【超微粉碎技术及其在食品工业的应用研究7100字（论文）】

超微粉碎技术及其在食品工业中的应用目录TOC\o"1-2"\h\u17040超微粉碎技术及其在食品工业中的应用 118675摘要 132713引言 112664第一章食品超微粉碎机概述 2156841.1食品粉碎机的发展历程 233311.2食品粉碎机的分类 3846第二章超微粉碎技术工作原理 5294482.1超微粉碎技术简介 5252082.2超微粉碎技术原理 529946第三章超微粉碎机在食品工业中的应用 612653.1超微粉碎机在食品工业中的应用 62033.2超微粉碎机在食品工业中的应用优势 717263第四章总结 827807参考文献 8摘要随着我国食品药品现代工业的飞速发展，传统的食品粉碎加工方式已经不再适应生产生活的需要。传统粉碎方式由于各种各样的原因，无法达到人们所需要的要求，所以人们把目光转向超微粉碎加工，超微粉碎加工可以保证加工程序中的卫生、提高微小粉末的卫生学质量。而超微粉碎机的工作效率，与食品破碎质量受多种因素的影响，粉碎室的进料量和工作效率是影响粉碎效果的主要原因之一。故而目前学术上关于超微粉碎技术的研究一直在不断的进步，旨在可以对食品工业加以应用的过程中，能够提升送料量，并依据锤片的阻力和破碎质量进行自我调节，从而提升超微粉碎机的破碎性能，有效地减少食品破碎的工作时间，使劳动效率上升。据此，为了可以更好的对超微粉碎技术及其在食品工业中的应用加以梳理总结，本文将整合相关资料对其展开论述。关键词：超微粉碎技术；破碎性能；食品工业；应用现状引言自上世纪90年代以来，以江苏牧羊、正昌等为代表的很多企业公司在我国食品机器行业崛起，成为这个行业的最主要的企业。通过引进国外的高科技技术和器械，按照我国市场需求改变产品的内在构造，逐步开发了75-350千瓦的水滴锤式破碎机和立体微小破碎机，建立了水滴王、优胜等企业，演变成标准化、系列化的物品，绝大多数产品已经达到甚至超越了国际先进科技水平。就比如江苏木阳集团已经创立了以“水多王978”系列破碎机为代表的破碎机、以SWFP“超越”系列微破碎机为代表的微型破碎机、以SWFLB“超级”系列微型破碎机为头的超破碎机等多种类型破碎机。而上海春谷实业有限公司研究发明的横幅、广泛的多层振动筛子锤式破碎机，则是通过电机、多层筛体（一般分成内外两个筛体）、震动感应器、筛体等部件组成的。内筛网起到耐磨、防破碎的作用，外筛网起到分级、筛选的作用。随着我国食品药品现代工业的飞速发展，传统的食品粉碎加工方式已经不再适应生产生活的需要。传统粉碎方式由于各种各样的原因，无法达到人们所需要的要求，所以人们把目光转向超微粉碎加工，超微粉碎加工可以保证加工程序中的卫生、提高微小粉末的卫生学质量。相关研究表明，经过超微粉碎加工成的超微食品可以应用到许多可食用的动植物，乃至微生物，使其有很强的表面吸附力和亲和力，营养得到了保存，从而使人特别容易吸收消化，调节人体机能。由此可见，超微粉碎技术能使食品具有与正常食品原料不同的物理、化学、生物性质，一定程度上对食品的口感有改善作用，一些研究人员表明，超微粉碎后的食品主要优势是其在于可以使人类机体吸收营养物质加快。随着粒径的减小，不溶性膳食纤维大多数都尽可能的转变为可溶性膳食纤维，从而使可溶性膳食纤维不断增加。因此，超微粉碎技术对食品工业的发展做出了巨大的贡献。而本文将结合相关现有研究成果，对其展开论述。