食品加工新技术PPT课件.ppt
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1、食品加工新技术食品加工新技术 1第一章第一章 超微粉碎技术超微粉碎技术2 植物花粉,被誉为植物花粉,被誉为“微型营养宝库微型营养宝库”,对人体有优良的保,对人体有优良的保健作用,但花粉的单体都具有坚硬的外壳,直接服用则无健作用,但花粉的单体都具有坚硬的外壳,直接服用则无法被人体吸收。而经过超微粉碎,使花粉破壁,有效成分法被人体吸收。而经过超微粉碎,使花粉破壁,有效成分得以完全释放,可直接被人体所吸收。得以完全释放,可直接被人体所吸收。 34 超微粉碎是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝超微粉碎是指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,从而将聚力使之破碎,从而将3 3毫米以上
2、的物料颗粒粉碎至毫米以上的物料颗粒粉碎至10-2510-25微米的操作技术。微米的操作技术。 超微细粉末是超微粉碎的最终产品,具有一般颗粒所没有超微细粉末是超微粉碎的最终产品,具有一般颗粒所没有的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。学反应活性等。51.2.湿法粉碎技术与设备湿法粉碎技术与设备3.超微粉碎技术及其应用超微粉碎技术及其应用食品粉碎方式与理论食品粉碎方式与理论 4.干法粉碎技术与设备干法粉碎技术与设备6粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。凝
3、聚力达到使之破碎的单元操作。将大块物料分裂成小块将大块物料分裂成小块物料的操作称为破碎物料的操作称为破碎将小块物料分裂成细料的将小块物料分裂成细料的操作称为磨碎或研磨,两操作称为磨碎或研磨,两者又统称粉碎者又统称粉碎7减小固体尺寸减小固体尺寸01控制多种物料相近的粒度控制多种物料相近的粒度02 减小体型,加快干燥脱水速度减小体型,加快干燥脱水速度03保证粉料和粒料的容积质量保证粉料和粒料的容积质量04使原料颗粒内的成分进行分离使原料颗粒内的成分进行分离058粗粉碎粗粉碎粉碎粉碎 中粉碎中粉碎微粉碎微粉碎超微粉碎超微粉碎成品粒度在成品粒度在10-25m以以下下9挤压粉碎挤压粉碎弯曲折弯曲折断粉碎
4、断粉碎剪切粉碎剪切粉碎撞击粉碎撞击粉碎粉碎方式粉碎方式研磨粉碎研磨粉碎10物料粉碎时的主要作用力挤压力挤压力冲击力冲击力剪切力剪切力弯曲、扭转作为附带弯曲、扭转作为附带的作用力的作用力在实际粉碎操作中,是上述几种力的综合。在实际粉碎操作中,是上述几种力的综合。11物料粉碎的机理?物料粉碎的机理?作用力作用力由粉碎机的部件传给物料由粉碎机的部件传给物料当局部积蓄的变形能超过某临界值时,当局部积蓄的变形能超过某临界值时,裂解就发生在脆弱的断裂线上裂解就发生在脆弱的断裂线上物料受各种力作用后,物料受各种力作用后,首先产生各种应变首先产生各种应变并以各种形式的变形能积蓄于物料内部并以各种形式的变形能积
5、蓄于物料内部12包埋法包埋法粉碎需要粉碎需要的能量的能量 裂解发生裂解发生后出现新表后出现新表面所需的表面所需的表面能面能裂解发生前裂解发生前的变形能的变形能13为什么粉碎操作随着粒度减小而粉碎愈加困难?为什么粉碎操作随着粒度减小而粉碎愈加困难? 到达临界状态的变形能之所以与颗粒的到达临界状态的变形能之所以与颗粒的体积有关,是因为体积越大,脆弱点存体积有关,是因为体积越大,脆弱点存在的可能性愈大。故大颗粒所需的临界在的可能性愈大。故大颗粒所需的临界压力就比小颗粒小,因而消耗的变形能压力就比小颗粒小,因而消耗的变形能也就较少。也就较少。1415 首先要考虑的是采用何种粉碎方法或设备,取决于被粉碎
