部分,对于质量占牡蛎60以上的牡蛎壳的加工却很少涉及。贝壳中含有极其丰富的钙,在牡蛎的贝壳中,含钙量就超过90以上。利用超微粉碎技术,将牡蛎壳粉碎至很细小的粉粒,促使粉利用超微粉碎技术,将牡蛎壳粉碎至很细小的粉粒,促使粉粒的表面性质发生变化,可以达到牡蛎壳更好的被人体吸收粒的表面性质发生变化,可以达到牡蛎壳更好的被人体吸收利用的目的。利
34、用的目的。 67我国年产花生约我国年产花生约我国年产花生约我国年产花生约1000100010001000万吨,而花生壳、万吨,而花生壳、万吨,而花生壳、万吨,而花生壳、菜壳约占总重的菜壳约占总重的菜壳约占总重的菜壳约占总重的25252525以上,其中含粗蛋以上,其中含粗蛋以上,其中含粗蛋以上,其中含粗蛋白质白质白质白质4.94.94.94.9、粗纤维、粗纤维、粗纤维、粗纤维68.468.468.468.4。经过处理加。经过处理加。经过处理加。经过处理加工成膳食纤维以后,可以用作蜜糖的载工成膳食纤维以后,可以用作蜜糖的载工成膳食纤维以后,可以用作蜜糖的载工成膳食纤维以后,可以用作蜜糖的载体,加工
35、特效食品等,最常见的是用于体,加工特效食品等,最常见的是用于体,加工特效食品等,最常见的是用于体,加工特效食品等,最常见的是用于制作膳食纤维的饼干、加工高纤维低热制作膳食纤维的饼干、加工高纤维低热制作膳食纤维的饼干、加工高纤维低热制作膳食纤维的饼干、加工高纤维低热量的面包、加工韧性良好的面制品。量的面包、加工韧性良好的面制品。量的面包、加工韧性良好的面制品。量的面包、加工韧性良好的面制品。 膳食纤维已受到世界各国营养学家的关注,被列为膳食纤维已受到世界各国营养学家的关注,被列为膳食纤维已受到世界各国营养学家的关注,被列为膳食纤维已受到世界各国营养学家的关注,被列为“ “第七大第七大第七大第七大
36、营养素营养素营养素营养素” ”。膳食纤维是指不被人体消化的、以多糖碳水化合。膳食纤维是指不被人体消化的、以多糖碳水化合。膳食纤维是指不被人体消化的、以多糖碳水化合。膳食纤维是指不被人体消化的、以多糖碳水化合物与木质素为主体的高分子物质的总称。物与木质素为主体的高分子物质的总称。物与木质素为主体的高分子物质的总称。物与木质素为主体的高分子物质的总称。68巧克力属于超微颗粒的多相分散体系,糖和可可以细小的质巧克力属于超微颗粒的多相分散体系,糖和可可以细小的质粒作为分散相分散于油脂连续相内。粒作为分散相分散于油脂连续相内。巧克力细腻滑润的口感特性起决定性作用巧克力细腻滑润的口感特性起决定性作用的因素
37、是巧克力配料的粒度。配料的平均的因素是巧克力配料的粒度。配料的平均力度在力度在2525微米左右,且其中大部分质粒的微米左右,且其中大部分质粒的粒径在粒径在15152020微米之间,吃起来就有很好微米之间,吃起来就有很好的细腻滑润的口感。的细腻滑润的口感。69 畜骨作为钙磷营养要素的丰富源泉,还含有蛋白质、脂肪、畜骨作为钙磷营养要素的丰富源泉,还含有蛋白质、脂肪、维生素及其他营养物质。维生素及其他营养物质。经过超微粉碎后的骨粉灰分含量显著提经过超微粉碎后的骨粉灰分含量显著提高,这是超微粉碎的优势所在。鲜骨超高,这是超微粉碎的优势所在。鲜骨超微粉碎加工技术,克服了传统加工方法微粉碎加工技术,克服了
