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超微粉碎技术应用研究进展

2019-05-23
        超微粉碎技术作为一种新型高新技术,将导致物料结构和表面积发生一些变化,从而产生原物料不具有的新的优势,从而使此技术广泛应用于各行各业中,尤其在食品、化学、制药等方面得到较快发展。着重就超微粉碎技术在粮食与饲料中应用的国内外相关研究进行综述,以其为此技术在粮食与饲料工业中的应用提供参考,并指出今后超微粉碎技术在食品行业中的研究趋势。
        剧烈的机械行为导致的与机械力接触的固体近表面区域所发生的物理和化学变化,称为机械力化学效应。超微粉碎技术是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力并使之破碎的粉碎技术,可以使物料的粒度达到10μm以下,甚至达到1μm的超微米水平。物料粒度降到微米或超微米水平将导致物料结构和表面积发生一些变化,从而产生散装物料不具有的新优势。例如表面效应、小尺寸效应、量子效应、宏观量子效应、光学效应、磁学效应、力学效应、化学和催化效应等。
超微粉碎技术
        1、超微粉碎技术分类及优点
        目前超微粉碎技术可分为机械粉碎和化学合成粉碎。化学合成粉碎的优点是粉粒粒径小且均匀、纯度高,不足是产量低、成本高和工艺复杂;机械粉碎的产量大、成本低、工艺简单,但相比于化学合成法,其粉碎得到的物料纯度不高、粒度不够均匀。总的来说,超微粉碎具有粉碎物料粒度均匀且细、节约物料、粉碎速度快、避免破坏物料内部生物活性物质和营养成分损失及有利于机体对有效成分吸收等优点。
        2、超微粉碎技术的应用
        2.1 超微粉碎技术在粮食加工领域中的应用
        物料经超微粉碎后,颗粒的比表面积显著增加,从而增加颗粒分散性、溶解性、生物功能性,表现较强的表面吸附力,人体摄取后更容易吸收消化,减少浪费。超微粉碎技术作为一种物手段目前已应用于麸皮、淀粉、小麦粉加工等方面,粉碎后物料的理化特性普遍得到不同程度的改善。
超微粉碎技术
        2.2 超微粉碎技术在饲料加工领域中的应用
        国内外研究者对饲料粉碎粒度作了大量的研究,大多数研究表明,降低饲料粉碎粒度可显著改善其营养价值。随着饲料原料粒度的降低,饲料干物质、能量和氮消化率都会得到明显的升高。其原因是降低饲料粒度对动物生产性能、养分消化率、动物肠道健康等方面具有重要作用。
        2.3 超微粉碎技术在其他领域中的应用
        超微粉碎技术具有显著优势,目前超微粉广泛应用于陶瓷、电材料、化工和造纸领域以及制药行业中。有研究表明,相比于粗颗粒 WC-Co硬质合金,超微WC-Co硬质合金具有 更好的硬度、强度和耐磨性等优势。
        在化工领域中,超微粉可以顺利渗透到皮肤内层,滋养深层细胞,从而事半功倍地发挥护肤、疗肤功效,如韩爱军等在化妆品中添加超微蚕丝粉,发现 超 微 粉可 以 被 机 体 表 面 细 胞 很 好 的 吸收。其中,将 羊 毛 粉 碎 到 中 值 粒 径 为1.5μm时,其表面积扩大700倍,黏着力显著增加,更好地适用于化妆品中。
        3、结语
        超微粉碎技术已广泛应用于各行各业中,尤其在保健食品和功能性食品中具有巨大的改善人体健康的潜力,因此,该技术也被国际食品业公认为 21世纪十大食品科学技术之一。在充分认识到超微粉碎技术积极作用的同时,也要清晰的认识到目前超微粉碎研究存在的不足。针对当前国内外的研究,在下一步的研究中不仅要充分利用粒度的降低而带来的优势,也要尽可能的找到最适粒度范围,以使优势最大化。同时,在进一步的研究中还要重点对超微粉碎物料性质变化的机械力化学效应进行研究。
        目前改性植物蛋白广泛应用于食品和饲料中,但超微粉碎在改性植物蛋白方面的研究还不足,对植物蛋白性质变化的机理性研究则更少,限制了超微粉碎植物蛋白在生产中的应用。因此,下一步的研究将可能集中在植物蛋白领域。
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