食品高新技术超微粉碎与微胶囊造粒分析
食品微胶囊造粒技术(食品高新技术课件)
（六）相分离法（凝聚法）
凝聚法又称相分离法，指在囊心物质与包囊材料 的混合物中，加入另一种物质或溶剂或采用其他 适当的方法，使包囊材料的溶解度降低，使其自 溶液中凝聚出来产生一个新的相，故叫做相分离 凝聚法。
此法一般按以下三步进行： 制备三种不相溶的化学相→囊膜的沉积→囊膜的 固化
凝聚法分单凝聚法、复凝聚法两种。
中(常用二氯甲烷)形成油包水乳液. 2.混合液经喷雾装置进入到冷的酒精中 3.有机溶剂中界面封以液氮,在-70℃温度下乙醇将微球中的
有机溶剂不断抽提,经过滤、干燥即可得包载药物的微胶 囊.
➢ 此方法制得的药物包封率可接近100%。
（三）空气悬浮法
1. 空气悬浮法的原理及特点 该方法是一种适合于多种包囊材料的微胶囊化技术。其工 艺过程是先将固体粒状的囊心物质分散悬浮在承载气流 中，然后在包囊室内将包囊材料喷洒在循环流动的囊心 物质粒子上，囊心物质粒子悬浮在上升的空气流中，并 靠承载气流本身的湿度调节来对产品实行干燥。该方法 可以使包囊材料以溶剂、水溶液乳化剂分散系统成热溶 物等形式包囊，通常只适用于包制固体的囊心物质，目 前一般多用于香精香料以及脂溶性维生素等的微胶囊化 。
，达到最大限度得保持原有的色香味、性能和生物活性， 防止营养物质的破坏与损失。此外，有些物料经过微胶囊 化后可以掩盖自身的异味，或由原先不易加工储存的气体 、液体转化成较稳定的固体形式，从而大大得防止或减缓 了产品劣变的发生。
➢ 将固体、液体或气体包埋在微小而密封的胶囊中 ，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的 技术。其中，被包埋的物质称为芯材，包括香精 香料、酸化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、 矿物质、酶、微生物、气体以及其它各种饲料添 加剂。包埋芯材实现微囊胶化的物质称为壁材。
四川大学2011-2012年度第二学期食品新新技术考点
食品新技术第一章超微粉碎技术1、超微粉碎技术应用结果：可以使食品具有独特的物理化学性能；可以改善食品感官性能；使食品成分被充分利用；改变某些食品加工过程或生产工艺；食品改进或创新。
2、超微粉碎的概念：粉碎：用机械力的方法克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。
超微粉碎原料粒度0.5－5mm，成品粒度10－25um 以下。
超微粉粒度范围0.1-10um3、粉碎比：粉碎前后物料的粒度比。
反映粉碎前后粒度变化和设备性能指标。
4、粉碎需要的能量：粉碎至少需要两方面的能量：裂解发生前的变形能－与体积有关。
裂解发生后出现新表面所需的表面能－与表面积有关。
5、超微粉碎过程特点：粉碎－团聚的动态平衡过程。
物料粉碎至微米及亚微米级，其表面积和比表面积显著增加，微细颗粒相互团聚，形成二次或三次颗粒的趋势逐渐增加，在一定粉碎条件和环境下，经过一定时间后，超微粉碎处于粉碎－团聚的动态平衡过程，在此情况下，物料粉碎速度趋于变缓，即使延长粉碎时间，物料的粒度不再减小，甚至出现“变粗”趋势。
6、机械化学效应：在某些粉碎工艺和条件下，由于超微粉碎时间长，强度大，成品粒度小除造成物料粒度减小的变化外，还因机械超微粉碎作用导致被粉碎物料晶体结构和物化性质的变化。
此效应称为超微粉碎机械化学效应。
7、能耗的三个假说：1、Rittinger 假说（表面积假说）粉碎能耗和粉碎后物料的新生表面积成正比。
⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=D d K W R R 11。
2、kick 假说（体积假说）粉碎能耗与颗粒的体积呈正比，粉碎后颗粒的粒度也呈正比减少。
