1. 超微粉碎的技术特点
磨介式粉碎是借助与运动的研磨介质(磨介)所产生的;中击,以及非;中击式的弯折、挤压和剪切等作用力,达到物料颗粒粉碎的过程。磨介式粉碎过程主要为研磨和摩擦,即挤压和剪切。其效果取决于磨介的大小、形状、配比、运动方式、物料的填充率、物料的粉碎力学特性等。磨介式粉碎的典型设备有球磨机、搅拌磨和振动磨3种。
球磨机是用于超微粉碎的传统设备,产品粒度可达20-40微米。当要求产品粒度在20微米以下,则效率低、耗能大、加工时间长。搅拌磨是在球磨机的基础上发展起来,主要由研磨容器搅拌器、分散器、分离器和输料泵等组成。工作时在分散器高速旋转产生的离心力作用下,研磨介质和颗粒浆料;中向乏器内壁,产生)中击性的剪切、摩擦和挤压等作用,将颗粒粉碎。搅拌磨能达到产品颗粒的超微化和均匀化,成品的平均粒度最小可达到数微米。振动磨是利用磨介高频振动产生的;中击性剪切、摩擦和挤压等作用将颗粒粉碎的,所得到的成品平均粒度可达2-3微米以下而且粉碎效率比球磨机高得多,处理量是同容量球磨机的下10倍以上。 气流磨可用于超微粉碎,是以压缩空气或过热蒸汽,通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体,颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性积压、磨擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。自20世纪40年代美国第一台工业气流粉碎机诞生以来,现已有圆盘式、循环管式、靶式、对撞式、旋转冲击式、流化床式6大类气流粉碎机。与普通机械式超微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细(粉品细度可达2~40微米),粒度分布范围更窄,即粒度更均匀。又因为气体在喷嘴处膨胀可降温,粉碎过程没有伴生热量,所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。但是,气流粉碎能耗大,能量利用率只有2%左右,一般认为要高出其他粉碎方法数倍。
值得指出的是,一般认为产品粒度与喂料速度成正比,即喂料速度愈大,产品粒度也愈大这种理解不全面。当喂料速度或粉碎机内颗粒浓度达到一定值后,这个说法是合理的。因为喂料速度增大,粉碎机内颗粒浓度也增加,发生颗粒拥挤现象,甚至颗粒流动像柱塞一样,只有在柱塞前沿的颗粒,才有发生有效碰撞的可能,在后面的颗粒只有相互之间低速的碰撞和摩擦、发热。但是,这并不是说颗粒浓度愈小,产品粒度愈小,或者粉碎效率愈高。恰恰相反,当颗粒浓度低到一定程度,颗粒之间将缺少碰撞机会而降低粉碎效率。 现有的大部分粉碎方法多为冲击式。对于脆性大、韧性小的物料,这些方法是恒之有效。但基于农产品深加工的发展,特别是新鲜或含水最高的高纤维物料(多为韧性物料和柔性物料)的粉碎,气流冲击粉碎反而效果不好,反映在产品粒度大、能耗高、这类物质的粉碎用剪切式比较合适。虽然,超微粉碎的方法很多,但是目前在食品加工中应用较多的是气流式中的超音速式超微粉碎方法。
人们的生活水平不断提高,对食品的要求也愈来愈重视。这就对食品的加工技术提出了更高的要求,既要保证食品良好的口感,又要保证营养成分不被破坏,而且还要更有利于人体的吸收。超微粉碎技术根据其特点,应用于食品加工领域,恰恰可以达到上述的一些效果。对食品进行微粒超微化处理,可以使其比表面积成倍增长,提高某些成分的活性、吸收率,并使食品的表面电荷、粘力发生奇妙的变化。
2. 粉碎机的适用范围
