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超微粉碎技术的应用

摘要：超微粉碎技术作为一种新型的食品加工方法，已受到普遍关注，本文主要

介绍了超微粉碎技术的工作原理，具体说明了这项新技术在食品工业中的应用。

关键词超微粉碎加工应用

食品超微粉碎技术的应用是食品加工业的一种新尝试。美国、日本市售的果味凉

茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等，都是应用超微粉碎技术加工而成的。超

微粉碎食品可作为食品原料添加到糕点、糖果、果冻、果酱、冰淇淋、酸奶等多

种食品中，增加食品的营养，增进食品的色香味，改善食品的品质，丰富食品的

品种。鉴于超微粉食品的溶解性、吸附性、分散性好，容易消化吸收，故可作为

减肥食品、糖尿病人专用食品、中老年食品、保健食品、强化食品和特殊营养食

[1]

品。

1.技术原理简介

1.1超微粉碎原理

超微粉碎技术是利用各种特殊的粉碎设备，对物料进行碾磨、冲击、剪切等，将

[2]

粒径在3mm以上的物料粉碎至粒径为10—25µm以下的微细颗粒，从而使产品

具有界面活性，呈现出特殊功能的过程。与传统的粉碎、破碎、碾碎等加工技术

相比，超微粉碎产品的粒度更加微小。

1.2加工设备

超微粒粉碎设备按其作用原理可分为气流式和机械式两大类。气流式粉碎设备是

利用转子线速度所产生的超高速气流，将产品加速到超高速气流中，转子上设置

若干交错排列的、能产生变速涡流的小室，形成高频振动，使产品的运动方向和

速度瞬间产生剧烈变化，促使产品颗粒间急促撞击、摩擦，从而达到粉碎的目的。

与普通机械式超微粉碎相比，气流粉碎可将产品粉碎得很细，粒度分布范围很窄，

即粒度更均匀。又因为气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程不产生热量，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。其缺点是

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能耗大，一般认为要高出其他粉碎方法数倍。机械式又分为球磨机、冲击式微

粉碎机、胶体磨和超声波粉碎机4类。高频超声波是由超声波发生器和换能器产

生的。超声波在待处理的物料中引起超声空化效应，由于超声波传播时产生疏密

区，而负压可在介质中产生许多空腔，这些空腔随振动的高频压力变化而膨胀、

爆炸，真空腔爆炸时能将物料震碎。同时由于超声波在液体中传播时产生剧烈的

扰动作用，使颗粒产生很大的速度，从而相互碰撞或与容器碰撞而击碎液体中的

[4]

固体颗粒或生物组织。超声粉碎后颗粒在4µm以下，而且粒度分布均匀。

1.3超微粉碎设备的工作原理及性能

区别于普通粉碎，超微粉碎设备是利用转子高速旋转所产生的湍流，将物料加到

该超高速气流中。转子上设立多极交错排列的若干小室能产生变速涡流，从而形

成高频振荡，使物料的运动方向和速度瞬间产生剧烈变化，促使物料颗粒间急促

摩擦、撞击，经过多次的反复碰撞而裂解成微细粉，粒度可达1000Et／2．54cm

或更高。超微粉加工设备还具有以下特性：(1)设备回流装置，能将分选后的颗

粒自动返回涡流腔中再进行粉碎；(2)有蒸发除水和冷热风干燥功能；(3)对热敏

性、芳香性的物料具有保鲜作用；(4)对于多纤维性、弹性、粘性物料也可处理

到理想程度；(5)对设备运行中产生的超声波，有一定的灭菌作用。在食品加工

中的超微粉碎设备一般为胶磨机和气流粉碎机。胶磨机是一种传统方法，较为普

遍使用。在粉碎工序中，95％～99％的机械能将转化成热量，故物料的升温不可

避免，热敏食品易因此而变质、熔解、粘着，同时机器的粉碎能力也会降低。为

此，在粉碎前或粉碎中应使用适当的冷却方法，如在粉碎进行中加以冷冻、冷风、

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热风、除湿、灭菌、微波脱毒、分级等过程，使物料达到加工要求。气流粉碎

机是目前较为先进的超微粉碎设备，它在加工中升温低，尤其适用于热敏性食品，

但能耗大。

2.超微粉碎技术在食品加工中的应用

2.1软饮料加工

目前，利用气流微粉碎技术已开发出的软饮料有粉茶、豆类固体饮料和超微骨粉

配制富钙饮料等。

茶文化在中国有着悠久的历史，传统的饮茶是用开水冲泡茶叶，但是人体并没有

大量吸收