第一章食品超微粉碎机概述1.1食品粉碎机的发展历程二十世纪九十年代以来，以江苏牧羊、正昌等为代表的很多企业公司在我国食品机器行业崛起，成为这个行业的最主要的企业。通过引进国外的高科技技术和器械，按照我国市场需求改变产品的内在构造，逐步开发了75-350千瓦的水滴锤式破碎机和立体微小破碎机，建立了水滴王、优胜等企业,演变成标准化、系列化的物品,绝大多数产品已经达到甚至超越了国际先进科技水平。直到现在，江苏木阳集团已经创立了以“水多王978”系列破碎机为代表的破碎机、以SWFP“超越”系列微破碎机为代表的微型破碎机、以SWFLB“超级”系列微型破碎机为头的超破碎机等多种类型破碎机。牧羊978水滴王样式的破碎机,配置了75到350千瓦的电力，产量大约为每时12到70,适用筛片筛孔1.2～4.0毫米。按照现在的对比检测结果显示,978型号在用3.0毫米筛孔将玉米打碎时，每一顿所消耗的电量最低可达5.2千瓦时,它的粗破碎性能指标和稳定性位于领先地位,在结构上,使用了对增加破碎效率有帮助的滴液形筛片,一级联动式压筛机构,不停下机器就能换筛技术,可改变的锤筛间隙,实现普通破碎和微破碎的转换,提升了生产效率。SWFP“超越”型号的微破碎机功率配置是55～200千瓦,合适的筛片筛孔为0.6～2.0毫米，每一顿所消耗的电量较低,使用1.0毫米的筛孔筛片将玉米打碎时，每一顿所消耗的电量大约为14.5千瓦时,使用0.8毫米筛孔筛片将玉米打碎，每一顿所消耗的电量为17.8千瓦时,SWFP66100(132kW)型鱼料研磨产量为10吨每小时。SWFLB型号“超乐”型号超微破碎机,功率配置是90～160千瓦,90%至80%时产量每小时1.2-5.5吨。意大利Golfetto/Berga/Santati公司新制造的MSV120/25家用食品超微粉碎机，在加大锤体和材料冲击区的同一时刻，想办法多的减少粗粉与筛网之间的摩擦，减少温升；它的转筒筛网和大筛网面积结构，有利于不需要F的情况下进行选粉。或传统的吸力装置；车身内部涂有耐磨材料，显著降低噪音。本机配有AB60/R给料机，可根据电机的功率消耗自动排出铁杂质，实现均匀给料。荷兰HeemHorst公司生产的Hemill和Hemos系列食品超微粉碎机，可根据主电机负载自动调节给料量。和Hemill系列比较起来，Hemill系列使用双转子直径、低速设计（1500r/min），两种设计在锤头端部均具有相同的线速度，均为100m/s，增加Hemill筛网面积有利于细粉的快速筛选和增加产值。适用于粗粉的制造。大型转轮的慢速设计也有助于降低震动和嘈杂声。德国HeilingEM12系列食品超微粉碎机能选用两种速度操控或没有级别的调速。新种类的高速锤改变结构，6块筛网安装，无需停机即可快速更换筛网，筛孔大小可调，面包角可达到324度。瑞士布勒公司生产的DNZF锤式微型粉碎机采用鱼鳞筛，平均粉碎粒度可达100-500um。本公司的DFZH立式破碎机，有单轴和双轴两种类型。这种食品超微粉碎机的主机为立式结构，有圆筛架，顶部进出口有可调流量给料机，出口有独立的抽风机和传感器。可以随时观察阻塞的状况。具有产值高、粒子直径有规律、结构简单、操作维修简单等特点。1.2食品粉碎机的分类垂式破碎机是一种新发明的食品破碎机。在近些年来，这种机型已经在欧美等地区的食品厂中投入使用，并具有显著的效果。