大型粉碎机(以相同粉碎细度前提下产量较高的设备)主要适用于冶金、建材、化工、矿山、高速公路建设、水利水电、耐火材料、钢铁等行业矿产品物料的粉碎加工。
小型粉碎机(以相同粉碎细度前提下产量较低的设备)主要适用于食品、化工、医药、绿化、环卫、等行业的物料粉碎处理。
粗碎机主要用于各行业的粉碎预处理作业,其作用主要是将直径较大的物料(5-10cm)加工至直径较小的颗粒状物料(直径为5-10mm)。
粉碎机主要用于各行业的中细度粉碎作业,其作用是将颗粒状的物料加工至需要直径的中细度粉体,以便进行后续处理或作为产品成品。
超微粉碎机主要用于大部分行业的超微粉碎作业,是将粉碎作业后的物料再次粉碎以达到需要的物料直径,主要用于高端产品的原材料加工。
饲料粉碎机的种类大致可以分为三种:对辊式、锤片式、刀片式。1、对辊式饲料粉碎机,是对于硬质物料的粉碎,一般是粉碎成粉状饲料加工的第一道工序,具有产能高、功率低、调节方便等优点。2、锤片式饲料粉碎机,是利用粉碎仓内高速旋转的锤片击碎物料的机械设备,具有结构简单、适用面广,生产效率高等特点。3、刀片式饲料粉碎机,是利用粉碎仓内的刀片组高速旋转对物料进行切割的一种粉碎饲料设备,这种设备体积小、粉碎细度高、产量突出。
3. 粉碎机主要作用是什么
粉碎机是将大尺寸的固体原料粉碎至要求尺寸的机械。
根据被碎料或碎制料的尺寸可将粉碎机区分为粗碎机、粉碎机、超微粉碎机。
在粉碎过程中施加于固体的外力有剪切、冲击、碾压、研磨四种。剪切主要用在粗碎(破碎)以及粉碎作业,适用于有韧性或者有纤维的物料和大块料的破碎或粉碎作业;冲击主要用在粉碎作业中,适于脆性物料的粉碎;碾压主要用在高细度粉碎(超微粉碎)作业中,适于大多数性质的物料进行超微粉碎作业;研磨主要用于超微粉碎或超大型粉碎设备,适于粉碎作业后的进一步粉碎作业。
实际的粉碎过程往往是同时作用的几种外力,但高端粉碎机都是根据粉碎环境而量身定做的。
4. 超微粉碎的食品加工业的应用
小麦麸皮、燕麦皮、玉米皮、玉米胚芽渣、豆皮、米糠、甜菜渣和甘蔗渣等,含有丰富维生素、微量元素等,具有很好的营养价值,但由于常规粉碎的纤维粒度大,影响食品的口感,而使消费者难于接受。通过对纤维的微粒化,能明显改善纤维食品的口感和吸收性''''从而使食物资源得到了充分的利用,而且丰富了食品的营养。果皮、果核经超微粉碎可转变为食品。蔬菜在低温下磨成微膏粉,既保存全部的营养素,纤维质也因微细化而增加了水溶性,口感更佳。一些动植物体的不可食部分如骨、壳(如蛋壳)、虾皮等,也可通过超微化而 成为易被人体吸收利用的钙源和甲壳素。
各种畜、禽鲜骨中含有丰富的蛋白质和脂肪、磷脂质、磷蛋白,能促进儿童大脑神经的发育,有健脑增智之功效。鲜骨中含有的骨胶原(氨基酸)、软骨素等,有滋润皮肤防衰老的作用鲜骨中还含有维生素A、B,、B2、B12等营养成分。钙、铁等在鲜骨中的含量 也极高,如猪骨中含有复合磷酸钙盐、脂质和蛋白质等主要成分。
一般将鲜骨煮、熬之后食用,实际上:鲜骨的营养成分没有被人体吸收,造成资源浪费。利用气流式超微粉碎技术,将鲜骨多级粉碎加工成超细骨泥或经脱水制成骨粉,既能保持95%以上的营养素,而且营 养成分又易被人体直接吸收利用,·吸收率可达90%以上。骨是肉类食品厂的大宗副产品,大多以低价出售处理。因此,将骨制成富钙产品,既具有营养意义,又具有经济意义。
另外,传统的饮茶方法是用开水冲泡茶叶,但是人体并没有完全吸收茶叶的全部营养成分,一些不溶性或难溶的成分,诸如维生素A、K、E及绝大部分蛋白质、碳水化合物、胡罗卜素以及部分矿物质等,都大量留存于茶渣中大大影响了茶叶的营养及保健功能。如果将茶叶在常温、干燥状态下制成粉茶,使粉体的粒径小于5微米,则茶叶的全部营养成分易被人体肠胃直接吸收,用水冲饮时成为溶液状,无沉淀。