其中：D 和d 分别为粉碎前后的粒度。
d D k W K K lg =。
3、Bond 假说（裂缝假说）粉碎能耗与裂缝长度呈正比，裂缝长度与颗粒体积和颗粒面积均有关。
假设：变形功集聚于颗粒内部的裂纹附近，产生应力集中使裂纹扩展成裂缝，裂缝发展到一定程度时，颗粒被粉碎。
)11(D d k W B B −=。
三种能耗理论适用范围：表面积假说适用于产物粒度在10um 以下的粉碎；体积假说适用于粗粒产物粉碎；裂纹扩展假说适用于以上两者之间,粉碎物粒度1mm－10mm。
73页食品高新技术：食品微胶囊造粒技术
日用化工
03
用于生产化妆品、洗涤剂、涂料等，通过微胶囊技术改善产品
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的性能和稳定性。
03
微胶囊造粒技术的制造工艺
悬浮聚合法
要点一
总结词
通过控制反应条件，使两种或多种物质在分散剂的作用下 在连续相中分散成微小颗粒，再通过成核和增长的方式将 小颗粒聚集成球状大颗粒。
要点二
详细描述
悬浮聚合法是一种常用的微胶囊制造方法，适用于制备不 同大小的微胶囊。该方法通过控制反应温度、压力、搅拌 速度等条件，使两种或多种物质在分散剂的作用下在连续 相中分散成微小颗粒，再通过成核和增长的方式将小颗粒 聚集成球状大颗粒。制备过程中，可以根据需要添加各种 添加剂，如稳定剂、表面活性剂等，以调节微胶囊的粒径 和形态。
对未来食品工业的展望
随着人们对食品品质和健康的要 求不断提高，食品微胶囊造粒技 术将在未来发挥更加重要的作用
。
该技术将不断改进和完善，实现 更加精准的控制释放和更加多样 化的应用场景，以满足不同人群
的个性化需求。
食品微胶囊造粒技术将与其他高 新技术相结合，如纳米技术、生 物技术等，共同推动食品工业的
技术发展背景
• 随着人们对食品品质和健康要求的提高，食品加工行业不断探索新的技术和方法，以满足消费者对食品的多元化和个性化 需求。微胶囊造粒技术作为一种新型的食品加工技术，在过去的几十年中得到了广泛的研究和应用。它涉及多个学科领域 ，包括化学、物理、生物科学和工程学等，为现代食品工业的发展提供了强大的技术支持。
挤出机和冷却方式，以获得理想的微胶囊结构和性能。
其他制造工艺
总结词
除了上述三种常见的微胶囊制造工艺外，还有乳化凝 结法、相分离法、超声波法等其他制造工艺。
食品高新技术-第2章-食品超微粉碎及微胶囊技术
粉体的种类不同，其电、磁、光、声、热、吸附、湿 润、溶解、燃烧等物理、化学性能也各有不同。但通常具 有以下共同的力学性能：
1.比表面积大 单位质量的粉体具有很大的表面积，因而具有较高的 化学性能及表面积，特别有利于提高和固相反应的速度。 2.可塑性强 便于制成各种形状的产品。 3.流动性好 便于进行贮存、输送、混合、成型、干燥等单元操作。
四、主要超微粉碎设备
（一）高速机械冲击粉碎机
目前，高速机械冲击粉碎机主要类型有：高速冲击锤式 粉碎机、高速冲击板式粉碎机、高速鼠笼式（棒销）粉碎机 等。 与其他粉碎机相比，具有单位功率粉碎比大，易于调节 粉碎粒度，应用范围广，机械安装占地面积小，且可连续闭 路粉碎等优点。因而在食品工业中广泛用于粉碎中等硬度物 料。
（3）定方向径 将微粒置于显微镜下，全部微粒均按同一方 向测量，所得之值为定向径。 （4）有效径 指与被测粒子有相同的沉降速度的球形粒子的 径。
除以上表示的方法外，还有外接圆等价径、等价径等其他表 示方法。
2.粒度的测定方法 （1）筛分法 （2）激光测粒仪
（二）比表面积
比表面积是单位重量微粒所具有的表面积。微粒的表面积大 小与其某些性质有着密切的关系。比表面积的大小决定着它的溶 解速度、吸湿性、吸附性等。
一、超微粉碎的定义及作用
（一）超微粉碎的定义
