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超微粉碎技术农产品加工与贮藏工程邢盼盼201010972005一、超微粉碎技术的概述二、超微粉碎技术的原理及分类三、超微粉碎技术的设备※四、超微粉碎过程的特点概述粉碎是食品工业中传统而又重要的单元操作之一,超微粉碎是指将0.5~5mm的物料粒粉碎至10～25μm以下的过程。而一般的粉碎技术只能使物料粒径达到45μm左右。当物料被加工到10μm以下后,微粉体就具有巨大的比表面、空隙率和表面能,从而使物料具有高溶解性、高吸附性、高流动性等多方面的活性和物理化学方面的新特性,通过超微粉碎的材料已被世界誉为“21世纪新材料”而这种新的物料加工方法必将会推动我国食品、中药、农产品等行业的快速发展,从而给人类的生活带来深远影响。超微粉碎的原理超微粉碎的原理与普通粉碎相同,只是细度要求更高,它利用外加机械力,使机械力转变成自由能,部分地破坏物质分子间的内聚力,来达到粉碎的目的。天然植物的机械粉碎过程,就是用机械方法来增加天然植物的表面积,表面积增加了,亦引起自由能的增加,但不稳定,因为自由能有趋向于最小的倾向,故微粉有重新结聚的倾向,使粉碎过程达到一种粉碎与结聚的动态平衡,于是粉碎便停止在一定阶段,不再向下进行,所以要采取措施阻止其结聚,以使粉碎顺利进行。超微粉碎技术的分类根据原料和成品颗粒的大小或粒度粉碎可分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎(超细粉碎)和超微粉4种类型目前超微粉碎技术有化学合成法和机械粉碎法两种:化学合成法产量低,加工成本高,应用范围窄;机械粉碎法成本低、产量大,是制备超微粉体的主要手段,现已大规模应用于工业生产。机械法超微粉碎可分为干法粉碎和湿法粉碎根据粉碎过程中产生粉碎力的原理不同,干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式;湿法粉碎主要是胶体磨和均质机超微粉碎过程的特点1.颗粒粒径不再减少，甚至出现“变粗”的现象在超微粉碎过程中，随着颗粒的微细化，粒子的比表面积（s/v）和表面能显著增大，表面原子、离子数目也大大增加，颗粒表面活性提高，粒子之间的吸引力增强。因此,超微粉体将不可避免的发生团聚现象。而且，随着颗粒尺寸的减小，团聚趋势越发明显。在一定粉碎条件下，经过一段时间的处理，超微粉体将处于粉团—团聚的动态平衡中。2.材料本身理化性质的改变超微粉碎过程不仅是粒度减小的过程，同时还伴随着被粉碎物料晶体结构和物理化学性质不同程度的变化。而且随着材料的微细化，当达到微米或亚微米级时，由于粉碎时间长，粉碎强度大，上述变化将更为明显，将给超微粉体的应用带来影响，这种材料本身理化性质的改变是超微粉碎过程的另一特点，当发生了不希望的变性时，则必须对粉体颗粒采用表面改性处理的方法加以克服。；3.粒径细且分布均匀，粉体粒度范围一般在10um以下，粒径小，分布均匀，而且增加了微粒的比表面积，使吸附性、溶解性等相应增大，增加了可应用性4.超微粉碎技术与以往的纯机械粉碎方法完全不同，不仅粉碎速度快，而且有蒸发除水和冷热风干燥功能，粉碎过程无过热现象，能最大限度地保留粉体的生物活性成分，利于制成高质量产品5.对热敏性、芳香性的物料有保鲜的作用，物体经超微粉碎后，近纳米细粒径的超纫粉一般可直接用于制剂生产，可明显提高产品的有效性6.纤维性、弹性、粘性物料也可以处理到理想程度，提高有效成分的溶出速率，有利于机体吸收利用7.具有一定的灭菌作用，超微粉碎是在封闭系统下进行，既避免了微粉污染周围环境，又可防止空气中的灰尘污染产品。但在超微粉碎过程中，随着颗粒的微细化，粒子的表面积增大，表面活性提高，容易发生团聚现象，会影响其分散性8.具有一定的灭菌作用，污染小，提高产品卫生水平，符合要求9.超微粉碎可以使有些物料加工过程或工艺产生革命性的变化如许多可食动植物都可用超微粉碎技术加工成超微粉，甚至动植物的不可食部分也可通过超微化而被人体吸收。因此超微粉碎技术在农产资源的应用领域十分广泛。有研究表明，经超微粉碎的食品等在人体内的吸收较快。原料经超微粉碎后，细胞壁破碎，细胞内的有效成分充分暴露出来，其释放速度及释放量相比常规粉碎会大幅度提高，人体吸收更为容易。10.粉碎后颗粒体积变小，表面积急剧增加，溶解性得到提高。另外，超微粉碎还可以提高原料加工性能，赋予产品细腻的口感。因此，超微粉碎已成为现代食品特别是保健食品加工的重要技术之一。