6、物料的大小和所要求的粉碎比及物料的物性,而其中物料的硬度和破裂性是最为重要的考虑因素。16开路粉碎开路粉碎干法粉碎操作干法粉碎操作闭路磨碎闭路磨碎滞塞进料滞塞进料自由压碎自由压碎17物料加入粉碎机中经过物料加入粉碎机中经过粉碎作用区后,即作为粉碎作用区后,即作为制品卸出,粗粒不再循制品卸出,粗粒不再循环。制品粒度分布很宽,环。制品粒度分布很宽,能量利用不充分。能量利用不充分。可以保持物料在作用区可以保持物料在作用区的停留时间很短,限制的停留时间很短,限制了不必要细粒的粉碎,了不必要细粒的粉碎,减小了过细的粉末形成。减小了过细的粉末形成。18滞塞进料滞塞进料利用机器出口插入筛网,利用机器出口插入
7、筛网,限制制品的卸出。因物限制制品的卸出。因物料在粉碎作用区停留时料在粉碎作用区停留时间长,细粒会受到过度间长,细粒会受到过度粉碎,功率消耗大。粉碎,功率消耗大。闭路破碎闭路破碎是从粉碎机出来的物是从粉碎机出来的物料先经分粒系统,分料先经分粒系统,分出过粗的物料粒,再出过粗的物料粒,再重新回入粉碎机,粉重新回入粉碎机,粉碎机的工作只是针对碎机的工作只是针对较大的颗粒,物料在较大的颗粒,物料在粉碎作用区中的停留粉碎作用区中的停留时间短。时间短。1920湿法粉碎与干法粉湿法粉碎与干法粉碎的优缺点碎的优缺点优点优点湿法粉碎湿法粉碎更易获得更易获得更细的制更细的制品品缺点缺点湿法粉碎能湿法粉碎能耗大,
8、设备耗大,设备的磨损较严的磨损较严重重212223吸附降低硬度学说吸附降低硬度学说列宾捷尔效应列宾捷尔效应威斯特沃德效应威斯特沃德效应矿浆流变学调节学说矿浆流变学调节学说两两种种学学说说24液体气体固体25具有选择性的良好分散作用能够调节浆料的粘度具有较强的抗Ca2,Mg2的能力受pH的影响较小助磨剂的分子结构要与物料的物理化学环境相适应26经济因素环保要求只有在粉碎粒度细,研磨浓度高或浆料粘度大大增加时,使用才能取得显著的效果大多数助磨剂的用量要求较严,用量的控制粉碎过程相当复杂,助磨剂的添加缺乏规范的实验技术。27第二节第二节 干法粉碎技术与设备干法粉碎技术与设备 锤式粉碎技术与设备锤式粉
9、碎技术与设备供料装置供料装置排料装置排料装置机体机体转子转子筛片筛片齿板齿板系统组成系统组成28293031 物料受锤片物料受锤片的冲击作用的冲击作用 锤片和物料、锤片和物料、筛片和物料筛片和物料以及物料间以及物料间的摩擦作用的摩擦作用脆性物料脆性物料受冲击作用而粉碎受冲击作用而粉碎韧性大的物料韧性大的物料受摩擦作用而粉碎受摩擦作用而粉碎32提高筛子的筛落提高筛子的筛落能力能力在结构设计上,要尽在结构设计上,要尽可能破坏物料的环流可能破坏物料的环流层,使细粒能及时排层,使细粒能及时排出,避免重复而无效出,避免重复而无效的过度粉碎的过度粉碎33供料装置供料装置 粉碎机对喂入量的要求是均匀连续地供
10、料,以保证粉碎机粉碎机对喂入量的要求是均匀连续地供料,以保证粉碎机在额定负荷下稳定工作。在额定负荷下稳定工作。包括包括: 螺旋供料器螺旋供料器 电磁震动供料器电磁震动供料器 自动控制给料器自动控制给料器34 作用:保证物料顺利喂入粉碎室,防止颗粒向进口作用:保证物料顺利喂入粉碎室,防止颗粒向进口飞溅的反料和物料喂入粉碎室的架空现象,同时将飞溅的反料和物料喂入粉碎室的架空现象,同时将被粉碎直穿过筛孔的物料归集,使之从下部排料口被粉碎直穿过筛孔的物料归集,使之从下部排料口顺利排出顺利排出机壳35材料 低碳钢 中碳钢 特种铸铁 表面硬化处理的材料36 齿板的作用:阻碍环流层的运动,降低物料在粉齿板的