根据粉碎的加工技术的深度和粉碎体物料物理化学性质 及应用性能变化，一般将粉体物料分为微粉（10~1000μm）， 超微粉（0.1~10μm）和超细微粉（0.001~0.1μm）三种。 一般将低于0.1~10μm超微粉体的粉碎和相应的分级技 术成为超微粉碎。工业上称的超微粉碎一般指加工D97=10μm 超微粉体的粉碎和相应的分级技术。
（二）超微粉碎的作用
超微粉碎技术及其在食品工业中的应用
超微粉碎技术及其在食品工业中的应用摘要: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。
本文对超微粉碎加工的基本原理及其技术特点进行了概述,同时重点介绍了超微粉碎技术在食品工业中的应用情况，其发展前景广阔。
关键字：超微粉碎食品加工应用超微粉碎是七十年代以后为适应高新技术的发展需要而派生出的一种物料加工新技术。
通俗的讲就是将物料粉碎到10um 以下进行研究和应用.而一般的粉碎技术只能使物料粒径达到 45um 左右，当物料被加工到10um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[1］。
通过超微粉碎后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将推动我国食品科学的快速发展，从而给人类的生活带来深远影响。
在国外,美国、日本市售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉、海带粉、花粉和胎盘粉等，多是采用超微粉碎技术加工而成[2］;而我国也于20世纪90年代将此技术应用于花粉破壁,随后一些口感好、营养配比合理、易消化吸收的功能性食品（如山楂粉、魔芋粉、香菇粉等)应运而生。
1 技术简介及原理1。
1 定义及分类超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至10μm～25μm[3]以下的过程。
物料粉碎是用物理的方法克服物料内部的结合力使其达到一定粒度的过程。
目前，超微粉碎技术分化学法和机械法两种.化学粉碎法能够制得微米级亚微米级甚至纳米级的粉体，但产量低，加工成本高,应用范围窄。
机械粉碎法产量大，成本低，是制备超微粒粉体的主要手段。
现在工业生产中大多用此法。
根据粉碎过程中颗粒的机械运动形式及受力情况，机械粉碎法可分为冲击粉碎气流粉碎和媒体搅拌粉碎等3种方法.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。
粉碎造粒新技术及其在食品工业中的应用
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近几年 " 我国食品工业发展很快 # 实践证明 " 科技进步 % 高新技 术及其产业已成为经济增长最重要的源泉 " 食品加工高新技术的出 现对社会发展和进步具有决定性的作用 & 运用高新技术改造和提升 食品工业 " 进行技术创新 % 为 传 统 食 品 制 造 业 注 入 新 的 活 力 已 经 成 为我国食品工业共同关注的课题 & 本文将就食品粉碎 % 造粒新技术 的基本概念 " 及其在食品工业生产中的应用情况作一简单介绍 " 探 讨该技术在实际生产中的可行性及优缺点评述 & 超微粉碎技术 ’#./)% 01’%,230144125 ( 随着现代食品工业的不断发展 " 普通的粉碎手段已开始不足适 应生产的需要 " 于是出现了超微粉碎手段 " 并得到了迅猛的发展 # 超 微粉碎是指粉碎比在 <==5>=== 之间 " 粉碎后成品平均粒径在 ?!4 以 下 " 是一种精细加工工程 # 超微粉碎的形式根据产生粉碎力原理的 不同 " 有气流式 % 高频振动式 % 旋转球磨式 % 转辊式 % 锤击式和自磨式 几种 # 粉碎操作在食品工业中占有非常重要的地位 " 表现在 $’> ( 迎合 某些食品消费和生产的需要 )’? ( 增加固体表面积以利于后道处理 的顺利进行 )’< ( 满足工程化食品和功能性食品的生产需要 # 例如功 能性食品中的膳食纤维的一个重要的生理功能是通过促进排便 " 达 到防止便秘与结肠癌的目的 # 功能的发挥与纤维的持水力 " 膨胀力 有很大关系 " 而持水力 " 膨胀力又与纤维的比表面积有一定关系 # 这 就意味着粒度越小比表面积越大相应的持水力和膨胀力也增大 " 所 以膳食纤维的加工需要有效的超微粉碎手段 # 自然界中富含纤维的 原 料 很 多 " 如 小 麦 麦夫 皮 % 燕 麦 皮 % 玉 米 皮 % 豆 皮 % 豆 渣 % 米 糠 等 " 都 可 用来制备膳食纤维 # 其生产工艺包括 $ 原料清洗 % 粗粉碎 % 浸泡漂洗 % 脱除异味 % 漂白脱色 % 脱水干 燥 % 微 粉 碎 % 功 能 活 化 和 超 微 粉 碎 等 主 要步骤 " 其中超微粉碎技术在高活性膳食纤维的制备过程中起着重 要作用 # 此外 " 超微粉碎还可大大改善膳食纤维的口感 " 从而拓宽其
第二章 食品粉碎、造粒新技术
六、在食品中的应用
1、微胶囊化酸味剂、甜味剂、香味物质、天然色素、 防腐剂、膨松剂、凝固剂。 2、微胶囊化生理活性物质（功能性食品基料）： 多不饱和脂肪酸、双歧杆菌、肉碱、大蒜素等。 3、微胶囊化营养强化剂： 维生素、矿物质、氨基酸。 4、应用于乳制品和糖果
1、冷冻粉碎的特点： （1）可以粉碎常温下难以粉碎的物质； （2）可以制成比常温粉粒流动性更好，粒度分布更理 想的产品； （3）不会发生常温粉碎时因发热、氧化等造成的变质 现象； （4）粉碎时不会发生气味逸出、粉尘爆炸、噪音等。 2、应用： 应用于谷物、水产品和畜产品、果蔬类等食品的粉碎。
第三节 微胶囊造粒技术
三、制冷剂的选择
制冷剂是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状 态变化以实现制冷的工作物质。 基本要求： 在大气压力下的蒸发温度要低。 临界温度要高，凝固温度要低。 常用制冷剂： 氨的凝固温度为-77.7℃,标准蒸发温度为-33.4℃。 液氮的蒸发温度-198℃,凝固温度为-209.9℃。
四、冷冻粉碎的工艺流程
振动磨
2、气流式超微粉碎 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挤压、磨擦和剪切等作用从而达到 粉碎的目的。
圆盘式
循环管式
靶式
对撞式
旋转冲击式
流化床式
气流式超微粉碎特点： 1、粒度更均匀 2、粉碎温升很低 3、粉碎能耗大
常用的壁材： 1、碳水化合物：麦芽糊精、玉米淀粉糖浆、环 糊精、蔗糖、壳聚糖、纤维素及其衍生物。 2、胶质：海藻胶、瓜儿胶、卡拉胶、阿拉伯胶、 黄原胶等。 3、脂质：卵磷脂。 4、蛋白质：乳清蛋白、大豆蛋白、酪蛋白。
食品微粉碎和超微粉碎技术
食品微粉碎和超微粉碎技术1.搅拌磨在分散器高速旋转产生旳离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈旳剪切、摩擦、冲击和挤压等作用力（重要是剪切力）使浆料颗粒得以粉碎。
高功率密度（高转速）搅拌磨机可用于最大粒度不大于微米如下产品，在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品中已获得成功，但大规模工业应用和磨损成本高成为两大难题。
粉碎：是用机械力旳措施来克服固体物料内部凝聚力，使之破碎旳单元操作。
超微粉碎：运用机械或流体动力旳措施克服固体内部凝聚力使之破碎，能把原材料加工成微米甚至纳米级旳微粉。
