食品工程高新技术

一、冷冻粉碎的原理
物料的“低温脆性”与玻璃化转变 现象密切相关。首先使物料低温冷冻到玻 璃化转变温度或脆化温度以下，再用粉碎 机将其粉碎。在食品和农产品快速降温过 程中，会造成内部各部位不均匀的收缩而 产生内应力，在内应力的作用下，物料内 部薄弱部位微裂纹，并导致内部的结合力 降低。在外部较小作用力就使内部裂纹迅 速扩大而破碎。
食品工程高新技术
纲
要
• 食品粉碎、造粒新技术 • 食品包装、杀菌新技术 • 食品质构调整技术
第一章
食品粉碎、造粒新技 术
• 微粉碎与超微粉碎 • 冷冻粉碎 • 微胶囊造粒技术
第一节
微粉碎与超微粉碎
——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。
三、微胶囊造粒的方法
分类 具体方法 壁材 应用领域
化学法
界面聚合法 原位聚合法 分子包囊法 辐射包囊法
聚酞胺、聚氨酯、聚 脲、聚酯、乙烯基聚 合物、三聚氰酰氨、 尿素树脂、海藻酸、 明胶
全色热教纸、感 压复写纸、黏合 剂、农药、热膨 胀剂、化妆品、 油墨、医药、香 料
药品、感压复写 纸、香料、酶药 品、医药品、饲 料
一、超微粉碎的特点
• • • • 速度快可低温粉碎 粒径细且分布均匀 节省原料，提高利用率 减少污染
二、超微粉碎的原理
通过对物料的冲击、碰撞、剪切、 研磨等手段，施于冲击力、剪切力或 几种力的复合作用，达到超细粉碎的 目的。其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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ完成粉 碎、筛选、分离、再粉碎的过程。
物理法
喷雾干燥法、喷雾凝冻法、 明胶、有机溶剂、可 空气悬浮法、真空蒸汽沉 溶的聚合物、聚苯乙 淀法、静电结合法、多孔 烯、聚乙烯、石蜡 离心法
物理 化学法
水相分离法、油相分离法、 聚合物、医药品、氧 医药品、农药、 囊心交换法、挤压法、锐 化铝、农药、炭素、 食品、化妆品 空法、粉末床法、熔化分 明胶、淀粉、纤维素、 散、复相乳液 聚酰胺、聚氨酯、金 属、石蜡
二、冷冻粉碎的工艺流程
• • • • 原料前处理 低温冷冻 真空升华干燥 产品后处理
• 对含油脂、糖分、水分多的物料特别有效
第三节
微胶囊造粒技术
• 微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容 器或包装物。 • 微胶囊造粒技术就是将固体、液体或气体 物质包埋、封存在一种微型胶囊内成为一 种固体微囊产品的技术。 • 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)。
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。

三、超微粉碎的方法 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。
一、微胶囊的功能
• 改变物料的存在状态、物料的质量与体积；
• 隔离物料间的相互作用，保护敏感性物料；
• 掩盖不良风味、降低挥发性；
• 控制释放；
• 降解食品添加剂的毒理作用。
• ——微胶囊释放速度与囊壁厚度
二、微胶囊的造粒步骤
• 微胶囊的制作过程是将心材加工成微粉状， 引入壁材(成膜物质)，使用特殊方法将壁材 物质在芯材粒子表面形成薄膜(也称外壳或保 护膜)，最后经过化学或物理处理，达到一定 的机械强度，形成稳定的薄膜(也称为壁膜的 固化)。 • 制作微胶囊最关键的是芯材物质的选择和成 膜技术。选择芯材的原则是既要考虑芯材的 物性，又要兼顾芯材和壁材的相容性及二者 的相互作用。
搅拌磨
四、超微粉碎的应用
• 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。 • 动物骨、壳、皮等通过超微粉碎后得到的微 粉属有机钙，比无机钙容易被人体吸收、利 用。 • 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。
四、微胶囊造粒技术的应用
• • • • • 微胶囊化香料和风味剂 微胶囊化食品（果蔬饮料、粉末油脂） 微胶囊化微生物（双歧杆菌） 微胶囊化药物（缓释剂） 微胶囊化酶
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
——食品资源的利用
• 改善食品品质，改变传统工艺，降低生 产成本 • 软饮料加工：茶粉、植物蛋白饮料等 • 巧克力生产：巧克力配料的精磨 • 中药生产：促进药材成分的溶出，提高 药效 • 水产品深加工和水产饲料生产
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。
2AB10型气流粉碎机
AB10型气流粉碎机
三、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 球磨机 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 振动磨 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。
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。
壁
材
• 选择壁材的基本原则是：能与心材相配伍， 但不发生化学反应；能满足食品工业的安全 卫生要求，应具备适当的渗透性、吸湿性、 溶解性和稳定性等。 • 无机材料和有机材料均可作为微胶囊的壁材， 但最常用的是高分子有机材料，包括天然和 合成两大类。在食品工业中可使用的壁材有 植物胶、淀粉、纤维素、蛋白质、聚合物、 蜡与类脂物等。