粉碎室用機(jī)械力的方法來(lái)克服固體物料內(nèi)部凝聚力達(dá)到使之破碎的單元操作,。習(xí)慣上有時(shí)將大塊物料分裂成小塊物料的操作稱為破碎;將小塊物料分裂成細(xì)粉的操作稱為磨碎或研磨，兩者又統(tǒng)稱為粉碎。物料顆粒的大小稱為粒度,，它是粉碎程度的代表性尺寸,。

根據(jù)被粉碎物料和成品粒度的大小，粉碎可分為粗粉碎,、中粉碎,、微粉碎和超微粉碎四種:①粗粉碎:原粒度在40~1500mm范圍內(nèi)，成品顆粒粒度為5~50mm;②中粉碎:原料粒度10~100mm,，成品粒度5~10mm;③微粉碎(細(xì)粉碎):原料粒度5~10mm,，成品粒度100μm以下;④超微粉碎(超細(xì)粉碎):原料粒度5~10mm，成品粒度在10μm以下,。

超微粉碎技術(shù)是采用超音速氣流粉碎,、冷漿粉碎等方法，與以往的純機(jī)械粉碎方法完全不同,。在粉碎過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生局部過(guò)熱現(xiàn)象,，甚至可在低溫狀態(tài)下進(jìn)行粉碎，速度快,，瞬間即可完成,，因而最大限度地保留粉體的生物活性成分，以利于制成所需的高質(zhì)量產(chǎn)品,。

由于采用超音速氣流粉碎,，其在原料上力的分布相當(dāng)均勻。分級(jí)系統(tǒng)的設(shè)置,，既嚴(yán)格限制了大顆粒,，有避免出現(xiàn)過(guò)碎，得到粒徑分布均勻的超細(xì)粉,，同時(shí)很大程度上增加了微粉的比表面積,，使吸附性、溶解性等亦相應(yīng)增大,。

物體經(jīng)超微粉碎后,，近納米細(xì)粒徑的超細(xì)粉一般可直接用于制劑生產(chǎn)，而常規(guī)粉碎的產(chǎn)物仍需要一些中間環(huán)節(jié),，才能達(dá)到直接用語(yǔ)生產(chǎn)的要求這樣很可能造成原料浪費(fèi),。因此，該技術(shù)尤其適合珍貴稀少原料的粉碎,。

超微粉碎是在封閉系統(tǒng)下進(jìn)行,，既避免了微粉污染周圍環(huán)境，又可防止空氣中的灰塵污染產(chǎn)品,。故在食品及醫(yī)療保健品中運(yùn)用該技術(shù),，微生物含量及灰塵便得以控制,。

磨介式粉碎是借助與運(yùn)動(dòng)的研磨介質(zhì)(磨介)所產(chǎn)生的;中擊，以及非;中擊式的彎折,、擠壓和剪切等作用力,，達(dá)到物料顆粒粉碎的過(guò)程。磨介式粉碎過(guò)程主要為研磨和摩擦,，即擠壓和剪切,。其效果取決于磨介的大小、形狀,、配比,、運(yùn)動(dòng)方式、物料的填充率,、物料的粉碎力學(xué)特性等,。磨介式粉碎的典型設(shè)備有球磨機(jī)、攪拌磨和振動(dòng)磨3種,。

球磨機(jī)是用于超微粉碎的傳統(tǒng)設(shè)備,，產(chǎn)品粒度可達(dá)20-40微米。當(dāng)要求產(chǎn)品粒度在20微米以下,，則效率低,、耗能大、加工時(shí)間長(zhǎng),。攪拌磨是在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),，主要由研磨容器攪拌器、分散器,、分離器和輸料泵等組成,。工作時(shí)在分散器高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，研磨介質(zhì)和顆粒漿料;中向乏器內(nèi)壁,，產(chǎn)生)中擊性的剪切,、摩擦和擠壓等作用，將顆粒粉碎,。攪拌磨能達(dá)到產(chǎn)品顆粒的超微化和均勻化，成品的平均粒度最小可達(dá)到數(shù)微米,。振動(dòng)磨是利用磨介高頻振動(dòng)產(chǎn)生的;中擊性剪切,、摩擦和擠壓等作用將顆粒粉碎的，所得到的成品平均粒度可達(dá)2-3微米以下而且粉碎效率比球磨機(jī)高得多,，處理量是同容量球磨機(jī)的下10倍以上,。

