5 月 6, 2024 隆昌化工

超微粉碎技术在食品工业中的应用是什么?

超微粉碎技术是近年来随着现代化工、电子、生物、材料和矿物开发等高新技术的发展而兴起的国内外食品加工的高新前沿技术。

 

果味凉茶、冻干水果粉、超低温冷冻甲鱼粉、海带粉、花粉和胎盘粉等。上世纪 90 年代,我国也将这一技术应用于花粉产品,一批口感好、营养配比合理、易于消化吸收的功能食品(如山楂粉、魔芋粉、香菇粉等)应运而生。

 

超微粉碎技术的原理

 

超微粉碎技术是利用特殊的粉碎设备,通过一定的加工工艺,进行研磨、冲击、剪切等,将粒度超过3mm的物料粉碎至粒度在10~25μm以下的微细颗粒,使产品具有界面活性,呈现出特殊的功能。

 

与传统的破碎、粉碎、研磨等加工技术相比,超细碎产品的粒度更小。

 

超微粉碎技术基于微米技术原理。随着物质的超微粉碎,表面的分子排列、电子分布结构和晶体结构发生了变化,产生了块体(颗粒)材料所不具备的表面小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,从而使超微粉碎产品与宏观颗粒相比具有优异的表面物理、化学和界面性能。

 

超细粉碎的优势是什么?

 

2.1 高速低温粉碎

超微粉碎技术采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法,在粉碎过程中不会产生局部过热现象,甚至可以在低温状态下进行,粉碎可在瞬间完成,从而最大限度地保留粉末中的生物活性成分,有利于生产出所需的高品质产品。

 

2.2 颗粒细小,分布均匀

由于采用气流超音速粉碎,因此原料外力分布非常均匀。分级系统的设置既严格限制了大颗粒,又避免了过粉碎,可以得到粒度分布均匀的超细粉体,这在很大程度上增加了微粉的比表面积,使吸附、溶解等能力也相应提高。

 

2.3 节约原材料,提高利用率

因此,超细破碎技术非常适合稀有材料的破碎。

 

2.4 减少污染

超微粉碎是在密闭系统中进行的,既避免了微粉对周围环境的污染,又防止了空气中的粉尘对产品的污染,在食品和保健品中使用这种技术,可以控制微生物和粉尘对产品的污染。

 

2.5 提高发酵和酶解过程的化学反应速度

由于原料经过超微粉碎后,具有很大的比表面,在生物、化学反应过程中,反应接触面积大大增加,从而可以提高发酵、酶解过程的反应速度,在生产中节省时间,提高效率。

 

2.6 有利于食物营养的吸收

研究表明,经过超微粉碎的食物,由于其粒径非常小,营养成分不必经过漫长的旅程就可以释放出来,而且微粉由于粒径小而更容易吸附在小肠壁上,加快了营养成分的释放速度,使食物在小肠内有足够的时间被吸收。

 

在食品工业中有哪些应用?

 

在食品加工领域,粒度小于 25μm 的粉末通常称为超细粉末,制备超细粉末的方法称为超细研磨技术。

 

食品中常用的超微粉碎技术主要有气流式、高频振动式、回转球(棒)磨、回转辊磨等。其中,气流式超微粉碎技术较为先进,利用气体通过喷嘴的压力射流产生强烈的冲击、碰撞和摩擦等作用力来实现对物料的粉碎。

 

3.1 超微粉碎技术在食品工业中的应用分类

虽然食品超细粉问世不久,但已在调味品、饮料、罐头食品、冷冻食品、烘焙食品、保健食品等方面大显身手,且效果较好。

 

3.2 超微粉碎技术在食品加工中的应用

3.2.1 软饮料加工

目前,利用空气微粉碎技术已开发出的软饮料有粉末茶、大豆固体饮料和超微骨粉配方富钙饮料等。

 