和平常使用的的卧式锤片破碎机比较起来，垂式锤片破碎机据说可以提高产量达百分之二十五，节能超过百分之三十，且节省辅助吸气系统,立式锤式破碎机因为它快速换筛系统和多端口分散进料的特点，即将会收到更多的食品厂的欢迎，有希望成为新一代的食品破碎机。现如今,我国用来食品破碎的核心机型是卧式锤片破碎机。虽然这种样式具有适应性广、运行靠谱、结构简单、成本低、制造简单和修理等优点，但它的不足之处也更加突出,那就是能耗高、生产率低的问题。造成这种问题的主要原因有：这种机型的出料效率低于它的破碎效率;破碎室里面的空气循环层,使精细物质无法及时排出,造成反复且无效的过基破碎。为了处理这些难题，近几年来在设计上做过了很多的改进方法，如增大筛板角度、设计水滴研磨室、设计偏心研磨室和加强辅助吸力。虽然这些措施有一定的效果，但由于水平锤式破碎机整体结构的限制，所以难以取得明显的效果。在保持立式锤片破碎机核心优点的基础上,改进了立式锤式破碎机存在的问题，减少了能耗，增加了生产率。由于铣削是食品厂的关键工序之一，它是影响食品品质、产量、耗电量和成本的主要因素。破碎机的功率分配一般占食品厂总分配功率的三分之一以上;所以,立式锤片破碎机的开发和应用将起到关键的作用。写篇论文对立式锤片破碎机的特点和设计进行了分析和讨论,来供大家参考。食品破碎机也分为多种类型。根据其运行原理，可分成粉碎、研磨、粉碎、锯碎等类型；根据产品粒度和粉碎比，可分成粗破碎机、中破碎机、微破碎机和超细破碎机。根据破碎机转子的转速，可分成低速（小于70转每分钟）、中速（70～900转每分钟）和高速（大于900转每分钟）破碎机。锤片式有筛子的破碎机是食品工业中使用最广泛的初破碎机的型号一。它的基本构造含有各种形态的筛片(有圆柱形、滴液形、亚椭圆形、U形、凹状形等)、转轮、锤头和绑定在锤头转轮周围的冲击齿轮。破碎原理是无支撑冲击破碎,在破碎程序中,加工完成的材料进入破碎室，并被高速旋转的大锤子反复击中、摩擦、碰撞齿轮板，使其逐渐破碎至所需尺寸，并通过筛孔排出。锤片式没有筛子的破碎机是食品工业中经常使用的一种微型破碎机,根据转轮的分布，可分为建立型和水平型两种。根据机械撞击的原理，破碎机通过转轮撞击工件周围的水平或垂直轴，高速撞击材料，导致材料受到工件与定子之间的强烈撞击、摩擦，切割和破碎。破碎后产生的较细的粉末在气流的帮助下,由分级器排出,较粗的粉末在重力或负压的帮助下再次回到破碎区，再次进行破碎。辊式破碎机在食品加工中也是一种经常被使用的破碎机,主要作用是食品原料的破碎和剥离。主要原件由车体、进给机构、研磨辊、清洗刷和传动装置组合而成。在操作过程中，材料被水平或倾斜的两对或多组研磨辊之间的挤压、剪切和撕裂的组合作用从而被压碎。随着食品工业的发展和工厂规模的慢慢增大,辊式破碎机的使用也逐渐广泛。和锤片式破碎机对比起来,它最突出的地方有:颗粒大小均匀，温度升高小，散失水分少，转速慢,耐磨,使用寿命长，消耗低,比锤片式破碎机消耗少百分之三十到八十，粉尘少、噪音污染小。缺点就是对破碎原料有限制,适合破碎易碎材料；粒子的表面是不规则的，大多的长方形的；锤体破碎机产生的粒子主要的球体的，体积密度比锤式粉碎机低百分之五到十五。最开始机器的投入很多,潜伏的维修价格昂贵。其他类型的破碎机也都有它自身的特点。比如说爪式破碎机的特点是体积小、质量轻、工作速率快、产品大小细、对加工材料适应性强等，它的缺点是能耗大、噪音污染大、单次破碎产量小。