新型功能食品或添加剂
1、纤维食品膳食。纤维素被现代营养学界称为第七营养素 ,它可作为食物填充剂或生理活性物质,是防治现代文明病和平衡膳食结构的重要功能性基料食品。因此,增加膳食纤维的摄入是提高人体健康的重要措施。借助现代超微粉碎技术,使食物纤维微粒化,能明显改善纤维食品的口感和吸收性。
2、补钙食品。动物骨、壳、皮等通过超微粉碎后得到的微粉属有机钙,比无机钙容易被人体吸收、利用。这些有机钙可以作为添加剂,制成高钙高铁的骨粉(泥)系列食品,具有独到的营养保健功能,因此被誉为21世纪功能性食品。当这些有机钙粉(包括珍珠粉)的粒度小于5微米时,可用于某些缺钙食品如豆奶等的富钙。
3、甲壳素。蟹壳、虾壳、蛆、蛹等的超微粉末可用作保鲜剂、持水剂、抗氧化剂等,改性后还有其他许多功能性。 利用气流微粉碎技术,可开发出的软饮料有粉茶、豆类固体饮料、超细骨粉配制富钙饮料和速溶绿豆精等。如果将茶叶在常温、干燥状态下制成茶粉、使粉体的粒径小于5微米,则茶叶的全部营养成分易被人体肠胃直接吸收,可以即冲即饮。乌龙茶、红茶、绿茶、的茶粉还可加入到各种食品中,从而加工出一种全新的茶制品。
在牛奶生产过程中,利用均质机能使脂肪明显细化。若98%的脂肪球直径在2微米以下,则可达到优良的均质效果,口感好,易于消化。植物蛋白饮料是以富含蛋白质的植物种子和各种果核为原料,经浸泡、磨浆、均质等操作单元制成的乳状制品。磨浆时用胶体磨磨至粒径5~8微米,再均质至1~2微米。在这样的粒度下,可使蛋白质固体颗粒、脂肪颗粒变小,从而防止蛋白质下沉和脂肪上浮。调味品加工微粉食品的巨大孔隙造成集合孔腔,可吸收并容纳香气经久不散,这是重要的固香方法之一,因此作为调味品使用的超微粉,其香味和滋味更浓郁、突出。超微粉碎技术作为一种新型的食品加工方法,可以使传统调味料(主要是香辛料)细碎成粒度均一、分散性好的优良超微颗粒。由于香辛料微粒粒径的不断减小,其流动性、溶解速度和吸收率均有所增大,入味效果也得到改善。 巧克力必须具有细腻滑润的良好口感,因此巧克力配料的粒度不能大于25微米。当平均粒径大于40微米时,巧克力的口感就明显粗糙。因此,只有超微粉碎加工巧克力配料才能保证巧克力的质量。瑞士、日本等国,主要采用五辊精磨机和球磨精磨机。一种适合我国国情的巧克力球磨机已经得到设计开发,粉碎细度和能耗指标达到并超过国外同类机型,特别是比刮板式精磨机节能50%以上。
以上列举了超微粉碎技术在食品加工中的几种应用,以为管中窥豹,其实超微粉碎技术在食品中的应用远远不限于此。 不同的物料具有不同的粉碎特性,往往需要不同的粉碎方法,在食品加工中的超微粉碎设备一般为气流粉碎机和胶磨机,气流粉碎是目前较为先进的超微粉碎设备。在加工过程中温升低,特别适合于热敏性食品的加工,但能耗大。胶磨机普遍用于食品超微粉碎工序,它是一种较为传统的方法。根据文献,机械粉碎有95-99%的粉碎能变成热量,故物料温升不可避免。热敏食品易因此而发生变质、熔解、粘糊,同时机器粉碎能力也会降低。
为此,可在粉碎前或粉碎时使用适当的冷却方法。对于同一种食品物料也往往需要多种粉碎方式的结合才能被有效地粉碎;每一种粉碎设备,往往兼具多种粉碎方式;粉碎过程中因颗粒粉碎、表面积增大所需要的能量远比实际总输入能量低,说明粉碎机的实际输入能量可能远远超过有效能耗,换句话说粉碎机的节能还大有潜力可挖。