微粉碎和超微粉碎旳技术特点：（1）速度快、可低温粉碎（2）粒径细，分布均匀（3）节省原料，提高运用率（4）污染轻（5）提高发酵、酶解过程旳化学反应速度（6）利于机体对食品营养成分旳吸取粉碎措施：1.磨介式粉碎借助于运动旳研磨介质（磨介）所产生旳冲击力，以及非冲击式旳弯折，挤压和剪切等作用力，到达物料颗粒粉碎旳过程。
磨介式粉碎过程重要为研磨和摩擦，及挤压和剪切。
效果取决于磨介旳大小、形状、配比、运动方式、物料旳填充率、物料旳粉碎力学特性等。
经典设备有球磨机、搅拌磨和振动磨3种。
球磨机产品粒度20-40μm，粒度再小则效率低、耗能大、加工时间长搅拌磨球磨机基础上产生旳，粒径可达微米级振动磨平均粒度2-3μm如下，处理量是球磨机10倍以上2.气流式超微粉碎以压缩气体或过热蒸汽，通过喷嘴产生旳超音速高湍流气流作为颗粒旳载体，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，从而到达粉碎旳目旳。
粉品细度2-40 μm，粒度均匀，粉碎过程没有伴生热量，温升很低，粉碎能耗大，能量运用率只有2%，高出其他粉碎措施数倍。
3.机械剪切式超微粉碎冲击性粉碎措施，对于脆性大、韧性小旳物料行之有效，但基于农产品深加工旳发展，尤其是新鲜或含水较高旳高纤维物料旳粉碎，气流冲击粉碎效果并不好，产品往往粒度大、能耗高，此类物质旳粉碎用剪切式比较合适。
超微粉碎技术及其在食品加工中的应用
超微粉碎技术及其在食品加工中的应用超微粉碎技术是一种通过高速旋转的锤子、刮板或者磨盘等微观荷载对物料进行多次撞击、剪切和象牙塔等力学作用，使其达到纳米或亚微米级的粉碎效果的一种技术。
该技术具有高效、低能耗、无污染等优点，被广泛应用于化工、能源、环保、材料等领域。
近年来，随着食品工业的不断发展，超微粉碎技术也开始在食品加工行业中得到越来越广泛的应用。
超微粉碎技术在食品加工中的应用主要体现在以下方面：
1.首先，超微粉碎技术可以对食品原料进行细致的分解和粉碎，获得高质量、高效率的原料粉末。
这种粉末具有高度均匀性、高度活性和更好的口感和感官性质，可以用于制作各种食品、保健品和药品等。
2.其次，超微粉碎技术还可以帮助食品加工企业提高生产效率和降低生产成本。
由于使用超微粉碎技术可以快速并有效地处理大量的原料，从而节省了生产时间和成本，提高了生产效率和经济效益。
3.最后，超微粉碎技术还可以为食品加工企业提供更多的创新机会和产品差异化优势。
由于使用该技术可以精确地控制产品的粒度和活性，因此可以生产出更多的高品质、高价值的特殊食品和中间体，以满足不同消费者的需求和市场需求。
总之，超微粉碎技术在食品加工行业中的应用给企业带来了很多机会和创新空间，未来有望成为食品工业中的一项重要技术，相信它将在未来的发展中有着更广泛的应用前景。
食品粉碎和造粒技术
② 物理化学方法
包括：水相分离法、油相分离法、挤压法、囊心交换法、熔 化分散法、复相乳液法等；
③ 化学方法
包括：界面聚合法、原位聚合法、分子包囊法和辐射包囊法 等。
原理：将带有相反电荷的心材颗粒和成膜材料 将喷雾器释放到空中，并通过静电吸引而结合 在一起。要求心材和壁材颗粒互不相溶且大小 相似，而且壁材颗粒可以润湿心材颗粒。
微胶囊产品的大致形状
1.微胶囊造粒的步骤
形象地说，微胶囊造粒是物质微粒的包衣过程。 其过程可胶囊化的基本步骤 A 心材在介质中分散； B 加入壁材； C 壁膜沉积； D 壁膜固化
2、微胶囊造粒的方法
① 物理方法
包括：喷雾干燥法、喷雾凝冻法、空气悬浮法、真空蒸发沉积 法、静电结合法等；
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，将粒径在3 mm以上的物料粉碎至 粒径为10—25µm以下的微细颗粒，从 使产品具有界面活性，呈现出特殊功能 的过程.