第二章超微粉碎技术工作原理2.1超微粉碎技术简介机械力化学效应是一种物理和化学变化，这种变化是由剧烈的机械行为导致的与机械力接触的固体近表面区域所发生的。超微粉碎这项高新技术是近20年来发展起来的，并在机械化学领域发展较快且有很大研究空间。这种技术被广泛应用于制造超微粉粒，主要根据微米技术的原理，通过使用粉碎设备，借助机械或流体动力产生的高速旋转的转子，以剪切、挤压及研磨的方式克服固体的内部凝聚力。与传统的各种粉碎技术相比，超微粉碎技术研磨的产品具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化学活性等特殊功能和界面活性，而这一切都是因为这项技术能够使物料粒度更加微小。目前，这种超微粉碎技术在中药制药领域及食品工业]领域中被广泛应用。2.2超微粉碎技术原理一般用能源消耗、颗粒直径和产量来评估食品超微粉碎机的破碎效果。现有的食品超微粉碎机一般只对加工后的食品进行一次粉碎，食品直径小，筛网直径过筛、收集，导致筛网被塞住的情况多次发生，能源消耗变多。另一方面，一次破碎过程加大了机器核心零件的磨损程度，导致机器的可使用时间变得更长。时间短，但也增加了安全风险。因此，如何在保证食品产品质量要求的前提下提高筛选效率已成为食品粉磨领域的一个技术问题，为了提高粉碎质量和效果以及食品的粉碎效率，有研究提出了一种食品超微粉碎机联合装置，也即该装置将破碎、碰撞、筛选和收集功能。破碎过程可分为两个步骤。具体工艺路线为：原料-一次破碎-风机传动-二次破碎-收集。在具体的工作过程上，食品超微粉碎机的步骤首先是打开电源开关，电机通过联轴器驱动主动轴和从动轴转起来。材料从入口进入一级破碎的库。在主动轴用很快的速度旋转的驱动力下，安装在转轮上的锤子碰撞并研磨添加进来的材料。破碎后的材料经过一级破碎仓内表面的筛子后进入储存的设备。初碎后，食品经气动输送，从导管径向进入二级破碎仓。在被驱动轴高速旋转的驱动下，被破碎之后的材料被挪动。材料第二次由齿轮板表面的圆柱轴加工，第二次在刀具表面和固定齿板上加工锯齿齿。处理后的材料通过二次破碎仓库内表面上的环屏重力排出并收集。第一破碎仓库的内表面筛孔半径大于第二破碎仓库内表面的圆形筛孔半径，提高了第一破碎仓的筛孔透过率和产量。同时，二级破碎环筛的设置可以保证产品的加工精度要求。风机的设置有助于控制从料仓进入二级破碎料仓的食品量，进一步保证产品的加工精度和效率。第三章超微粉碎机在食品工业中的应用3.1超微粉碎机在食品工业中的应用在食品加工领域中，一般把粒径小于25μm的粉末称为超微粉体，当食品经过超微粉碎加工后，颗粒的比表面积显著增加，在与溶剂相互溶解时，可以增加食品分散性、溶解性、生物功能性，使其能尽可能的溶解在溶剂中，从而发挥较强的表面吸附力，包容性极强，使得其自然风味得到进一步提高，人体摄取后更容易被机体吸收消化，减少营养物质的浪费。谷物麸皮、抗性淀粉、小麦粉、红茶粉、咖啡粉加工等方面都应用超微粉碎技术作为一种物理手段。比如西方学者多是使用超微粉碎技术提高了麸皮的抗氧化活性，或是应用超微粉碎技术研究全麦香气和面条产品在加工时的作用，结果表明超微粉碎技术可以有效改善在食品加工中所遇到的营养流失的问题。等使用超微粉碎机研磨制备高丽参的超微粉，使得高丽参的粒径尺寸进一步减小。