【超微粉碎技術及其在食品工業(yè)的應用研究7100字（論文）】

超微粉碎技術及其在食品工業(yè)中的應用目錄TOC\o"1-2"\h\u17040超微粉碎技術及其在食品工業(yè)中的應用 118675摘要 132713引言 112664第一章食品超微粉碎機概述 2156841.1食品粉碎機的發(fā)展歷程 233311.2食品粉碎機的分類 3846第二章超微粉碎技術工作原理 5294482.1超微粉碎技術簡介 5252082.2超微粉碎技術原理 529946第三章超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用 612653.1超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用 62033.2超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用優(yōu)勢 717263第四章總結 827807參考文獻 8摘要隨著我國食品藥品現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的食品粉碎加工方式已經(jīng)不再適應生產(chǎn)生活的需要。傳統(tǒng)粉碎方式由于各種各樣的原因，無法達到人們所需要的要求，所以人們把目光轉向超微粉碎加工，超微粉碎加工可以保證加工程序中的衛(wèi)生、提高微小粉末的衛(wèi)生學質(zhì)量。而超微粉碎機的工作效率，與食品破碎質(zhì)量受多種因素的影響，粉碎室的進料量和工作效率是影響粉碎效果的主要原因之一。故而目前學術上關于超微粉碎技術的研究一直在不斷的進步，旨在可以對食品工業(yè)加以應用的過程中，能夠提升送料量，并依據(jù)錘片的阻力和破碎質(zhì)量進行自我調(diào)節(jié)，從而提升超微粉碎機的破碎性能，有效地減少食品破碎的工作時間，使勞動效率上升。據(jù)此，為了可以更好的對超微粉碎技術及其在食品工業(yè)中的應用加以梳理總結，本文將整合相關資料對其展開論述。關鍵詞：超微粉碎技術；破碎性能；食品工業(yè)；應用現(xiàn)狀引言自上世紀90年代以來，以江蘇牧羊、正昌等為代表的很多企業(yè)公司在我國食品機器行業(yè)崛起，成為這個行業(yè)的最主要的企業(yè)。通過引進國外的高科技技術和器械，按照我國市場需求改變產(chǎn)品的內(nèi)在構造，逐步開發(fā)了75-350千瓦的水滴錘式破碎機和立體微小破碎機，建立了水滴王、優(yōu)勝等企業(yè)，演變成標準化、系列化的物品，絕大多數(shù)產(chǎn)品已經(jīng)達到甚至超越了國際先進科技水平。就比如江蘇木陽集團已經(jīng)創(chuàng)立了以“水多王978”系列破碎機為代表的破碎機、以SWFP“超越”系列微破碎機為代表的微型破碎機、以SWFLB“超級”系列微型破碎機為頭的超破碎機等多種類型破碎機。而上海春谷實業(yè)有限公司研究發(fā)明的橫幅、廣泛的多層振動篩子錘式破碎機，則是通過電機、多層篩體（一般分成內(nèi)外兩個篩體）、震動感應器、篩體等部件組成的。內(nèi)篩網(wǎng)起到耐磨、防破碎的作用，外篩網(wǎng)起到分級、篩選的作用。隨著我國食品藥品現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的食品粉碎加工方式已經(jīng)不再適應生產(chǎn)生活的需要。傳統(tǒng)粉碎方式由于各種各樣的原因，無法達到人們所需要的要求，所以人們把目光轉向超微粉碎加工，超微粉碎加工可以保證加工程序中的衛(wèi)生、提高微小粉末的衛(wèi)生學質(zhì)量。相關研究表明，經(jīng)過超微粉碎加工成的超微食品可以應用到許多可食用的動植物，乃至微生物，使其有很強的表面吸附力和親和力，營養(yǎng)得到了保存，從而使人特別容易吸收消化，調(diào)節(jié)人體機能。