氣流磨可用于超微粉碎，是以壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽,，通過(guò)噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作為顆粒的載體,，顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性積壓,、磨擦和剪切等作用，從而達(dá)到粉碎的目的,。自20世紀(jì)40年代美國(guó)第一臺(tái)工業(yè)氣流粉碎機(jī)誕生以來(lái),，現(xiàn)已有圓盤式、循環(huán)管式,、靶式,、對(duì)撞式、旋轉(zhuǎn)沖擊式,、流化床式6大類氣流粉碎機(jī),。與普通機(jī)械式超微粉碎機(jī)相比，氣流粉碎機(jī)可將產(chǎn)品粉碎得很細(xì)(粉品細(xì)度可達(dá)2~40微米),，粒度分布范圍更窄,，即粒度更均勻。又因?yàn)闅怏w在噴嘴處膨脹可降溫,，粉碎過(guò)程沒有伴生熱量,，所以粉碎溫升很低。這一特性對(duì)于低熔點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要,。但是,，氣流粉碎能耗大，能量利用率只有2%左右,，一般認(rèn)為要高出其他粉碎方法數(shù)倍,。

值得指出的是，一般認(rèn)為產(chǎn)品粒度與喂料速度成正比,，即喂料速度愈大,，產(chǎn)品粒度也愈大這種理解不全面。當(dāng)喂料速度或粉碎機(jī)內(nèi)顆粒濃度達(dá)到一定值后,，這個(gè)說(shuō)法是合理的,。因?yàn)槲沽纤俣仍龃螅�粉碎機(jī)內(nèi)顆粒濃度也增加,，發(fā)生顆粒擁擠現(xiàn)象,，甚至顆粒流動(dòng)像柱塞一樣，只有在"柱塞"前沿的顆粒,，才有發(fā)生有效碰撞的可能,，在后面的顆粒只有相互之間低速的碰撞和摩擦、發(fā)熱,。但是,，這并不是說(shuō)顆粒濃度愈小，產(chǎn)品粒度愈小,，或者粉碎效率愈高,。恰恰相反,，當(dāng)顆粒濃度低到一定程度，顆粒之間將缺少碰撞機(jī)會(huì)而降低粉碎效率,。

現(xiàn)有的大部分粉碎方法多為沖擊式,。對(duì)于脆性大、韌性小的物料,，這些方法是恒之有效,。但基于農(nóng)產(chǎn)品深加工的發(fā)展，特別是新鮮或含水最高的高纖維物料(多為韌性物料和柔性物料)的粉碎,，氣流沖擊粉碎反而效果不好,，反映在產(chǎn)品粒度大、能耗高,、這類物質(zhì)的粉碎用剪切式比較合適,。雖然，超微粉碎的方法很多,，但是目前在食品加工中應(yīng)用較多的是氣流式中的超音速式超微粉碎方法,。

人們的生活水平不斷提高，對(duì)食品的要求也愈來(lái)愈重視,。這就對(duì)食品的加工技術(shù)提出了更高的要求,，既要保證食品良好的口感，又要保證營(yíng)養(yǎng)成分不被破壞,，而且還要更有利于人體的吸收,。超微粉碎技術(shù)根據(jù)其特點(diǎn)，應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域,，恰恰可以達(dá)到上述的一些效果,。對(duì)食品進(jìn)行微粒超微化處理，可以使其比表面積成倍增長(zhǎng),，提高某些成分的活性,、吸收率，并使食品的表面電荷,、粘力發(fā)生奇妙的變化,。

小麥麩皮、燕麥皮,、玉米皮,、玉米胚芽渣、豆皮,、米糠,、甜菜渣和甘蔗渣等,，含有豐富維生素,、微量元素等,，具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但由于常規(guī)粉碎的纖維粒度大,，影響食品的口感,，而使消費(fèi)者難于接受。通過(guò)對(duì)纖維的微�,；�,，能明顯改善纖維食品的口感和吸收性''''從而使食物資源得到了充分的利用，而且豐富了食品的營(yíng)養(yǎng),。果皮,、果核經(jīng)超微粉碎可轉(zhuǎn)變?yōu)槭称贰Ｊ卟嗽诘蜏叵履コ晌⒏喾�,，既保存全部�?a target="_blank" style="color: rgb(19, 110, 194); text-decoration: none;">營(yíng)養(yǎng)素,，纖維質(zhì)也因微細(xì)化而增加了水溶性，口感更佳,。一些動(dòng)植物體的不可食部分如骨,、殼(如蛋殼)、蝦皮等,，也可通過(guò)超微化而 成為易被人體吸收利用的鈣源和甲殼素,。