茶文化在我国有着悠久的历史,传统的茶叶是用沸水冲泡的茶叶,人体并不能大量吸收茶叶中的营养成分,大部分蛋白质、碳水化合物和一些矿物质、维生素等都储存在茶叶渣中。如果将茶叶在常温、干燥状态下制成茶粉(粒径<5μm),可以提高人体对其营养成分的吸收率。

 

茶粉添加到其他食品中,还可以开发新的茶产品。植物蛋白饮料是以富含蛋白质的植物种子和果核为原料,经浸泡、研磨、均质等操作制成的乳状产品。

 

研磨时,可用橡胶磨机研磨粒度为 5 ~ 8μm 的颗粒,然后均质到 1 ~ 2μm。在此粒度下,蛋白质和脂肪颗粒的固体颗粒变小,从而防止蛋白质下沉和脂肪上浮。

 

3.2.2 水果和蔬菜加工

蔬菜在低温下磨成微糊状,可以保存营养成分,其纤维质地也因微粉化而得到改善。如被人们普遍认为是废料的柿叶富含芦丁、胆碱、黄酮甙、胡萝卜素、多糖、氨基酸、维生素C及多种微量元素,如果将柿叶超微粉碎制成细粉,可作为食品添加剂制成面条、面包等各类柿子保健食品,也可制成柿叶保健茶。

 

3.2.3 杂货加工

将超微粉碎的麦麸粉、大豆微量元素粉等加入面粉中,可制成高纤维或高蛋白面粉。大米、小麦等谷物加工成超微米粉后,由于粒度细,淀粉的表面状态被激活,将其填充或混合到食品中,具有易熟、风味和口感好的性能。

 

黄豆经过超微粉碎后加工成豆浆粉,可以去除腥味。绿豆、红豆等其他豆类经超微粉碎后也可制成优质豆沙、豆浆等产品。

 

3.2.4 水产品加工

螺旋藻、珍珠、海龟、鲨鱼等软骨超细粉具有独特的优势。如珍珠粉传统的加工方法是经过十几个小时的球磨才能使粒度达到几百目,但如果在-67℃的低温和严格净化的气流条件下瞬间粉碎珍珠,就可以得到平均粒度在10μm以下的超微珍珠粉。

 

与传统加工方法相比,这种方法充分保留了珍珠的有效成分,钙含量高达 42%,可作为药膳或食品添加剂制成补钙食品。

 

3.2.5 功能性食品加工

如今,"药食同源"、"食疗重于药疗 "的观念已被人们普遍接受。在功能食品的生产中,超微粉碎技术主要在基料(如膳食纤维、脂肪替代品等)的制备中发挥作用。

 

超细粉可以提高功能物质的生物利用率,减少食品中基料的用量,微粒子在体内的缓释作用可以延长药效。在开发固体蜂蜜的过程中,使用胶体磨对成分进行超细研磨可以提高产品的细度。此外,使用超细骨粉、虾粉补钙,超细海带粉补碘,人体易于吸收,实施简单。

3.2.6 香料、调味品加工

超细研磨技术作为一种新的食品加工方法,可以使传统加工的香料、调味品(主要指豆类发酵固体产品)的质量更高。

 

香料、调味品在巨大的孔隙率后产生的微粒聚集造成的孔腔可以吸收和保持香气,味道持久,香气和味道更加浓郁。

 

同时,超微粉碎技术可以使传统香辛料细碎成粒度均匀、分散性能良好的优良超微粒子,流动性、溶解速度和吸收率都大大提高,口感效果得到非常明显的改善,超微粉碎法加工的香辛料、调味品的调味强度是传统加工方法的几倍甚至十几倍。

 

对于感官要求较高的产品,经过超微粉碎后的香辛料粒度非常细,可达300至500目,肉眼无法观察到颗粒存在,消除了产品中黑点的产生,提高了产品的外观质量。同时,超微粉碎技术的相应设备兼具包衣、乳化、固态乳化、改性等理化功能,为香精产品的开发创造了现实的前景。可以说,超微粉碎技术将给中国传统调味品带来革命性的变化。

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