由此可見，超微粉碎技術能使食品具有與正常食品原料不同的物理、化學、生物性質(zhì)，一定程度上對食品的口感有改善作用，一些研究人員表明，超微粉碎后的食品主要優(yōu)勢是其在于可以使人類機體吸收營養(yǎng)物質(zhì)加快。隨著粒徑的減小，不溶性膳食纖維大多數(shù)都盡可能的轉變?yōu)榭扇苄陨攀忱w維，從而使可溶性膳食纖維不斷增加。因此，超微粉碎技術對食品工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻。而本文將結合相關現(xiàn)有研究成果，對其展開論述。第一章食品超微粉碎機概述1.1食品粉碎機的發(fā)展歷程二十世紀九十年代以來，以江蘇牧羊、正昌等為代表的很多企業(yè)公司在我國食品機器行業(yè)崛起，成為這個行業(yè)的最主要的企業(yè)。通過引進國外的高科技技術和器械，按照我國市場需求改變產(chǎn)品的內(nèi)在構造，逐步開發(fā)了75-350千瓦的水滴錘式破碎機和立體微小破碎機，建立了水滴王、優(yōu)勝等企業(yè),演變成標準化、系列化的物品,絕大多數(shù)產(chǎn)品已經(jīng)達到甚至超越了國際先進科技水平。直到現(xiàn)在，江蘇木陽集團已經(jīng)創(chuàng)立了以“水多王978”系列破碎機為代表的破碎機、以SWFP“超越”系列微破碎機為代表的微型破碎機、以SWFLB“超級”系列微型破碎機為頭的超破碎機等多種類型破碎機。牧羊978水滴王樣式的破碎機,配置了75到350千瓦的電力，產(chǎn)量大約為每時12到70,適用篩片篩孔1.2～4.0毫米。按照現(xiàn)在的對比檢測結果顯示,978型號在用3.0毫米篩孔將玉米打碎時，每一頓所消耗的電量最低可達5.2千瓦時,它的粗破碎性能指標和穩(wěn)定性位于領先地位,在結構上,使用了對增加破碎效率有幫助的滴液形篩片,一級聯(lián)動式壓篩機構,不停下機器就能換篩技術,可改變的錘篩間隙,實現(xiàn)普通破碎和微破碎的轉換,提升了生產(chǎn)效率。SWFP“超越”型號的微破碎機功率配置是55～200千瓦,合適的篩片篩孔為0.6～2.0毫米，每一頓所消耗的電量較低,使用1.0毫米的篩孔篩片將玉米打碎時，每一頓所消耗的電量大約為14.5千瓦時,使用0.8毫米篩孔篩片將玉米打碎，每一頓所消耗的電量為17.8千瓦時,SWFP66100(132kW)型魚料研磨產(chǎn)量為10噸每小時。SWFLB型號“超樂”型號超微破碎機,功率配置是90～160千瓦,90%至80%時產(chǎn)量每小時1.2-5.5噸。意大利Golfetto/Berga/Santati公司新制造的MSV120/25家用食品超微粉碎機，在加大錘體和材料沖擊區(qū)的同一時刻，想辦法多的減少粗粉與篩網(wǎng)之間的摩擦，減少溫升；它的轉筒篩網(wǎng)和大篩網(wǎng)面積結構，有利于不需要F的情況下進行選粉。或傳統(tǒng)的吸力裝置；車身內(nèi)部涂有耐磨材料，顯著降低噪音。本機配有AB60/R給料機，可根據(jù)電機的功率消耗自動排出鐵雜質(zhì)，實現(xiàn)均勻給料。荷蘭HeemHorst公司生產(chǎn)的Hemill和Hemos系列食品超微粉碎機，可根據(jù)主電機負載自動調(diào)節(jié)給料量。和Hemill系列比較起來，Hemill系列使用雙轉子直徑、低速設計（1500r/min），兩種設計在錘頭端部均具有相同的線速度，均為100m/s，增加Hemill篩網(wǎng)面積有利于細粉的快速篩選和增加產(chǎn)值。適用于粗粉的制造。大型轉輪的慢速設計也有助于降低震動和嘈雜聲。德國HeilingEM12系列食品超微粉碎機能選用兩種速度操控或沒有級別的調(diào)速。新種類的高速錘改變結構，6塊篩網(wǎng)安裝，無需停機即可快速更換篩網(wǎng)，篩孔大小可調(diào)，面包角可達到324度。瑞士布勒公司生產(chǎn)的DNZF錘式微型粉碎機采用魚鱗篩，平均粉碎粒度可達100-500um。本公司的DFZH立式破碎機，有單軸和雙軸兩種類型。