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。在加工中升温低，尤其适用于热敏性食品， 但能耗大。 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。
微胶囊：指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包物。其大 小一般为5-200μ不等，形状多样，取决于原料与制备方 法。 微胶囊化：制备微胶囊的过程称为微胶囊化。 微胶囊化技术：指将固体、液体或气体包埋在微小而密封 的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的 技术。其中，被包埋的物质称为芯材，包括香精香料、酸 化剂、甜味剂、色素、脂类、维生素、矿物质、酶、微生 物、气体以及其它各种饲料添加剂。包埋芯材 实现微囊胶化的物质称为壁材。可用作微胶囊 包囊材料的有天然高分子、半合成高分子和合 成高分子材料。
食品加工新技术食品超微粉碎技术
食品加工新技术食品超微粉碎技术Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】第一章食品超威粉碎技术粉碎操作的主要作用：１、迎合某些消费和生产的需要。
如面粉以粉末形式使用；巧克力生产时需将各种配料粉碎到足够小的细度，才能使物料混合均匀，以保证产品品质。
２、增加物料的表面积，以利加工。
如喷雾干燥前，需将物料充分粉碎。
３、功能性食品生产的需要。
各种功能性配料的用量非常小，只有充分粉碎，才能混合均匀。
如硒是微量活性物质，用量很小，如果混合不均，还会导致严重副作用的产生。
第一节粉碎理论一、有关粉碎的基本概念１、粉碎：粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力，使之破碎的单元操作。
┌> 破碎：将大块物料分裂成小块物料的操作粉碎──┤└> 磨碎或研磨：将小块物料分裂成细粉的操作２、粒度：物料颗粒的大小３、粉碎操作的种类（按细度分）①粗粉碎：原料粒度在４０～１５００ｍｍ范围内，成品粒度若５～５０ｍｍ②中粉碎：１０～１００，５～１０ｍｍ③微粉碎：５～１０，１００μｍ以下④超威粉碎：原料粒度０.５～５ｍｍ，成品粒度１０～２５μｍ以下。
４、粉碎的方法（按物料所处介质分）（１）干法粉碎：原料直接粉碎，而不是悬浮于载体液流中进行粉碎。
①开路粉碎：物料经粉碎后而被直接卸出，不经筛分。
②自由粉碎：物料经筛分后，将较粗的物料进行粉碎。
③滞塞进料粉碎：在粉碎机出口插入筛网，以限制物料的卸出，以使物料粉碎得更细。
④闭路粉碎：将粉碎出来的物料经过筛分，分出过粗的物料重新回入粉碎机进行粉碎。
（２）湿法粉碎：将原料悬浮于载体液流中进行粉碎。
此法可避免粉尘飞扬，减少浪费。
５、粉碎的基本方法（根据物料受力的种类分）：（１）压碎：物料置于两个粉碎面之间，施加压力后，物料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。
（２）劈碎：用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂。
三篇食品工程高新技术
• 中粉药属生有产机：钙促，进比药无材机成钙分容的易溶被出人，体提吸高收药、效利
• 水用产。品深加工和水产饲料生产 • 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，改性后还有许
多其他功能特性。
——食品资源的利用
第二节 冷冻粉碎
利用物料在低温状态下的“低温脆 性”，即物料随温度的降低，其硬度和 脆性增加，而塑性和韧性降低。在一定 温度下用一个很小的力就能将其粉碎。
• 微胶囊内部装载的物料称为心材(或称囊心 物质)，外部包裹的壁膜称为壁材(或称包 囊材料)。
心材
• 心材可以是单一的固体、液体或气体，也可 以是固液、液液、固固或气液混合体等。
• 可以作为心材的物质很多，如膳食纤维、活 性多糖、超氧化物歧化酶(SOD)和免疫球蛋 白等生物活性物质、氨基酸、维生素、矿质 元素、食用油脂、酒类、微生物细胞、甜味 剂、酸味剂等。
第二章 食品包装、杀菌新技术
• 蒸煮袋与软罐头 • 无菌包装 • 超高温杀菌 • 欧姆杀菌和高压杀菌
第一节 蒸煮袋与软罐头
• 蒸煮袋是采用由聚酯、铝箔、聚烯烃等材 料复合而成的多层复合薄膜用黏合剂通过 干法或其他复合后切制或一定尺寸的软质 包装容器，适宜于填充多种食品，可热熔 封口，并能耐高温高湿热杀菌。
“无菌”表明了产品中不含任何影响产 品质量的微生物，“完整封合”表明经过 了适当的机械手段将产品封合到一定容积 的包装内，能防止微生物和气体或水蒸汽 进入包装。