各種畜、禽鮮骨中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪,、磷脂質(zhì),、磷蛋白，能促進(jìn)兒童大腦神經(jīng)的發(fā)育,，有健腦增智之功效,。鮮骨中含有的骨膠原(氨基酸)、軟骨素等,，有滋潤(rùn)皮膚防衰老的作用鮮骨中還含有維生素A,、B，,、B2,、B12等營(yíng)養(yǎng)成分。鈣,、鐵等在鮮骨中的含量 也極高,，如豬骨中含有復(fù)合磷酸鈣鹽、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等主要成分,。

一般將鮮骨煮,、熬之后食用，實(shí)際上:鮮骨的營(yíng)養(yǎng)成分沒有被人體吸收,，造成資源浪費(fèi),。利用氣流式超微粉碎技術(shù),，將鮮骨多級(jí)粉碎加工成超細(xì)骨泥或經(jīng)脫水制成骨粉，既能保持95%以上的營(yíng)養(yǎng)素,，而且營(yíng) 養(yǎng)成分又易被人體直接吸收利用,，·吸收率可達(dá)90%以上。骨是肉類食品廠的大宗副產(chǎn)品,，大多以低價(jià)出售處理,。因此，將骨制成富鈣產(chǎn)品,，既具有營(yíng)養(yǎng)意義,，又具有經(jīng)濟(jì)意義。

另外,，傳統(tǒng)的飲茶方法是用開水沖泡茶葉,，但是人體并沒有完全吸收茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分,，一些不溶性或難溶的成分,，諸如維生素A,、K,、E及絕大部分蛋白質(zhì),、碳水化合物,、胡羅卜素以及部分礦物質(zhì)等,，都大量留存于茶渣中大大影響了茶葉的營(yíng)養(yǎng)及保健功能,。如果將茶葉在常溫,、干燥狀態(tài)下制成粉茶,，使粉體的粒徑小于5微米，則茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分易被人體腸胃直接吸收,，用水沖飲時(shí)成為溶液狀,，無(wú)沉淀。

新型功能食品或添加劑

1,、纖維食品膳食,。纖維素被現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)界稱為"第七營(yíng)養(yǎng)素" ，它可作為食物填充劑或生理活性物質(zhì),，是防治現(xiàn)代"文明病"和平衡膳食結(jié)構(gòu)的重要功能性基料食品,。因此，增加膳食纖維的攝入是提高人體健康的重要措施,。借助現(xiàn)代超微粉碎技術(shù),，使食物纖維微粒化,，能明顯改善纖維食品的口感和吸收性,。

2、補(bǔ)鈣食品。動(dòng)物骨,、殼,、皮等通過(guò)超微粉碎后得到的微粉屬有機(jī)鈣，比無(wú)機(jī)鈣容易被人體吸收,、利用。這些有機(jī)鈣可以作為添加劑,，制成高鈣高鐵的骨粉(泥)系列食品,，具有獨(dú)到的營(yíng)養(yǎng)保健功能，因此被譽(yù)為"21世紀(jì)功能性食品",。當(dāng)這些有機(jī)鈣粉(包括珍珠粉)的粒度小于5微米時(shí),，可用于某些缺鈣食品如豆奶等的富鈣。

3,、甲殼素,。蟹殼、蝦殼,、蛆,、蛹等的超微粉末可用作保鮮劑、持水劑,、抗氧化劑等,，改性后還有其他許多功能性。

改善食品品質(zhì),、降低生產(chǎn)成本超微粉碎,，可以使部分食品加工過(guò)程或工藝產(chǎn)生革命性的變化。如速溶茶生產(chǎn),，傳統(tǒng)的方法是通過(guò)萃取,，將茶葉中的有效成分提取出來(lái)，然后濃縮,、干燥制得粉狀速溶茶�,，F(xiàn)在采用超微粉碎僅需一步工序便得到粉茶產(chǎn)品，既大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝,，又大大降低生產(chǎn)成本,。再者是豆粉的生產(chǎn)，傳統(tǒng)的工藝是先將大豆浸泡,，然后破碎,、去皮、細(xì)磨脫水,、干燥,，如果采用干法超微粉碎技術(shù)，大豆毋須加水浸泡，便可直接破碎,、超微得到豆粉產(chǎn)品,。這樣，既保留了豆皮的營(yíng)養(yǎng),，又節(jié)省了能量,，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法先加水，最后再脫水干燥,，浪費(fèi)很多能量,。

利用氣流微粉碎技術(shù)，可開發(fā)出的軟飲料有粉茶,、豆類固體飲料,、超細(xì)骨粉配制富鈣飲料和速溶綠豆精等。如果將茶葉在常溫,、干燥狀態(tài)下制成茶粉,、使粉體的粒徑小于5微米，則茶葉的全部營(yíng)養(yǎng)成分易被人體腸胃直接吸收,，可以即沖即飲,。烏龍茶、紅茶,、綠茶,、的茶粉還可加入到各種食品中，從而加工出一種全新的茶制品,。