38、传统加工方法的不足,保存了鲜骨中全部的营养,产的不足,保存了鲜骨中全部的营养,产品粒度小,有利于吸收。品粒度小,有利于吸收。 70甲壳素、蟹壳、虾皮、蛆、蛹的超微粉末可用作保鲜剂,持水甲壳素、蟹壳、虾皮、蛆、蛹的超微粉末可用作保鲜剂,持水剂、抗氧剂等,改性后还有其他许多功能特性。水果、蔬菜微剂、抗氧剂等,改性后还有其他许多功能特性。水果、蔬菜微粉。各种干燥的水果、蔬菜都可以利用超微粉碎技术制备成微粉。各种干燥的水果、蔬菜都可以利用超微粉碎技术制备成微粉。可以方便的添加入各类面制品、肉制品及各类特殊营养制粉。可以方便的添加入各类面制品、肉制品及各类特殊营养制品中,达到增强营养,改善风味等作用。品
39、中,达到增强营养,改善风味等作用。 71 豆粉的生产,过去的工艺是先将大豆浸泡,然后破碎、去皮、豆粉的生产,过去的工艺是先将大豆浸泡,然后破碎、去皮、细磨、脱水、干燥,如果采用干法超微粉碎技术,大豆毋须细磨、脱水、干燥,如果采用干法超微粉碎技术,大豆毋须加水浸泡,便可直接破碎、超微得到豆粉产品。这样,既保加水浸泡,便可直接破碎、超微得到豆粉产品。这样,既保留了豆皮和浸泡过程中损失的营养,又节省了能源,因为过留了豆皮和浸泡过程中损失的营养,又节省了能源,因为过去的工艺方法须先加水,最后再脱水、干燥,浪费了很多能去的工艺方法须先加水,最后再脱水、干燥,浪费了很多能量。量。 72利用超微粉碎技术,可
40、以开发出软饮料有粉茶、豆类固体利用超微粉碎技术,可以开发出软饮料有粉茶、豆类固体饮料和速溶绿豆饮料等。绿茶、花茶、红茶、乌龙茶的茶饮料和速溶绿豆饮料等。绿茶、花茶、红茶、乌龙茶的茶微粉可加入各种食品和日用品中,从而加工出各种全新的微粉可加入各种食品和日用品中,从而加工出各种全新的茶制品,如茶香糖、茶糕点、茶食面,茶香皂、茶瓜子、茶制品,如茶香糖、茶糕点、茶食面,茶香皂、茶瓜子、茶牙膏、茶系列保健化妆品等。茶牙膏、茶系列保健化妆品等。73 香辛料、调味料在微粒化后产生的巨大孔隙率造成集合孔腔,可吸收香辛料、调味料在微粒化后产生的巨大孔隙率造成集合孔腔,可吸收并容纳香气、味道经久不散,其香气和滋味
41、更加浓郁、突出;同时可并容纳香气、味道经久不散,其香气和滋味更加浓郁、突出;同时可以使传统调味料细碎成粒度均一、分散性好的优良超微颗粒,其流动以使传统调味料细碎成粒度均一、分散性好的优良超微颗粒,其流动性、溶解速度和吸收率均有很大的增加,口感效果也得到十分明显的性、溶解速度和吸收率均有很大的增加,口感效果也得到十分明显的改善。改善。对于感官要求较高的产品来讲,经超微粉碎后的香辛料粒度对于感官要求较高的产品来讲,经超微粉碎后的香辛料粒度极细,可达极细,可达300300500500目,当其均匀分布于物料中后,肉眼根目,当其均匀分布于物料中后,肉眼根本无法观察到颗粒的存在。从而提高了产品的外观质量同
42、时,本无法观察到颗粒的存在。从而提高了产品的外观质量同时,此项技术的相应有关设备兼备此项技术的相应有关设备兼备“乳化乳化”、“固体乳化固体乳化”、“改性改性”等等“物理化学物理化学”功能。功能。74 冲调类:冲调类: 冲调类方便食品的基本生产流程包括原辅料处理、熟冲调类方便食品的基本生产流程包括原辅料处理、熟制(或部分原料熟制)、成型或粉碎、干燥(或不经干燥)制(或部分原料熟制)、成型或粉碎、干燥(或不经干燥)、混合、包装等过程。、混合、包装等过程。 混合型麦片混合型麦片75配料搅拌配料搅拌胶磨胶磨糖化、预糊糖化、预糊化化蒸汽辊筒干燥蒸汽辊筒干燥造粒造粒热风干燥热风干燥收集收集干粉混合(加干粉