一、无菌包装的特点
• 可以使食品的营养成分得以完好的保存； • 采用复合包装材料和真空状态可以使食品
免受光、异味和微生物的侵入，使食品不 必加防腐剂，运输、仓储不需冷藏； • 产品外形呈砖形、包装材料使用纸质，产 品的空间利用率高、重量轻，成本低； • 符合环保包装的潮流
食品的微胶囊造粒技术
色素的微胶囊化
将色素包覆在微胶囊中，可以防止色 素在加工和储存过程中的降解，保持 食品颜色鲜艳。
营养强化剂的微胶囊化
维生素的微胶囊化
将维生素包覆在微胶囊中，可以保护维生素不被氧化，同时控制 其在食品中的释放速度，提高维生素的生物利用率。
矿物质的微胶囊化
将矿物质包覆在微胶囊中，可以提高矿物质的稳定性，使其在加工 和储存过程中不易损失，同时提高矿物质的生物利用率。
增加食品安全性
微胶囊技术可以掩盖食品中的不良味道或气味，提高食品的接受度， 同时还可以作为食品防腐剂的载体，延长食品的保质期。
降低生产成本
微胶囊技术可以提高生产效率，简化生产流程，降低生产成本。
微胶囊造粒技术的挑战
技术难度高
微胶囊造粒技术需要精确控制各种参数， 如颗粒大小、壁材选择、工艺条件等，
以达到最佳效果。
食品的微胶囊造粒技术
目录
• 引言 • 微胶囊造粒技术的原理 • 微胶囊造粒技术在食品工业中的应用 • 微胶囊造粒技术的优势与挑战 • 结论
01
引言
主题简介
微胶囊造粒技术是一种先进的食品加 工技术，通过将食品成分或活性物质 包裹在微小的胶囊中，以改善食品的 品质、口感、稳定性及延长保质期。
该技术广泛应用于食品、饮料、保健 品等领域，为消费者提供更加健康、 美味的食品选择。
微胶囊造粒技术的定义
01
微胶囊造粒技术是指通过物理或 化学手段，将一种或多种物质包 裹在微小的胶囊中，形成微小颗 粒的技术。
02
这些微胶囊通常由天然或合成的 高分子材料制成，直径通常在微 米级别，可以包含液体、固体或 气体。
微胶囊造粒技术在食品行业的应用
微胶囊造粒技术在食品行业中广泛应 用于改善食品的口感、品质和稳定性， 以及延长保质期。
第一章_超微粉碎分析
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。磨浆时用胶体磨将颗粒磨至粒径为5～8μm，
再均质为1～2μm。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。
第二节 粉碎理论
一、物料的力学性质
• 硬度：在固体表面产生局部弹性变形所需的能量， 有软、硬之 分。是粉碎作业程序、选择设备类型和尺寸的主要依据。对于 特别硬的物料用挤压和冲击比较有效。 • 强度：物料抵抗塑变的能力，有强、弱之分。通常以物料破坏 时单位面积上所受的力即N/m2或Pa来表示。按材料内部的均
例1：贝壳类产品、畜骨粉加工
• 贝壳中含有极其丰富的钙，在牡蛎的贝壳中，含钙量超过90％ 以上。利用超微粉碎技术，将牡蛎壳粉碎至很细小的粉粒，用 物理方法促使粉粒的表面性质发生变化，可以达到牡蛎壳更好 地被人体吸收利用的目的。此外来源于节肢动物的蟹壳、虾壳、
虾皮等也可以采用超微粉碎的方法来进行粉碎得到超微粉末，
制备膳食纤维的一般工艺（以甘蔗渣为 例）：
• 原料清理→粗粉碎→ 浸泡漂洗→脱除异味 → 漂白脱色→脱水干燥→微粉碎→功能活 化→超微粉碎→膳食纤维超微粉 • 备选原料：甘蔗渣、苹果渣、蔬菜渣等。
例3：巧克力的生产
• 巧克力属于超微颗粒的多相分散体系，糖和可可作为分
散相分散于油脂连续相内。
• 巧克力一个重要的质构特征是口感特别细腻滑润，这
第三节 超微粉碎的方法
• 干法超微粉碎
• 气流式
• 高频振动式 • 旋转球磨式 • 转辊式• Nhomakorabea法超微粉碎
• 搅拌磨
• 行星磨 • 胶体磨
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• 内容提要： • --微粉碎与超微粉碎 • --冷冻粉碎 • --微胶囊造粒技术
第一节 食品的超微粉碎
• 粉碎：利用机械或流体动力的方法克服固 体内部凝聚力使之破碎的单元操作
• 微粉碎：原料粒度5～10mm，成品粒度 100μm以下。
• 超微粉碎：原料粒度0.5～5mm，成品粒度 10～25μm以下。
一、定义及原理
• 1）定义：
• 超微粉碎技术：利用各种特殊的粉碎设 备，通过一定的加工工艺流程，对物料 进行碾磨、冲击、剪切等，将粒径在 3mm 以上的物料粉碎至粒径为10um25um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。
2）原理