11、作用:阻碍环流层的运动,降低物料在粉碎室内的运动速度,增强对物料的碰撞、搓擦和碎室内的运动速度,增强对物料的碰撞、搓擦和摩擦作用摩擦作用齿板及筛片齿板及筛片自重落料自重落料气力输送气力输送机械输送机械输送排料装置排料装置37气流粉碎的原理气流粉碎的原理利用空气、水蒸气或其它气体通过一定压力的喷嘴喷利用空气、水蒸气或其它气体通过一定压力的喷嘴喷射产生高度的湍流和能量转换流,物料颗粒在这高能射产生高度的湍流和能量转换流,物料颗粒在这高能气流作用下悬浮输送,相互发生剧烈的冲击、碰撞和气流作用下悬浮输送,相互发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦,加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用,使摩擦,加上高速喷射气流对颗
12、粒的剪切冲击作用,使得物料颗粒间得到充分的研磨而粉碎成细小粒子。得物料颗粒间得到充分的研磨而粉碎成细小粒子。处理量大,产品粒度细且均匀处理量大,产品粒度细且均匀3839 气流粉碎分级机 QLM-3型气流粉碎分级机 QLM-6型气流粉碎分级机 QLM-10型气流粉碎分级机 QLM-20型气流粉碎分级机 QLM-40型气流粉碎分级机4041环形喷射式环形喷射式气流粉碎机气流粉碎机(通过喷嘴形通过喷嘴形成的射流成的射流)气流粉碎设备气流粉碎设备叶轮式气流粉碎叶轮式气流粉碎机(机(通过叶轮形通过叶轮形成的循环气流产成的循环气流产生冲击和碰撞等生冲击和碰撞等力将物料进行粉力将物料进行粉碎碎)42功率消耗
13、降低功率消耗降低设有内分级叶轮和排渣机构,极大地提高了设有内分级叶轮和排渣机构,极大地提高了成品的纯度成品的纯度整个系统可在负压下操作整个系统可在负压下操作操作简便操作简便43优缺点优缺点依靠磨机系统的振动,使研磨体得到加速度运动而冲击依靠磨机系统的振动,使研磨体得到加速度运动而冲击和研磨物料的一种超细磨设备。和研磨物料的一种超细磨设备。4445粉碎对象为固液混合体系时,如将其干粉碎对象为固液混合体系时,如将其干 燥后粉碎,既增加了加工的能量消耗,另燥后粉碎,既增加了加工的能量消耗,另外,许多物料在液体体系中处于外,许多物料在液体体系中处于46高压高压均质机均质机胶体胶体磨胶磨磨胶磨自分离自分
14、离磨胶磨胶搅拌磨搅拌磨湿法粉湿法粉碎设备碎设备超声超声均质机均质机多组分的液体体系多组分的液体体系质地柔软的固体体系质地柔软的固体体系破碎机破碎机固液分离的加工固液分离的加工湿法超微粉碎加工湿法超微粉碎加工47原理原理利用高压使得液料高速利用高压使得液料高速流过狭窄的缝隙流过狭窄的缝隙物料受到强大的剪切力、对金属部件高速冲击而物料受到强大的剪切力、对金属部件高速冲击而产生强的撞击力以及因静压力突降与突升而产生产生强的撞击力以及因静压力突降与突升而产生的空穴爆炸力等综合力的作用的空穴爆炸力等综合力的作用把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒把原先颗粒比较粗大的乳浊液或悬浮液加工成颗粒非常细
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