超微粉碎技术在食品工业中的应用

超微粉碎技术在食品工业中的应用

摘要:超微粉碎技术是食品加工中应用最广泛的制备超微粉体的手段,已受到普遍关注。超微粉碎技术能提高物料的利用率,改善加工性能,使产品的品质更加优良。在简述超微粉碎技术基本原理的基础上,综合国内外的研究成果,对超微粉碎技术在食物资源的充分利用、新型功能食品的开发、传统工艺的改进、食品品质的改善、生产成本的降低等方面的研究进展作了介绍,展望了超微粉碎技术在食品加工领域的应用前景

关键词:超微粉碎技术；食品加工；应用

Application of Superfine Grinding Technology in Food Industry

Abstract:Ultrafinepulverizingiswidelyusedinfoodprocessingtomakeultrafinepowder,isgive nmoreattentionnowadays.Theultrafinepowderhasmanyparticularcharacteristics,suchasincreasingth eutilizationrateofmaterials,improvingtheprocessingperformancesandthequalityofproducts.Ontheba sisofbasicprincipleofsuperfinecomminutionandsomeresearchesresultsathomeandabroad,commonly usedsuperfinecomminutionapproachandsuperfinecomminutiontechnologyplayahugeroleinpromoti ngthefoodindustryweremainlyintroduced,includingthefullutilizationoffoodresources,thedevelopme ntofnewfunctionalfoods,upgradeoftraditionalcrafts,improvementoffoodquality,lowerproductioncos ts.Theapplicationprospectsofsuperfinecomminutiontechnologyinthisfiledwasalsoforecasted.

Keywords:superfinecomminutiontechnology;foodprocessing;application

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。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的,我国也于20世纪90年代将此技术应用于花粉制品,一些口感好、营养配比合理、易消化吸收的功能性食品应运而生。

1超微粉碎技术原理

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流程,对物料进行碾磨、冲击、剪切等,将粒径3mm以上的物料粉碎至粒径为10~25m以下的微细颗粒[1],从而使产品具有界面活性,呈现出特殊的功能。超微粉碎技术是基于微米技术原理的。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小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应,从而使得超微粉碎产品与宏观颗粒相比具有优异的物理、化学及表界面性质。

2超微粉碎技术的优点

2.1速度快,可低温粉碎

超微粉碎技术采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法,在粉碎过程不会产生局部过热现象,甚至可在低温状态下进行,粉碎瞬时即可完成,因而能最大限度地保留粉体的生物活性成分,有利于制成所需的高质量产品[2]。

2.2节省原料,提高利用率

物体经超微粉碎后的超微粉一般可直接用于制剂生产,而用常规粉碎方法得到的粉碎产品,仍需一些中间环节才能达到直接用于生产的要求,这样很可能造成原料的浪费。因此,超微粉碎技术非常适合珍稀原料的粉碎[2]。

2.3提高了发酵、酶解过程的化学反应速度

由于经过超微粉碎后的原料,具有极大的比表面,在生物、化学等反应过程中,反应接触的面积大大增加了,因而可以提高发酵、酶解过程的反应速度,在生产中节约了时间,提高了效率[2]。

2.4利于对食品营养成分的吸收

研究表明,经过超微粉碎的食品,由于其粒径非常小,营养物质不必经过较长的路程就能释放出来,并且微粉体由于粒径小而更容易吸附在小肠内壁,加速了营养物质的释放速率,使食品在小肠内有足够的时间被吸收[2]。

3超微粉碎技术在食品工业中的应用

在食品加工领域里,通常把粒度低于25μm的粉末称为超微粉体[3],将制备超微粉体的方法称为超微粉碎技术

3.1超微粉碎技术在食品加工中的应用

3.1.1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的富钙饮料等。传统的饮茶是用开水冲泡茶叶,人体并没有大量吸收茶的营养成分,大部分蛋白质、碳水化合物及部分矿物质、维生素等都存留于茶渣中。若将茶叶在常温、干燥状态下制

成茶粉(粒径<5μm),可提高人体对其营养成分的吸收率。将茶粉添加到其他食品中,还可开发出新的茶制品。

3.1.2果蔬加工

蔬菜在低温下磨成微膏粉,既保存了营养成分,其纤维质也因微细化而使口感更佳。利用超微粉碎技术对植物进行深加工的产品种类繁多,如枇杷叶粉、红薯叶粉、桑叶粉、银杏叶粉、豆类蛋白粉、茉莉花粉、月季花粉、甘草粉、脱水蔬菜粉、辣椒粉等。

3。1.3粮油加工

将超微粉碎的麦麸粉、大豆微粉等添加到面粉中,可制成高纤维或高蛋白面粉。稻米、小麦等粮食类加工成超微米粉,由于粒度细小,表面态淀粉受到活化,将其填充或混配制成的食品具有易于熟化、风味和口感好[4]的优良性能。

3.1.4功能性食品加工

当今,药食同源、食疗重于药疗的思想已普遍为人们接受。对于功能性食品的生产,超微粉碎技术主要在基料(如膳食纤维、脂肪替代品等)的制备中起作用。超微粉体可提高功能物质的生物利用率,降低基料在食品中的用量,微粒子在人体内的缓释作用可使功效性延长。在研制开发固体蜂蜜的工艺中,用胶体磨将配料进行超微粉碎可增加产品的细腻度。另外,用超微细骨粉、海虾粉补钙,超微细海带粉补碘,人体易吸收且简便易行[5]。

3.1.5香辛料、调味品加工

超微粉碎技术作为新型的食品加工方法,可以使传统工艺加工的香辛料、调味产品(主要指豆类发酵固态制品)更加优质。香辛料、调味料在微粒化后产生的巨大孔隙率造成的集合孔腔可吸收并容纳香气,味道经久不散,香气和滋味更加浓郁。同时,超微粉碎技术可以使传统调味料细碎成粒度均一、分散性能好的优良超微颗粒,流动性、溶解速度和吸收率均有很大的增加,口感效果也得到十分明显的改善,经超微粉碎方法加工的香辛料、调味料的入味强度是传统加工方法的数倍乃至十余倍。

3.1.6冷制品加工在冷食业中应用超微粉碎技术,不但能降低成本,增加花色品种,还为开发新冷食品提供了新型原辅料。

3.1.7巧克力加工

据报道,巧克力细腻滑润的良好口感要求配料的粒度不得大于25m,当粒径大于40m时,巧克力的口感明显粗糙。而超微粉碎技术能使大部分可可、糖、乳等干物质达到20~30m,为产品提供细腻润滑的口感。因此,只有超微粉碎技术加工的巧克力配料才能保证巧克力的质量。

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,是食品加工业的新技术、新手段,对于传统食品加工工艺和配方的改进及新产品的开发,尤其是保健食品(功能食品)的开发将产生巨大的推动作用。因此,随着超微粉碎技术的成熟和发展,必将成为食品和药品行业占重要位置的新型加工技术。