• 超微粉碎是基于微米技术原理 • ---通过对物料的冲击、碰撞、剪切、研
• 胶体磨 .doc
五、超微粉碎的应用
• 1） 食物资源的利用
渣皮
• 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。
气流式
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。
2AB10型气流粉碎机 AB10型气流粉碎机
• 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， 比如
球磨机
• 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。
• 球磨机工作原理.doc
• 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；产生冲击性的剪切、摩 擦和挤压等作用，将颗粒粉碎
• （4）原来不能充分吸收或利用的原料被 重新利用，节约了资源；
• （5）可配制和深加工成各种功能食品，增加 了品种，提高了资源利用率。
• （6）超微粉碎加工技术适用范围广、操作工 艺简单、产品附加值高、经济效益显著。
• 是食品加工业的一种新手段、新思路，对于传 统工艺、配方的改进，新产品的开发，尤其是 保健食品（功能食品）的开发将产生巨大推动 作用。
• 超微粉碎技术是近年来随着现代化工、电子、 生物、材料及矿产开发等高新技术的不断发展 而兴起的，是国内外食品加工的高科技尖端技 术。
• 在国外，美国、日本市售的果味凉茶、冻干水 果粉、超低温速冻龟鳖粉、海带粉、花粉和胎 盘粉等，多是采用超微粉碎技术加工而成；
• 而我国也于20世纪90年代将此技术应用于花 粉破壁，随后一些口感好、营养配比合理、易 消化吸收的功能性食品（如山楂粉、魔芋粉、 香菇粉等）应运而生。
四、超微粉碎的方法
磨介式
借助与运动的研磨介质(磨介)所产生的 冲击，以及非冲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 料的粉碎力等特性。
• 磨介式粉碎的典型设备有球磨机、搅拌 磨、胶体磨和振动磨等类型。
三、超微粉碎的工艺
工艺过程有一次粉碎和二次粉碎。 一次粉碎就是在一台设备上同时完成粉
碎、筛选、分离、再粉碎的过程。
二次粉碎是先对物料进行粗粉碎，然后 再采用超细粉碎机完成超细粉碎加工， 其工艺流程大致为：原料→筛选→清选 →干燥→粗粉碎→超细粉碎→风选分级 →超细粉体产品。
四、超微粉碎的方法
• 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。
骨
• 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。
• 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
搅拌磨
• 振动磨是利用磨介高频振动产生的冲击 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。
• 振动磨.doc
胶体磨
• 利用相对速度很高的研磨面带动浆料， 使其中的固体颗粒相互冲击和摩擦以达 到粉碎目的的超微粉碎机械
磨等手段，施于冲击力、剪切力或几种 力的复合作用，达到微米水平。
• 随着物质的超微化，其表面分子排列、 电子分布结构及晶体结构均发生变化， 产生块、粒材料所不具备的表面效应、 小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道 效应，从而使得超微产品与宏观颗粒相 比具有一系列优异的物理、化学及表界度快可低温粉碎 • 粒径细且分布均匀 • 节省原料，提高利用率 • 减少污染
超微粉碎食品的特点
• （1）较大程度地保持了物料原有的生物 活性和营养成分，改善了食品的口感；
• （2）使得食品有很好的固香性、分散性 和溶解性，利于营养物质的消化吸收；
• （3）由于空隙增加，微粉孔腔中容纳一 定量的CO2和N2可延长食品保鲜期；
• 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。
2AB10型气流粉碎机 AB10型气流粉碎机
• 气流粉碎机 .doc
气流式超微粉碎的特点
• 粉品细度可达2~40微米 • 粒度分布范围更窄，即粒度更均匀。 • 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。
• 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。