超微粉碎技术在食品加工中的应用具有两个方面的重要意义,一是提高食品的口感,且有利于营养物质的吸收;二是原来不能充分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,增加了新食品品种,提高了资源利用率。
我国食品工业总产值在工业部门中的比重已跃居第一位,达到5,000亿元的规模,但产品结构不尽合理,深加工产品即食品制造业只占16%。目前,促进食品工业的深加工,提高产品附加值已成为社会和企业的共识。因此,超微粉碎技术作为一种高新技术,在食品加工中将有广阔的应用前景。
5. 超微粉碎机的用途有哪些
随着社会需求的持续发展,超微粉碎机的应用也越来越广泛。那么,超微粉碎机的用途有哪些呢,这是很多消费者都非常了解的问题。我们一起来看下廊坊新龙立机械制造有限公司的负责人为大家的介绍吧。
从结构上看,超微粉碎机是由粉碎机主机、分级机构、旋风分离器、脉冲除尘箱及风机等几大部分组成。因此,它具有风选式、无筛、无网、粉碎粒度大小均匀等多种性能,更加难能可贵的是在生产过程中可以连续进行。整个机器的设计完全按照GMP标准设计,全部用不锈钢材料制作,生产过程中无粉尘飞扬。因此,超微粉碎机也以其绝佳的性能而深受消费者的信赖,具有非常广泛的应用。
在日常生活和工业生产中,超微粉碎机被广泛用于中药、西药、农药、生物、化妆品、食品、饲料、化工等多种行业的干性物料的超微粉碎中。尤其是对于纤维性、高韧性、高硬度等物料的粉碎,它的效果更为完美。
超微粉碎机的用途有哪些?看了上面的介绍相信您已经有所了解了。如果想有进一步更深入的了解,可以咨询北京新龙立机械制造有限公司,这是一家专业的生产粉碎机的企业,该企业的产品完全符合“GMP”认证要求,不仅为用户提供质优价廉的产品,而且还可以为您提供专业的知识咨询和技术指导。
6. 什么是万能粉碎机,都有什么应用范围
万能粉碎机利用活动齿盘和固定齿盘见的高速相对运动,使被粉碎物经齿冲击,摩擦及物料彼此间冲击等综合作用获得粉碎。本机结构简单、坚固、运转平稳、粉碎效果良好,被粉碎物可直接由主机磨腔中排出、粒度大小通过更换不同孔径的网筛获得,另外该机为全不锈钢。机壳内壁全部经机加工达到表面平滑,改变了以前机型内壁粗糙、积粉的现象,使药品、食品、化工等生产更符合国家标准,达到GMP的要求。
万能粉碎机应用:
万能粉碎机适用于制药、化工、冶金、食品、建筑等行业。对坚硬难粉碎的物料进行加工,包括对塑料、铜丝、中草药、橡胶等进行粉碎,也能作为微粉碎机、超微粉碎机加工前道工序的配套设备。它集粉室采用全封闭消音结构,可有效地减低工作噪音。机器中装存降温装置,使机温降低,工作更为平稳,本机电机转速5000转/分。本机采用Icr18Ni9Ti不锈钢材料制造,具有较强的耐磨耐腐蚀特点,适合加工高级和有腐蚀性物料。本机采用冲击式破碎方法,物料进入粉碎室后,受到高速回转的六只活动锤体冲击,经齿圈和物料相互撞击而粉碎,被粉碎的物料在气流的帮助下,通过筛孔进入盛粉袋,不留残渣。具有效率高、低噪声、工作性能和产品质量可靠,操作安全,药物卫生和损耗小等优点。
万能粉碎机的物料由进料斗送进粉碎室,经刀刃和刀座的冲击,旋转刀和固定刀同时剪切粉碎,由于受到旋转离心力的作用,物料自动从出口处流出。
注:因物料差异很大,故其产量差异也较大。
7. 什么是单元操作食品加工中常用的单元操作有哪些
单元操作是指化学工业和其他过程工业中进行的物料粉碎、输送、加热、冷却、混合和分离等一系列使物料发生预期的物理变化的基本操作的总称。
食品加工中常用的单元操作有粉碎、输送、加热、冷却、混合和分离等。