這種食品超微粉碎機的主機為立式結構，有圓篩架，頂部進出口有可調(diào)流量給料機，出口有獨立的抽風機和傳感器?？梢噪S時觀察阻塞的狀況。具有產(chǎn)值高、粒子直徑有規(guī)律、結構簡單、操作維修簡單等特點。1.2食品粉碎機的分類垂式破碎機是一種新發(fā)明的食品破碎機。在近些年來，這種機型已經(jīng)在歐美等地區(qū)的食品廠中投入使用，并具有顯著的效果。和平常使用的的臥式錘片破碎機比較起來，垂式錘片破碎機據(jù)說可以提高產(chǎn)量達百分之二十五，節(jié)能超過百分之三十，且節(jié)省輔助吸氣系統(tǒng),立式錘式破碎機因為它快速換篩系統(tǒng)和多端口分散進料的特點，即將會收到更多的食品廠的歡迎，有希望成為新一代的食品破碎機?，F(xiàn)如今,我國用來食品破碎的核心機型是臥式錘片破碎機。雖然這種樣式具有適應性廣、運行靠譜、結構簡單、成本低、制造簡單和修理等優(yōu)點，但它的不足之處也更加突出,那就是能耗高、生產(chǎn)率低的問題。造成這種問題的主要原因有：這種機型的出料效率低于它的破碎效率;破碎室里面的空氣循環(huán)層,使精細物質(zhì)無法及時排出,造成反復且無效的過基破碎。為了處理這些難題，近幾年來在設計上做過了很多的改進方法，如增大篩板角度、設計水滴研磨室、設計偏心研磨室和加強輔助吸力。雖然這些措施有一定的效果，但由于水平錘式破碎機整體結構的限制，所以難以取得明顯的效果。在保持立式錘片破碎機核心優(yōu)點的基礎上,改進了立式錘式破碎機存在的問題，減少了能耗，增加了生產(chǎn)率。由于銑削是食品廠的關鍵工序之一，它是影響食品品質(zhì)、產(chǎn)量、耗電量和成本的主要因素。破碎機的功率分配一般占食品廠總分配功率的三分之一以上;所以,立式錘片破碎機的開發(fā)和應用將起到關鍵的作用。寫篇論文對立式錘片破碎機的特點和設計進行了分析和討論,來供大家參考。食品破碎機也分為多種類型。根據(jù)其運行原理，可分成粉碎、研磨、粉碎、鋸碎等類型；根據(jù)產(chǎn)品粒度和粉碎比，可分成粗破碎機、中破碎機、微破碎機和超細破碎機。根據(jù)破碎機轉子的轉速，可分成低速（小于70轉每分鐘）、中速（70～900轉每分鐘）和高速（大于900轉每分鐘）破碎機。錘片式有篩子的破碎機是食品工業(yè)中使用最廣泛的初破碎機的型號一。它的基本構造含有各種形態(tài)的篩片(有圓柱形、滴液形、亞橢圓形、U形、凹狀形等)、轉輪、錘頭和綁定在錘頭轉輪周圍的沖擊齒輪。破碎原理是無支撐沖擊破碎,在破碎程序中,加工完成的材料進入破碎室，并被高速旋轉的大錘子反復擊中、摩擦、碰撞齒輪板，使其逐漸破碎至所需尺寸，并通過篩孔排出。錘片式?jīng)]有篩子的破碎機是食品工業(yè)中經(jīng)常使用的一種微型破碎機,根據(jù)轉輪的分布，可分為建立型和水平型兩種。根據(jù)機械撞擊的原理，破碎機通過轉輪撞擊工件周圍的水平或垂直軸，高速撞擊材料，導致材料受到工件與定子之間的強烈撞擊、摩擦，切割和破碎。破碎后產(chǎn)生的較細的粉末在氣流的幫助下,由分級器排出,較粗的粉末在重力或負壓的幫助下再次回到破碎區(qū)，再次進行破碎。輥式破碎機在食品加工中也是一種經(jīng)常被使用的破碎機,主要作用是食品原料的破碎和剝離。主要原件由車體、進給機構、研磨輥、清洗刷和傳動裝置組合而成。在操作過程中，材料被水平或傾斜的兩對或多組研磨輥之間的擠壓、剪切和撕裂的組合作用從而被壓碎。隨著食品工業(yè)的發(fā)展和工廠規(guī)模的慢慢增大,輥式破碎機的使用也逐漸廣泛。和錘片式破碎機對比起來,它最突出的地方有:顆粒大小均勻，溫度升高小，散失水分少，轉速慢,耐磨,使用壽命長，消耗低,比錘片式破碎機消耗少百分之三十到八十，粉塵少、噪音污染小。缺點就是對破碎原料有限制,適合破碎易碎材料；粒子的表面是不規(guī)則的，大多的長方形的；錘體破碎機產(chǎn)生的粒子主要的球體的，體積密度比錘式粉碎機低百分之五到十五。最開始機器的投入很多,潛伏的維修價格昂貴。其他類型的破碎機也都有它自身的特點。