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超微粉碎是一項(xiàng)高新技術(shù)

農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)自然資源的約束力不斷增強(qiáng)，以及糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品的需求呈剛性增長(zhǎng)率，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)的壓力將長(zhǎng)期存在。農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平及農(nóng)產(chǎn)品附加值低，生態(tài)與環(huán)境狀況依然嚴(yán)峻，生態(tài)安全問(wèn)題依然突出。我國(guó)的基本國(guó)情及面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，決定了必須把科技進(jìn)步作為解決“三農(nóng)”問(wèn)題的一項(xiàng)根本措施，大力提高農(nóng)業(yè)科技水平，加大先進(jìn)適用技術(shù)推廣力度。從而提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，加快建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的步伐。

        食品超微加工的意義

        民以食為天，“吃”是關(guān)系到國(guó)民生計(jì)的大事。隨著土地資源的減少，食品將成為本世紀(jì)的緊縮物資，開(kāi)發(fā)新的食品資源是人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題。

        國(guó)際食品業(yè)公認(rèn)，超微粉體加工技術(shù)是世紀(jì)十大食品科學(xué)技術(shù)之一。食品超微加工新技術(shù)是有效提升農(nóng)產(chǎn)品利用率的技術(shù)措施之一，是解決農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和農(nóng)副產(chǎn)品深度加工的重要技術(shù)保障。

        目前世界發(fā)達(dá)國(guó)家食品加工技術(shù)發(fā)展日新月異，采用高新技術(shù)深加工的食品層出不窮。這為企業(yè)帶來(lái)了豐厚的利潤(rùn)和國(guó)際市場(chǎng)的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)力。

        我國(guó)食品加工業(yè)起步較晚，高新技術(shù)在食品工業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品的深加工尚未得到有效的推廣和應(yīng)用。為提升我國(guó)農(nóng)業(yè)深加工技術(shù)裝備的創(chuàng)新，拓展農(nóng)民增收空間。“國(guó)家中長(zhǎng)期～年科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”，實(shí)施決定中對(duì)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展提出：延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、帶動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和農(nóng)業(yè)綜合效益的全面提高。要重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品的精深加工，開(kāi)發(fā)農(nóng)產(chǎn)品加工先進(jìn)技術(shù)裝備，發(fā)展以健康食品為主導(dǎo)的農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)，拓展農(nóng)民增收空間。

        我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，可用于食品加工的植物資源非常豐富。然而不少富含營(yíng)養(yǎng)的植物莖稈和果實(shí)因加工技術(shù)手段的限制而難于直接食用并被人體消化，造成可食性低的結(jié)果。提高可食性生物的利用率是開(kāi)發(fā)精深加工技術(shù)的目的所在。超微粉碎是有效解決植物細(xì)胞破壁，改善食用口感和增加人體消化吸收的關(guān)鍵技術(shù)。

        在保健食品方面超微粉碎技術(shù)的意義更為突出。隨著人們生活水平的提高，人們尋求新的保健型營(yíng)養(yǎng)食品是一大趨勢(shì)。由于我國(guó)缺少先進(jìn)的超微粉碎加工技術(shù)，大量的農(nóng)副產(chǎn)品不能精深加工利用，造成了可食性資源的浪費(fèi)。諸如小麥麩皮、燕麥皮、玉米皮、米糠、豆渣等主要用于飼料，沒(méi)有很好的開(kāi)發(fā)和利用。國(guó)內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)學(xué)家專(zhuān)家早就一致認(rèn)為麩皮和米糠是含膳食纖維很高的“保健食品”。其纖維含量高達(dá)、蛋白質(zhì)為、脂肪為。食用這些食品將有利于人體新陳代謝，并對(duì)防止便秘、降低膽固醇、預(yù)防動(dòng)脈硬化等具有明顯效果。在國(guó)外，用麩皮開(kāi)發(fā)的纖維保健食品已成為國(guó)際市場(chǎng)的搶手貨，頗受消費(fèi)者歡迎。

        聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織已頒布了膳食纖維指導(dǎo)大綱，將小麥麩皮列入重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的種類(lèi)，這為加快我國(guó)對(duì)麩皮的研究開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了新商機(jī)。另外，我國(guó)麩皮年產(chǎn)量約萬(wàn)噸～萬(wàn)噸左右，如果采用超微粉碎技術(shù)將其開(kāi)發(fā)生產(chǎn)保健食品，將是一筆巨大的經(jīng)濟(jì)財(cái)富。這一切都表明，超微粉碎技術(shù)在食品加工業(yè)中，將有著更為廣闊的應(yīng)用前景。

        超微粉碎技術(shù)

        超微粉碎技術(shù)是一項(xiàng)高新技術(shù)。用于可食性植物莖稈果實(shí)的超微細(xì)粉碎設(shè)備，已經(jīng)成為世界各國(guó)所關(guān)注的熱點(diǎn)。我國(guó)也不例外。將超微粉碎技術(shù)早就列入國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的計(jì)劃項(xiàng)目。目前國(guó)外一些公司針對(duì)植物食品的超細(xì)粉碎設(shè)備并以昂貴的價(jià)格向我國(guó)推銷(xiāo)。而我國(guó)用于植物類(lèi)的超微粉碎設(shè)備仍較落后。多為傳統(tǒng)的機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)和高能耗、低產(chǎn)量的氣流粉碎機(jī)為主。產(chǎn)品細(xì)度很難達(dá)到超細(xì)化要求。而且存在生產(chǎn)效率低、加工成本高，設(shè)備衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)很難符合要求。面對(duì)諸多技術(shù)問(wèn)題，所以很難在食品加工業(yè)中推廣應(yīng)用。
   