43、混合(加入奶油、糖、植脂末及食品添加剂)入奶油、糖、植脂末及食品添加剂)隧道烘干隧道烘干包装包装成成品品v搅拌:考虑到原料的吸水胀润效果,搅拌用水要求为搅拌:考虑到原料的吸水胀润效果,搅拌用水要求为3535左右的温水,搅拌浓度以浆料具有一定的粘稠度和较好的左右的温水,搅拌浓度以浆料具有一定的粘稠度和较好的流动性为宜,充分搅拌流动性为宜,充分搅拌101015min15min后静置于储料罐中备用。后静置于储料罐中备用。76糖化、预糊化:由于生产原片的原料以淀粉和其他糖类为主,糖化、预糊化:由于生产原片的原料以淀粉和其他糖类为主,糖化、预糊化:由于生产原片的原料以淀粉和其他糖类为主,糖化、预糊化:由
44、于生产原片的原料以淀粉和其他糖类为主,在一定条件下易发生糖化反应。糖化可以改善原片的色泽和在一定条件下易发生糖化反应。糖化可以改善原片的色泽和在一定条件下易发生糖化反应。糖化可以改善原片的色泽和在一定条件下易发生糖化反应。糖化可以改善原片的色泽和口感,预糊化后便于干燥成型,可提高热能的利用率和原片口感,预糊化后便于干燥成型,可提高热能的利用率和原片口感,预糊化后便于干燥成型,可提高热能的利用率和原片口感,预糊化后便于干燥成型,可提高热能的利用率和原片产量。产量。产量。产量。vv胶磨:原料的多样性会影响到搅拌、混合的效果,而且有胶磨:原料的多样性会影响到搅拌、混合的效果,而且有胶磨:原料的多样性
45、会影响到搅拌、混合的效果,而且有胶磨:原料的多样性会影响到搅拌、混合的效果,而且有些油脂类物质不易溶于水,经过胶体磨的胶磨,可以有效些油脂类物质不易溶于水,经过胶体磨的胶磨,可以有效些油脂类物质不易溶于水,经过胶体磨的胶磨,可以有效些油脂类物质不易溶于水,经过胶体磨的胶磨,可以有效地解决这一问题,使浆料近似乳化,提高麦片品质。地解决这一问题,使浆料近似乳化,提高麦片品质。地解决这一问题,使浆料近似乳化,提高麦片品质。地解决这一问题,使浆料近似乳化,提高麦片品质。77vv蒸汽辊筒干燥:蒸汽辊筒干燥机具有较强的热稳定性,比较蒸汽辊筒干燥:蒸汽辊筒干燥机具有较强的热稳定性,比较蒸汽辊筒干燥:蒸汽辊筒
46、干燥机具有较强的热稳定性,比较蒸汽辊筒干燥:蒸汽辊筒干燥机具有较强的热稳定性,比较容易控制原片浆料的物化程度和干燥效果,从而达到控制原片容易控制原片浆料的物化程度和干燥效果,从而达到控制原片容易控制原片浆料的物化程度和干燥效果,从而达到控制原片容易控制原片浆料的物化程度和干燥效果,从而达到控制原片色、香、味的目的。色、香、味的目的。色、香、味的目的。色、香、味的目的。vv造粒:通过调节造粒机筛网的疏密,可确定谷物原片颗粒造粒:通过调节造粒机筛网的疏密,可确定谷物原片颗粒造粒:通过调节造粒机筛网的疏密,可确定谷物原片颗粒造粒:通过调节造粒机筛网的疏密,可确定谷物原片颗粒的大小,还可起到粉片分离的