比如說爪式破碎機的特點是體積小、質(zhì)量輕、工作速率快、產(chǎn)品大小細、對加工材料適應性強等，它的缺點是能耗大、噪音污染大、單次破碎產(chǎn)量小。第二章超微粉碎技術工作原理2.1超微粉碎技術簡介機械力化學效應是一種物理和化學變化，這種變化是由劇烈的機械行為導致的與機械力接觸的固體近表面區(qū)域所發(fā)生的。超微粉碎這項高新技術是近20年來發(fā)展起來的，并在機械化學領域發(fā)展較快且有很大研究空間。這種技術被廣泛應用于制造超微粉粒，主要根據(jù)微米技術的原理，通過使用粉碎設備，借助機械或流體動力產(chǎn)生的高速旋轉的轉子，以剪切、擠壓及研磨的方式克服固體的內(nèi)部凝聚力。與傳統(tǒng)的各種粉碎技術相比，超微粉碎技術研磨的產(chǎn)品具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化學活性等特殊功能和界面活性，而這一切都是因為這項技術能夠使物料粒度更加微小。目前，這種超微粉碎技術在中藥制藥領域及食品工業(yè)]領域中被廣泛應用。2.2超微粉碎技術原理一般用能源消耗、顆粒直徑和產(chǎn)量來評估食品超微粉碎機的破碎效果?，F(xiàn)有的食品超微粉碎機一般只對加工后的食品進行一次粉碎，食品直徑小，篩網(wǎng)直徑過篩、收集，導致篩網(wǎng)被塞住的情況多次發(fā)生，能源消耗變多。另一方面，一次破碎過程加大了機器核心零件的磨損程度，導致機器的可使用時間變得更長。時間短，但也增加了安全風險。因此，如何在保證食品產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下提高篩選效率已成為食品粉磨領域的一個技術問題，為了提高粉碎質(zhì)量和效果以及食品的粉碎效率，有研究提出了一種食品超微粉碎機聯(lián)合裝置，也即該裝置將破碎、碰撞、篩選和收集功能。破碎過程可分為兩個步驟。具體工藝路線為：原料-一次破碎-風機傳動-二次破碎-收集。在具體的工作過程上，食品超微粉碎機的步驟首先是打開電源開關，電機通過聯(lián)軸器驅動主動軸和從動軸轉起來。材料從入口進入一級破碎的庫。在主動軸用很快的速度旋轉的驅動力下，安裝在轉輪上的錘子碰撞并研磨添加進來的材料。破碎后的材料經(jīng)過一級破碎倉內(nèi)表面的篩子后進入儲存的設備。初碎后，食品經(jīng)氣動輸送，從導管徑向進入二級破碎倉。在被驅動軸高速旋轉的驅動下，被破碎之后的材料被挪動。材料第二次由齒輪板表面的圓柱軸加工，第二次在刀具表面和固定齒板上加工鋸齒齒。處理后的材料通過二次破碎倉庫內(nèi)表面上的環(huán)屏重力排出并收集。第一破碎倉庫的內(nèi)表面篩孔半徑大于第二破碎倉庫內(nèi)表面的圓形篩孔半徑，提高了第一破碎倉的篩孔透過率和產(chǎn)量。同時，二級破碎環(huán)篩的設置可以保證產(chǎn)品的加工精度要求。風機的設置有助于控制從料倉進入二級破碎料倉的食品量，進一步保證產(chǎn)品的加工精度和效率。第三章超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用3.1超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用在食品加工領域中，一般把粒徑小于25μm的粉末稱為超微粉體，當食品經(jīng)過超微粉碎加工后，顆粒的比表面積顯著增加，在與溶劑相互溶解時，可以增加食品分散性、溶解性、生物功能性，使其能盡可能的溶解在溶劑中，從而發(fā)揮較強的表面吸附力，包容性極強，使得其自然風味得到進一步提高，人體攝取后更容易被機體吸收消化，減少營養(yǎng)物質(zhì)的浪費。谷物麩皮、抗性淀粉、小麥粉、紅茶粉、咖啡粉加工等方面都應用超微粉碎技術作為一種物理手段。比如西方學者多是使用超微粉碎技術提高了麩皮的抗氧化活性，或是應用超微粉碎技術研究全麥香氣和面條產(chǎn)品在加工時的作用，結果表明超微粉碎技術可以有效改善在食品加工中所遇到的營養(yǎng)流失的問題。