食品加工新技术 食品超微粉碎技术.pdf

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》第一章食品超威粉碎技术粉碎操作的主要作用：１、迎合某些消费和生产的需要。如面粉以粉末形式使用；巧克力生产时需将各种配料粉碎到足够小的细度，才能使物料混合均匀，以保证产品品质。２、增加物料的表面积，以利加工。如喷雾干燥前，需将物料充分粉碎。３、功能性食品生产的需要。各种功能性配料的用量非常小，只有充分粉碎，才能混合均匀。如硒是微量活性物质，用量很小，如果混合不均，还会导致严重副作用的产生。第一节粉碎理论一、有关粉碎的基本概念１、粉碎：粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力，使之破碎的单元操作。┌>破碎：将大块物料分裂成小块物料的操作粉碎──┤良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。——《汤显祖》大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》└>磨碎或研磨：将小块物料分裂成细粉的操作２、粒度：物料颗粒的大小３、粉碎操作的种类（按细度分）①粗粉碎：原料粒度在４０～１５００ｍｍ范围内，成品粒度若５～５０ｍｍ②中粉碎：１０～１００，５～１０ｍｍ③微粉碎：５～１０，１００μｍ以下④超威粉碎：原料粒度０.５～５ｍｍ，成品粒度１０～２５μｍ以下。４、粉碎的方法（按物料所处介质分）（１）干法粉碎：原料直接粉碎，而不是悬浮于载体液流中进行粉碎。①开路粉碎：物料经粉碎后而被直接卸出，不经筛分。②自由粉碎：物料经筛分后，将较粗的物料进行粉碎。③滞塞进料粉碎：在粉碎机出口插入筛网，以限制物料的卸出，以使物料粉碎得更细。先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物。——《易经》④闭路粉碎：将粉碎出来的物料经过筛分，分出过粗的物料重新回入粉碎机进行粉碎。（２）湿法粉碎：将原料悬浮于载体液流中进行粉碎。此法可避免粉尘飞扬，减少浪费。５、粉碎的基本方法（根据物料受力的种类分）：（１）压碎：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后，物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。（２）劈碎：用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂。这是由于劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限。（３）折裂：被粉碎的物料相当于承受集中载荷的两支点或多支点梁，当物料内的弯曲应人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。——《增广贤文》力达到物料的弯曲强度极限时而被折断。（４）磨碎：物料与运动的表面之间受一定的压力和剪切力的作用，当剪切力达到物料的剪切强度时，物料就被粉碎。（５）冲击破碎：物料在瞬间受到外来的冲击力而粉碎，该法最适于脆性物料的粉碎。６、粉碎度（粉碎比）：粉碎前后的粒度比二、粉碎理论（一）粉碎力的种类挤压力、冲击力、剪切力（磨擦力）（二）物料的力学性质（根据物料应变与应力、极限应力的关系）１、硬度──它是根据物料弹性模量的大小来划分的性质。有硬和软之分。硬度越高，表明物料抵抗弹性变形的能力越大。２、强度──它是根据物料弹性极限应力的大小来划分的性质。有强与弱之分。强的材料抵抗塑变的能力大。３、脆性──它是根据物料塑变区域长短来划分的性质。有脆性和可塑性之分。人之为学，不日进则日退，独学无友，则孤陋而难成；久处一方，则习染而不自觉。——《顾炎武》老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃４、韧性──它是一种抵抗物料裂缝扩展能力的特性。韧性越大，则裂缝末端的应力集中就越容易得到缓解。（三）物料在粉碎时的变化１、物料受到各种粉碎力的作用──>产生相应的应变、变形内能积蓄──>变形能超过临界值时，物料发生裂解。２、能量的利用情况用于粉碎和产生新表面而能量不到１％，其余能量则消耗在其它方面：（１）未破碎的颗粒的弹性变形；（２）物料的来回运转；（３）颗粒之间的磨擦；（４）颗粒和粉碎机之间的磨擦；（５）发热；（６）振动的噪音；常将有日思无日，莫待无时思有时。——《增广贤文》万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》（７）机械和电机的无效消耗。第二节干法超威粉碎和微粉碎┌─>气流式一、种类──┤└─>机械式：高频振动式、旋转球（棒）磨式、转辊式、锤（盘）击式、自磨式二、基本原理大丈夫处世，不能立功建业，几与草木同腐乎？——《罗贯中》一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。——《增广贤文》（一）气流式超威粉碎１、基本原理利用空气、蒸汽或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高度的湍（tuan）流和能量转换流，物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送着，相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和磨擦作用，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足的研磨而粉碎成超威粒子，同时进行均匀混合。由于欲粉碎的物料大多熔点较低或