不同工艺中的相同单元操作基本原理和典型设备都是一样的。例如,制碱工业中苛性钠溶液的浓缩与制药工业中葡萄糖溶液的浓缩,都是通过蒸发单元操作来实现的,它们共同遵循热交换原理并目都采用蒸发器。
(7)在食品工业中粉碎是如何应用的扩展阅读:
单元操作所遵循的规律可归纳成以下基本过程
1、动量传递过程。流动的基本规律以及相关的单元操作,如流体的输送与压缩、沉降、过滤等。
2、热量传递过程。研究传热过程的基本规律及相关的单元操作,如传热、蒸发、结晶等。热量传递过程又被称为传热过程。
3、质量传递过程。研究物质通过相界面迁移过程的基本规律及受这些规律支配的一些单元操作,如吸收、蒸馏、萃取、干燥等。质量传递过程又被称为传质过程。
8. 什么是干法和湿法粉碎,各有什么适应性
干法粉碎是指当进行粉碎作业时物料的含水量不超过4%,后者是将原料悬浮于载体液流中进行粉碎,湿法粉碎时的含水量超过50%,此法可克服粉尘飞扬问题,并可采用淘析、沉降或离心分离等水分分级方法分离出所需的铲平。
我国稀土冶炼能力达18 万吨P年(REO)以上, 2004 年稀土冶炼分离产品产量达8. 67 万吨(REO) , 占世界稀土产量的89. 9 % , 同年稀土出口5. 38 万吨, 国内稀土消费量为3. 34 万吨, 占世界总消费量的37. 5 % , 远超过美国的消费量。
(8)在食品工业中粉碎是如何应用的扩展阅读:
我国稀土资源丰富, 按2003 年英国Roskill 信息公司公布的数据,我国稀土资源储量为2700 万吨(REO) , 占世界总储量的30. 7 % , 基础储量为8900 万吨。
占59. 3 % , 其基础储量和资源量居世界之首。40 多年来, 我国稀土科技工作者结合国内稀土资源特点开发了一系列居世界先进水平的采、选、冶工艺技术, 并建立了完整的稀土工业体系。
9. 超微粉碎技术在食品工业中有哪些应用,生产什么产品
在食品的前处理、加工工序中都有应用;如灵芝孢子粉、极草(冬虫夏草超细粉)等。
10. 物料与粉碎有关的性质主要有哪5种
主要有以下5种:
1.挤压
物料置于两个工作构件之间,逐渐加压,使之由弹性变形、塑性变形而至破裂粉碎。这种粉 碎方式仅适用于脆性物料, 例如哑口颚式破碎机是典型例子。 食品加工中常用的挤压方式是 对辊粉碎机,如对辊的线速度相等,则为纯粹的挤压过程。如果被处理物料是带有韧性和塑 性的,则可能产生片状物料,例如轧制麦片、米片以及油料轧片等。
2.弯曲折断
物料在工作构件间承受弯曲应力, 超过强度极限而折断。 这种方式一般用来处理较大块的长 或薄的脆性物料,例如榨油残渣油饼/玉米穗等,一般粉碎度较低.
3.剪切
这是一种能耗较低的粉碎方式,可以粉碎韧性物料.新形成的表面比较规则而且易于控制粒度 的大小。一般果、蔬、肉类的切块、切片、切丝、切丁都属于这一类。在小麦磨制面粉的皮 磨系统用的拉比对辊磨粉机中,剪切也起着重要作用。
4.撞击
物料不工作构件以相对高速运动而撞击时,受到时间极短的变载荷,物料被击碎。对于质 量圈套的脆性物料尤其适宜于这种粉碎方式。 撞击粉碎的粉碎程度范围很大, 从较大块的破 碎到微细粉碎均可以使用,而且可以粉碎多种物料。最典型的是锤式粉碎机,在食品工业中 用得很多。也有利用自身高速相对运动而碰撞粉碎的机器,称为超音速喷射粉碎机,但是能 耗很大。
5.研磨
物料不租糙工作面之间在一定压力下相对运动而摩擦,物料受到破坏,表面剥落。实际上这 是一种既有挤压又有剪切的复杂过程。 对于某一种物科而言, 弼两个工作表面之间的压力丌 小于其某一个最小的极值, 或是两个工作表面之间的间蹦丌小于某一个最小的极值时, 可以 得到所需要的粉碎效果----一般性粉碎或是选择性粉碎。