        針對(duì)超微粉體在食品加工業(yè)中的推廣應(yīng)用，我國(guó)自主創(chuàng)新研究開(kāi)發(fā)了世界首創(chuàng)“高度湍流磨”。由于它在粉碎機(jī)理上的重大創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，從而解決了至今為止各國(guó)粉碎行業(yè)專(zhuān)家孜孜以求而未獲重大進(jìn)展的粉碎節(jié)能、超微粉碎亞微米、以及粉體無(wú)篩分離等重大瓶頸技術(shù)問(wèn)題。這一技術(shù)成果用于食品加工業(yè)，將對(duì)植物纖維、生物制品和功能性食品的加工帶來(lái)了新商機(jī)，其粉碎細(xì)度平均可達(dá)，能賦予高檔保健食品爽滑的口感和獨(dú)特的口味。同時(shí)，它對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品的綜合開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。以麩皮、米糠加工為例，每小時(shí)產(chǎn)量可達(dá)以上，電耗為千瓦小時(shí)，其粉碎加工成本是氣流磨的，這是目前所有的超微粉碎設(shè)備無(wú)可比擬的。

        高度湍流磨粉碎原理及科學(xué)依據(jù)

        湍流磨是通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的“湍流渦輪”，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的高度湍流運(yùn)動(dòng)，將物料迅速粉碎的。高度湍流必須在雷諾數(shù)＞×下發(fā)生，該湍流磨的雷諾數(shù)高達(dá)×，確能產(chǎn)生高度湍流運(yùn)動(dòng)。

        湍流運(yùn)動(dòng)的特性是不規(guī)則的，即由大小不等渦體組成無(wú)規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。它最本質(zhì)的特征是“湍動(dòng)”，即隨機(jī)的脈動(dòng)。它的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)都是隨機(jī)的。不僅對(duì)時(shí)間、而且對(duì)空間而言。湍流運(yùn)動(dòng)的另一重要特性是擴(kuò)散性。湍流中由于渦體相互混雜，引起流體內(nèi)部動(dòng)量交換，動(dòng)量大的質(zhì)點(diǎn)將動(dòng)量傳給動(dòng)量小的質(zhì)點(diǎn)，動(dòng)量小的質(zhì)點(diǎn)又影響動(dòng)量大的質(zhì)點(diǎn)，結(jié)果擴(kuò)散增加了動(dòng)量、質(zhì)量的傳遞率。

        當(dāng)被粉碎物體處在高度湍流場(chǎng)中時(shí)，就構(gòu)成了氣固兩相流，從機(jī)械裝置“湍流渦輪”獲得的湍動(dòng)能量，通過(guò)慣性力由大旋渦逐級(jí)傳遞給小旋渦。在這一復(fù)雜的湍動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊、摩擦、剪切作用力，從而使物料有效地被粉碎。

        高度湍流磨工藝特點(diǎn)及優(yōu)越性

        超微粉碎技術(shù)被國(guó)內(nèi)外科技界稱(chēng)為跨世紀(jì)的高新技術(shù)。目前只有少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家具有這種生產(chǎn)技術(shù)。我國(guó)自九十年代從國(guó)外引進(jìn)，其研究應(yīng)用方興未艾?，F(xiàn)在看來(lái)引進(jìn)的這些設(shè)備并非先進(jìn)。“高度湍流磨”能將植物纖維一次性干法粉碎到以下，而且產(chǎn)量高、能耗低，主要是取決于粉碎機(jī)理上的重大創(chuàng)新突破。其工藝特點(diǎn)及技術(shù)優(yōu)越性簡(jiǎn)述如下：

        1.粉碎機(jī)理：世界首創(chuàng)。技術(shù)水平：國(guó)際領(lǐng)先。具有能耗低，生產(chǎn)效率高和粉體無(wú)篩分離的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

        2.技術(shù)工藝先進(jìn)，粉碎與分級(jí)、分散與改性，三項(xiàng)加工工序簡(jiǎn)化為一機(jī)同步作業(yè)。粉碎溫度低：磨腔設(shè)有冷卻閉路循環(huán)系統(tǒng)、粉體出料溫度不高于℃。

        3.設(shè)備全系統(tǒng)雙負(fù)壓運(yùn)行，不產(chǎn)生任何粉體泄漏。工藝簡(jiǎn)化，全套裝置體積小，安裝與維修非常簡(jiǎn)便。

        4.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按國(guó)家頒布的食品與藥品技術(shù)條件產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)則執(zhí)行，設(shè)備質(zhì)量符合技術(shù)要求。

        5.操作密閉，采用智能化控制：設(shè)備采用自動(dòng)傳感溫度和自動(dòng)化進(jìn)料，以及人機(jī)屏幕臨視和可編程自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。同時(shí)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連鎖安全保護(hù)和報(bào)警。

        結(jié)論

         由于我國(guó)食品加工業(yè)起步較晚，新技術(shù)在食品工業(yè)和農(nóng)副產(chǎn)品的深度加工尚未得到有效的推廣和應(yīng)用，因此，食品超微粉碎新技術(shù)在我國(guó)還剛剛起步。但是，隨著中國(guó)食品工業(yè)逐漸走向國(guó)際化，食品超微粉碎技術(shù)將成為今后亟待發(fā)展的科學(xué)技術(shù)之一，它將為我國(guó)食品工業(yè)的快速發(fā)展帶來(lái)了新的商機(jī)。