反观国内有关研究表明，鲜骨超微粉碎加工技术可以是其加工产品鲜骨粉可降低水分活度，使其减少空气中的水分接触，起到延长保质期的作用。目前在学术上，有研究针对超微粉碎技术在豆腐加工中的应用，得出超微粉碎不仅可以使得豆浆口感变加，还可以避免营养成分的流失。此外也有学者选用冲击磨得到的红茶超微粉，茶多酚的粒径降低，但在使用沸水提取时的可溶性多糖含量成倍增加，提高了茶粉的利用率。3.2超微粉碎机在食品工业中的应用优势3.2.1改变粉体理化性质物料的物理及化学性质会因超微粉碎的强机械力作用而产生改变。据研究表明：粒径不同，超微粉体的物理性质及部分化学特性均有明显不同，这些物理及化学性质通常包括粉体流动性、持水力、膨胀力、堆积密度和阳离子交换力等。于晓红等通过制备发芽糙米超微粉，研究阳离子交换能力、葡萄糖束缚力和胰脂酶活抑制力对其功能性能的影响，结果表明：经超微粉碎的发芽糙米粉阳离子交换能力提高了30.12%，对葡萄糖束缚能力提高了42.21%，胰脂肪酶活抑制力提高了47.32%，证明超微粉碎对其功能性能具有明显影响。傅茂润等研究了超微粉碎对糯米理化性质、加工特性的影响研究，结果表明：随着粒度的减小，经超微粉碎后的糯米其流动性、酶解性质和冻融稳定性等物化特性均有所改善。3.2.2促进粉体有效成分提取不同的破碎方法对物料的结构、物料的种类和含量都有影响。在强剪切、摩擦等超微粉碎过程中，可以有效地提高原料的破壁率。有效成分的游离溶出可通过打破颗粒内部成分间如氢键和范德华力等得到有效促进，这对提取原料的活性成分具有重要意义。杜立中等采用体外溶出法比较黄芪多糖在普通粉和超微粉两者间的溶出行为，结果表明：黄芪经超微粉碎后的有效成分的溶出与粉体粒径有关，随着粒径的减小其溶出率增高。3.增加粉体抗氧化活性生物活性成分充分被保留在粉体颗粒中，是由于超微粉碎技术具有冷热风干燥和蒸发除水的功能，也因其具有密封系统，可防止粉尘及毒性物质的污染，才确保了加工原料的清洁，这为开发天然抗氧化剂奠定了基础。陈金龙等采用三种粉碎方式处理香菇菌伞，对比香菇伞普通粉和超微粉多酚含量并研究多酚对HepG2细胞抗氧化及抗增殖活性的影响，结果发现：三种粉碎处理的香菇伞粉游离酚和结合酚都具有较好的抗增殖活性，但经超微粉碎处理后的香菇伞粉可以明显减少结合酚含量并提高游离酚和总酚含量，而且可以提高细胞的抗氧化活性及抗增殖活性。第四章总结食品超微破碎机随着时代的发展以及食品产业的升级，其在自身的结构功能变化上也得到了质的的飞跃。本文通过搜集部分学术研究对食品超微粉碎机的工作原理以及实际应用进行了概述，在综述了食品超微粉碎机的作用后，并对其当下的实际应用加以罗列阐述，希望通过本次的研究，可以对食品超微粉碎机在今后的发展中提升其进料系统的反应速度、减少超调量，提升食品破碎的质量，为新式食品破碎机的研究发明供应了有用的参考。参考文献[1]李建飞,张勤,陈强,等.浅谈超微粉碎系统及其在糯米粉加工中的应用[J].粮食与食品工业,2020,27(5):4.[2]张勤,李建飞,李国平,等.免淘米设备与超微粉碎系统在糯米粉加工中的应用探讨[J].粮食与饲料工业,2020(2):4.[3]李艺博、李娟、刘碧原、卢涛.中药超微粉碎技术应用概况[J].中华中医药杂志,2020,35(9):3.[4]刘宁,任歌,陈雪峰,等.枸杞皮渣的超微粉碎及其在面包中的应用[J].农产品加工,2021(6):4.[5]叶秋莹,张黎黎,皮晓娟,等.茶叶超微粉碎技术的研究进展