47、作用。的大小,还可起到粉片分离的作用。的大小,还可起到粉片分离的作用。的大小,还可起到粉片分离的作用。vv热风干燥:利用热风干燥机对原片进行干燥,可更好地提热风干燥:利用热风干燥机对原片进行干燥,可更好地提热风干燥:利用热风干燥机对原片进行干燥,可更好地提热风干燥:利用热风干燥机对原片进行干燥,可更好地提高半成品色、香、味的效果,延长保质期。高半成品色、香、味的效果,延长保质期。高半成品色、香、味的效果,延长保质期。高半成品色、香、味的效果,延长保质期。78 超微粉碎技术应用具有两个方面的重要意义:超微粉碎技术应用具有两个方面的重要意义: 一、是提高食品的口感,并且有利于营养成分的吸收;一、是
48、提高食品的口感,并且有利于营养成分的吸收; 二、是原来不能吸收或利用的原料被重新利用,配制和二、是原来不能吸收或利用的原料被重新利用,配制和深加工成各种功能食品,开发新食品材料,增加新的食深加工成各种功能食品,开发新食品材料,增加新的食品品种,提高了资源利用率。品品种,提高了资源利用率。79案例1LHALHALHALHA气旋式气流粉碎分级机气旋式气流粉碎分级机气旋式气流粉碎分级机气旋式气流粉碎分级机 80工作原理工作原理工作原理工作原理 压缩空气经过冷却、过滤、干燥后,经喷嘴形成超音压缩空气经过冷却、过滤、干燥后,经喷嘴形成超音压缩空气经过冷却、过滤、干燥后,经喷嘴形成超音压缩空气经过冷却、过
49、滤、干燥后,经喷嘴形成超音速气流射入旋转粉碎室,使物料流态化,在旋转粉碎室内,速气流射入旋转粉碎室,使物料流态化,在旋转粉碎室内,速气流射入旋转粉碎室,使物料流态化,在旋转粉碎室内,速气流射入旋转粉碎室,使物料流态化,在旋转粉碎室内,被加速的物料在数个喷嘴的交汇点汇合,产生剧烈的碰撞、被加速的物料在数个喷嘴的交汇点汇合,产生剧烈的碰撞、被加速的物料在数个喷嘴的交汇点汇合,产生剧烈的碰撞、被加速的物料在数个喷嘴的交汇点汇合,产生剧烈的碰撞、磨擦、剪切而形成颗粒的超细粉碎。粉碎后的物料被上升磨擦、剪切而形成颗粒的超细粉碎。粉碎后的物料被上升磨擦、剪切而形成颗粒的超细粉碎。粉碎后的物料被上升磨擦、剪
50、切而形成颗粒的超细粉碎。粉碎后的物料被上升的气流输送至叶轮分级区内,在分级轮离心力和风机抽力的气流输送至叶轮分级区内,在分级轮离心力和风机抽力的气流输送至叶轮分级区内,在分级轮离心力和风机抽力的气流输送至叶轮分级区内,在分级轮离心力和风机抽力的作用下,实现粗细粉的分离,符合粒度要求上限的细粉的作用下,实现粗细粉的分离,符合粒度要求上限的细粉的作用下,实现粗细粉的分离,符合粒度要求上限的细粉的作用下,实现粗细粉的分离,符合粒度要求上限的细粉随气流进入分级机主机,在叶轮分级区内,达到成品要求随气流进入分级机主机,在叶轮分级区内,达到成品要求随气流进入分级机主机,在叶轮分级区内,达到成品要求随气流进入分级机主机,在叶轮分级区内,达到成品要求的粉体由分级机下料口收集,细于粒度要求的微细粉随气的粉体由分级机下料口收集,细于粒度要求的微细粉随气的粉体由分级机下料口收集,细于粒度要求的微细粉随气的粉体由分级机下料口收集,细于粒度要求的微细粉随气流进入旋风收集器、袋式除尘器收集,净化的气体由引风流进入旋风收集器、袋式除尘器收集,净化的气体由引风流进入旋风收集器、袋式除尘器收集,净化的气体由引风流进入旋风收集器、袋式除尘器收集,净化的气体由引风机排出。机排出。机排出。机排出。81工艺流程工艺流程82