農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)。隨著我國自然資源的約束力不斷增強,以及糧食等主要農(nóng)產(chǎn)品的需求呈剛性增長率,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和農(nóng)產(chǎn)品競爭力增強的壓力將長期存在。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)境狀況依然嚴峻,生態(tài)安全問題依然突出。我國的基本國情及面臨的嚴峻挑戰(zhàn),決定了必須把科技進步作為解決“三農(nóng)”問題的一項根本措施,大力提高農(nóng)業(yè)科技水平,加大*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)系到國民生計的大事。隨著土地資源的減少,食品將成為本世紀的緊縮物資,開發(fā)新的食品資源是人類面臨的重大問題。
食品業(yè)*,超微粉體加工技術(shù)是21世紀食品科學(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)達國家食品加工技術(shù)發(fā)展日新月異,采用*深加工的食品層出不窮。這為企業(yè)帶來了豐厚的利潤和市場的強勁競爭力。
我國食品加工業(yè)起步較晚,*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。“國家中長期(2006~2020年)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”,實施決定中對農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展提出:延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和農(nóng)業(yè)綜合效益的全面提高。要重點發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品的精深加工,開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品加工*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。
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,可用于食品加工的植物資源非常豐富。然而不少富含營養(yǎng)的植物莖稈和果實因加工技術(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養(yǎng)食品是一大趨勢。由于我國缺少*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。諸如小麥麩皮、燕麥皮、玉米皮、米糠、豆渣等主要用于飼料,沒有很好的開發(fā)和利用。國內(nèi)外營養(yǎng)學(xué)家專家早就一致認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43.9%、蛋白質(zhì)為17.6%、脂肪為8.3%。食用這些食品將有利于人體新陳代謝,并對防止便秘、降低*、預(yù)防動脈硬化等具有明顯效果。在國外,用麩皮開發(fā)的纖維保健食品已成為市場的搶手貨,頗受消費者歡迎。
聯(lián)合國糧農(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開發(fā)的種類,這為加快我國對麩皮的研究開發(fā)創(chuàng)造了新商機。另外,我國麩皮年產(chǎn)量約7000萬噸~8000萬噸左右,如果采用超微粉碎技術(shù)將其開發(fā)生產(chǎn)保健食品,將是一筆巨大的經(jīng)濟財富。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*。
用于可食性植物莖稈果實的超微細粉碎設(shè)備,已經(jīng)成為世界各國所關(guān)注的熱點。我國也不例外。將超微粉碎技術(shù)早就列入國家重點開發(fā)的計劃項目。目前國外一些公司針對植物食品的超細粉碎設(shè)備并以昂貴的價格向我國推銷。而我國用于植物類的超微粉碎設(shè)備仍較落后。多為傳統(tǒng)的機械沖擊式
粉碎機和高能耗、低產(chǎn)量的氣流粉碎機為主。產(chǎn)品細度很難達到超細化要求。而且存在生產(chǎn)效率低、加工成本高,設(shè)備衛(wèi)生標(biāo)準很難符合GMP要求。面對諸多技術(shù)問題,所以很難在食品加工業(yè)中推廣應(yīng)用。
針對超微粉體在食品加工業(yè)中的推廣應(yīng)用,我國自主創(chuàng)新研究開發(fā)了世界*“高度湍流磨”。由于它在粉碎機理上的重大創(chuàng)新發(fā)現(xiàn),從而解決了至今為止各國粉碎行業(yè)專家孜孜以求而未獲重大進展的粉碎節(jié)能、超微粉碎(亞微米)、以及粉體無篩分離等重大瓶頸技術(shù)問題。這一技術(shù)成果用于食品加工業(yè),將對植物纖維、生物制品和功能性食品的加工帶來了新商機,其粉碎細度平均可達(1um),能賦予保健食品爽滑的口感和*的口味。同時,它對農(nóng)副產(chǎn)品的綜合開發(fā)利用帶來可觀的經(jīng)濟效益。以麩皮、米糠加工為例,每小時產(chǎn)量可達50kg以上,電耗為20千瓦/小時,其粉碎加工成本是氣流磨的10%,這是目前所有的超微粉碎設(shè)備*的。
高度湍流磨粉碎原理及科學(xué)依據(jù)
湍流磨是通過創(chuàng)新設(shè)計的“湍流渦輪”,高速運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的高度湍流運動,將物料迅速粉碎的。高度湍流必須在雷諾數(shù)(Re>1.5×105)下發(fā)生,該湍流磨的雷諾數(shù)高達(Re=6.6×105),確能產(chǎn)生高度湍流運動。
湍流運動的特性是不規(guī)則的,即由大小不等渦體組成無規(guī)則的隨機運動。它zui本質(zhì)的特征是“湍動”,即隨機的脈動。它的速度場和壓力場都是隨機的。不僅對時間、而且對空間而言。湍流運動的另一重要特性是擴散性。湍流中由于渦體相互混雜,引起流體內(nèi)部動量交換,動量大的質(zhì)點將動量傳給動量小的質(zhì)點,動量小的質(zhì)點又影響動量大的質(zhì)點,結(jié)果擴散增加了動量、質(zhì)量的傳遞率。
當(dāng)被粉碎物體處在高度湍流場中時,就構(gòu)成了氣固兩相流,從機械裝置“(湍流渦輪)”獲得的湍動能量,通過慣性力由大旋渦逐級傳遞給小旋渦。在這一復(fù)雜的湍動過程中產(chǎn)生強烈的撞擊、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及*性
超微粉碎技術(shù)被國內(nèi)外科技界稱為跨世紀的*。目前只有少數(shù)發(fā)達國家具有這種生產(chǎn)技術(shù)。我國自九十年代從國外引進,其研究應(yīng)用方興未艾。現(xiàn)在看來引進的這些設(shè)備并非*。“高度湍流磨”能將植物纖維一次性干法粉碎到1um以下,而且產(chǎn)量高、能耗低,主要是取決于粉碎機理上的重大創(chuàng)新突破。其工藝特點及技術(shù)*性簡述如下:
1.粉碎機理:世界*。技術(shù)水平:。具有能耗低,生產(chǎn)效率高和粉體無篩分離的技術(shù)優(yōu)勢。
2.技術(shù)工藝*,粉碎與分級、分散與改性,三項加工工序簡化為一機同步作業(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50℃。
3.設(shè)備全系統(tǒng)雙負壓運行,不產(chǎn)生任何粉體泄漏。工藝簡化,全套裝置體積小,安裝與維修非常簡便。
4.技術(shù)標(biāo)準,按國家頒布的食品與藥品技術(shù)條件產(chǎn)品檢驗規(guī)則執(zhí)行,設(shè)備質(zhì)量符合GMP技術(shù)要求。
5.操作密閉,采用智能化控制:設(shè)備采用自動傳感溫度和自動化進料,以及人機屏幕臨視和可編程自動調(diào)節(jié)控制。同時設(shè)備能實現(xiàn)自動連鎖安全保護和報警。
結(jié)論
由于我國食品加工業(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)在我國還剛剛起步。但是,隨著中國食品工業(yè)逐漸走向化,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,它將為我國食品工業(yè)的快速發(fā)展帶來了新的商機。