在牛奶生產(chǎn)過(guò)程中,，利用均質(zhì)機(jī)能使脂肪明顯細(xì)化。若98%的脂肪球直徑在2微米以下,，則可達(dá)到優(yōu)良的均質(zhì)效果,，口感好，易于消化,。植物蛋白飲料是以富含蛋白質(zhì)的植物種子和各種果核為原料,，經(jīng)浸泡、磨漿,、均質(zhì)等操作單元制成的乳狀制品,。磨漿時(shí)用膠體磨磨至粒徑5~8微米，再均質(zhì)至1~2微米,。在這樣的粒度下,，可使蛋白質(zhì)固體顆粒、脂肪顆粒變小,，從而防止蛋白質(zhì)下沉和脂肪上浮,。調(diào)味品加工微粉食品的巨大孔隙造成集合孔腔，可吸收并容納香氣經(jīng)久不散，這是重要的固香方法之一,，因此作為調(diào)味品使用的超微粉,，其香味和滋味更濃郁、突出,。超微粉碎技術(shù)作為一種新型的食品加工方法,，可以使傳統(tǒng)調(diào)味料(主要是香辛料)細(xì)碎成粒度均一、分散性好的優(yōu)良超微顆粒,。由于香辛料微粒粒徑的不斷減小,，其流動(dòng)性、溶解速度和吸收率均有所增大,，入味效果也得到改善。

巧克力必須具有細(xì)膩滑潤(rùn)的良好口感,，因此巧克力配料的粒度不能大于25微米,。當(dāng)平均粒徑大于40微米時(shí)，巧克力的口感就明顯粗糙,。因此,，只有超微粉碎加工巧克力配料才能保證巧克力的質(zhì)量。瑞士,、日本等國(guó),，主要采用五輥精磨機(jī)和球磨精磨機(jī)。一種適合我國(guó)國(guó)情的巧克力球磨機(jī)已經(jīng)得到設(shè)計(jì)開發(fā),，粉碎細(xì)度和能耗指標(biāo)達(dá)到并超過(guò)國(guó)外同類機(jī)型,，特別是比刮板式精磨機(jī)節(jié)能50%以上。

以上列舉了超微粉碎技術(shù)在食品加工中的幾種應(yīng)用,，以為管中窺豹,，其實(shí)超微粉碎技術(shù)在食品中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于此。

不同的物料具有不同的粉碎特性,，往往需要不同的粉碎方法,，在食品加工中的超微粉碎設(shè)備一般為氣流粉碎機(jī)和膠磨機(jī)，氣流粉碎是目前較為先進(jìn)的超微粉碎設(shè)備,。在加工過(guò)程中溫升低,，特別適合于熱敏性食品的加工，但能耗大,。膠磨機(jī)普遍用于食品超微粉碎工序,，它是一種較為傳統(tǒng)的方法。根據(jù)文獻(xiàn),，機(jī)械粉碎有95-99%的粉碎能變成熱量,，故物料溫升不可避免。熱敏食品易因此而發(fā)生變質(zhì)、熔解,、粘糊,，同時(shí)機(jī)器粉碎能力也會(huì)降低。

為此,，可在粉碎前或粉碎時(shí)使用適當(dāng)?shù)睦鋮s方法,。對(duì)于同一種食品物料也往往需要多種粉碎方式的結(jié)合才能被有效地粉碎;每一種粉碎設(shè)備，往往兼具多種粉碎方式;粉碎過(guò)程中因顆粒粉碎,、表面積增大所需要的能量遠(yuǎn)比實(shí)際總輸入能量低,，說(shuō)明粉碎機(jī)的實(shí)際輸入能量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)有效能耗，換句話說(shuō)粉碎機(jī)的節(jié)能還大有潛力可挖,。

超微粉碎技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用具有兩個(gè)方面的重要意義,，一是提高食品的口感，且有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收;二是原來(lái)不能充分吸收或利用的原料被重新利用,，配制和深加工成各種功能食品,，開發(fā)新食品材料，增加了新食品品種,，提高了資源利用率,。

我國(guó)食品工業(yè)總產(chǎn)值在工業(yè)部門中的比重已躍居第一位，達(dá)到5,，000億元的規(guī)模,，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理，深加工產(chǎn)品即食品制造業(yè)只占16%,。目前,，促進(jìn)食品工業(yè)的深加工，提高產(chǎn)品附加值已成為社會(huì)和企業(yè)的共識(shí),。因此,，超微粉碎技術(shù)作為一種高新技術(shù)，在食品加工中將有廣闊的應(yīng)用前景,。