等使用超微粉碎機研磨制備高麗參的超微粉，使得高麗參的粒徑尺寸進一步減小。反觀國內(nèi)有關研究表明，鮮骨超微粉碎加工技術可以是其加工產(chǎn)品鮮骨粉可降低水分活度，使其減少空氣中的水分接觸，起到延長保質(zhì)期的作用。目前在學術上，有研究針對超微粉碎技術在豆腐加工中的應用，得出超微粉碎不僅可以使得豆?jié){口感變加，還可以避免營養(yǎng)成分的流失。此外也有學者選用沖擊磨得到的紅茶超微粉，茶多酚的粒徑降低，但在使用沸水提取時的可溶性多糖含量成倍增加，提高了茶粉的利用率。3.2超微粉碎機在食品工業(yè)中的應用優(yōu)勢3.2.1改變粉體理化性質(zhì)物料的物理及化學性質(zhì)會因超微粉碎的強機械力作用而產(chǎn)生改變。據(jù)研究表明：粒徑不同，超微粉體的物理性質(zhì)及部分化學特性均有明顯不同，這些物理及化學性質(zhì)通常包括粉體流動性、持水力、膨脹力、堆積密度和陽離子交換力等。于曉紅等通過制備發(fā)芽糙米超微粉，研究陽離子交換能力、葡萄糖束縛力和胰脂酶活抑制力對其功能性能的影響，結果表明：經(jīng)超微粉碎的發(fā)芽糙米粉陽離子交換能力提高了30.12%，對葡萄糖束縛能力提高了42.21%，胰脂肪酶活抑制力提高了47.32%，證明超微粉碎對其功能性能具有明顯影響。傅茂潤等研究了超微粉碎對糯米理化性質(zhì)、加工特性的影響研究，結果表明：隨著粒度的減小，經(jīng)超微粉碎后的糯米其流動性、酶解性質(zhì)和凍融穩(wěn)定性等物化特性均有所改善。3.2.2促進粉體有效成分提取不同的破碎方法對物料的結構、物料的種類和含量都有影響。在強剪切、摩擦等超微粉碎過程中，可以有效地提高原料的破壁率。有效成分的游離溶出可通過打破顆粒內(nèi)部成分間如氫鍵和范德華力等得到有效促進，這對提取原料的活性成分具有重要意義。杜立中等采用體外溶出法比較黃芪多糖在普通粉和超微粉兩者間的溶出行為，結果表明：黃芪經(jīng)超微粉碎后的有效成分的溶出與粉體粒徑有關，隨著粒徑的減小其溶出率增高。3.增加粉體抗氧化活性生物活性成分充分被保留在粉體顆粒中，是由于超微粉碎技術具有冷熱風干燥和蒸發(fā)除水的功能，也因其具有密封系統(tǒng)，可防止粉塵及毒性物質(zhì)的污染，才確保了加工原料的清潔，這為開發(fā)天然抗氧化劑奠定了基礎。陳金龍等采用三種粉碎方式處理香菇菌傘，對比香菇傘普通粉和超微粉多酚含量并研究多酚對HepG2細胞抗氧化及抗增殖活性的影響，結果發(fā)現(xiàn)：三種粉碎處理的香菇傘粉游離酚和結合酚都具有較好的抗增殖活性，但經(jīng)超微粉碎處理后的香菇傘粉可以明顯減少結合酚含量并提高游離酚和總酚含量，而且可以提高細胞的抗氧化活性及抗增殖活性。第四章總結食品超微破碎機隨著時代的發(fā)展以及食品產(chǎn)業(yè)的升級，其在自身的結構功能變化上也得到了質(zhì)的的飛躍。本文通過搜集部分學術研究對食品超微粉碎機的工作原理以及實際應用進行了概述，在綜述了食品超微粉碎機的作用后，并對其當下的實際應用加以羅列闡述，希望通過本次的研究，可以對食品超微粉碎機在今后的發(fā)展中提升其進料系統(tǒng)的反應速度、減少超調(diào)量，提升食品破碎的質(zhì)量，為新式食品破碎機的研究發(fā)明供應了有用的參考。參考文獻[1]李建飛,張勤,陳強,等.淺談超微粉碎系統(tǒng)及其在糯米粉加工中的應用[J].糧食與食品工業(yè),2020,27(5):4.[2]張勤,李建飛,李國平,等.免淘米設備與超微粉碎系統(tǒng)在糯米粉加工中的應用探討[J].糧食與飼料工業(yè),2020(2):4.[3]李藝博、李娟、劉碧原、盧濤.中藥超微粉碎技術應用概況[J].中華中醫(yī)藥雜志,2020,35(9):3.[4]劉寧,任歌,陳雪峰,等.枸杞皮渣的超微粉碎及其在面包中的應用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2021(6):4.[5]葉秋瑩,張黎黎,皮曉娟,等.茶葉超微粉碎技術的研究進展