超微破碎技术及设施在食品加工中的运用

    1超微粉碎设施
    1.1机械超微粉碎机
    机械超微粉碎效率高、粉碎比大、结构简单、运转稳定,适合于中、软硬度物料的粉碎。这种粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用,而且还具有气流粉碎作用。超细粉体产品冲击式粉碎机由于是高速运转,会产生磨损问题。此外,还有发热问题。对热敏性物质的粉碎要特意采取适宜措施。我公司通过机体水循环冷却、入口物料加冰块等办法,使粉碎区域温度较低,可用于某些热敏性物料的粉碎。
    1.2气流粉碎机
    气流粉碎机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,使颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细,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。但也存在一些问题:设施制造成本高,一次性投资大,能耗高,能量利用率只有2%左右,一般认为,要高出其它粉碎方法数倍,因而粉体加工成本太大,这就使得它在这一领域的使用受到了一定的限制:同时,它难以实现亚微米级产品的粉碎。
    1.3普通球磨机
    球磨机是用于超微粉碎的传统设施,其特点是粉碎比大、结构简单、机械可靠性强、磨损零件容易检查和更换、工艺成熟、适应性强、产品粒度小。但当产品粒度要达到200um以下时,效率低、耗能大、加工时间长。例如,将珍珠磨到几百目,要十几个小时。
    1.4振动磨
    振动磨是用弹簧支撑磨机体,由带有偏心块的主轴使其振动,运转时通过介质和物料的一起振动,将物料进行粉碎,其特点是介质填充率高,单位时间内的作用次数高(冲击次数为球磨机的4~5倍),因而其效率比普通球磨机高10~20倍,而能耗比则低数倍。通过调节振动的振幅、振动频率、介质类型,振动磨产品的平均粒径可达2~3um以下,对于脆性较大的物质可比较容易的得到亚微米级产品。近年来通过实践,振动磨日益受到重视,原因就是振动磨对某些物料产品粒度可达到亚微米级,同时有较强的机械化学效应,且结构简单,能耗较低,磨粉效率高,易于工业规模生产。
    1.5搅拌磨
    搅拌磨是在球磨机的基础上发展起来的。同普通球磨机相比,搅拌磨采用高转速和高介质充填率及小介质尺寸,获得了极高的功率密度,使细物料研磨时间大大缩短,是超微粉碎机中能量利用率最高的,很有发展前途的一种设施。搅拌磨在加工小于20um的物料时效率大大提高,成品的平均粒度最小可达到数微米。高功率密度(高转速)搅拌磨机可用于最大粒度小于微米以下产品,在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品中已得到成功地运用。目前高功率密度搅拌磨在工业上的大规模运用有处理最小和磨损成本高两大难题。随着高性能耐磨材料的出现,相信这些问题都能得到解决。
    某公司在传统机械超微粉碎磨的基础上,集百家之长,大胆创新,研制的超微磨机与传统的超微磨机相比,不仅加工范围广,可对畜骨、肉皮进行超微粉碎、乳化、搅拌,而且有相当可观的吞吐量,并兼备粉碎、均质、乳化等功能,亦可用于其它食品加工领域。
    2超微粉碎工艺
    2.1加工通用工艺
    选料清洗-破碎-粗磨-细磨-骨泥
    粗磨入料比:对通过破碎机加工的物料与常温水(根据需要最好是冰水)按1：1配制并搅匀。
    细磨入料比:对通过粗磨加工的物料加少量的冰块即可。
    2.2设施图
    2.3物料加工成品粒度的检验方法
    在公司内部为了检验其产品的加工粒度,通常采用如下的方法进行:
    1.随机抽取细磨机加工的物料10份,进行脱脂烘干。
    2.对烘干的物料分别称重,做好记录。
    3.对10份物料分别用200目、180目、150目、120目4种筛网进行筛分,并分别记录好筛分重量。
    4.对每份烘干的物料用200目、180目、150目、120目4种筛网筛分后的重量进行计算所占的百分比。
    根据计算结果得出10份物料粒度平均值为:200目占85%、180目10%、150目4.5%、120目0.5%。由此得出细磨机的出口物料粒度为200目。