中国粉体网讯 超微粉碎技术是一种利用机械或流体动力学使0.5至5.0mm物料内部解聚至微米甚至纳米级的进步性技术,与传统粉碎相比,具有节约物料、粉碎速度快和粉体粒度均匀且细的优势。
一定程度上,超微粉碎技术不仅能提升食品的口感,还能增强机体对食品中营养物质的吸收利用,更有利于发挥不同食品的功能特性。
超微粉碎技术的原理

1、超微粉碎技术在食品加工领域的应用优势
粉碎速度快,温度可控性好
超微粉碎技术的整个过程中基本不会产生过热情况,低温状态下也可以工作,是一种低温研磨技术。微粉工艺过程持续时间短,大部分的含有生物活性化学成分基本不会被该过程带走,有利于制成所有必需的高品质微粉产品。
粉体粒径小且分布均匀、改良物料理化性质、提高反应速度
由于超微粉碎技术在原料上使用的外力分布是很均匀的,得到的粉末粒径分布均匀。经过超微粉碎处理技术,物料的比重和表面积逐渐增大,当进行生物、化学反应时接触面积增大,溶解速度、反应速率等就被提高。
节省加工原料,提高原料利用率
有些纤维化较大的物料不适合采用常规的粉碎方法,形成颗粒较大会造成原材料的大量浪费,而且大部分生产过程中还需要中间过程才能达到被利用的要求。超微粉碎技术生产的产品可以直接应用于生产过程中,适用于稀有珍贵的原料使用。
减少周围环境污染,提高加工物料质量
超微粉碎的整个加工过程是在封闭环境中进行的,在此加工过程中防止外界污染的同时也不会对外界造成污染。该技术适合运用在高标准环境要求下的食品及医疗保健品中。超微粉碎技术是一个物理加工过程,不会掺杂和混入其他物质,特别是在保健食品及中草药的加工过程中天然性这个特性就会被保证,因此该技术保证了原料的天然性和安全性。
提高机体对营养成分的消化吸收
根据研究表明,经过超微粉碎之后的物料进入消化系统,其粒径非常小,在10~25μm甚至以下,养分不会通过较长而复杂的途径后才释放出来,而且因为颗粒较小更易于被吸收到小肠内壁,从而提高了养分的排出速度,让原料有更充分的时间被吸收利用。
食品加工领域超微粉碎设备及应用方向

超微粉碎对粮食特定生理功能的影响

超微粉碎技术制备七大类食品超微粉

2、超微粉碎技术在食品加工领域应用
调味品
在调味品加工中,超微粉碎技术可用于香辛料、调味粉、调味酱等多种产品的生产。超微粉碎能够改变粉体的色泽亮度、化学和催化性能等,从而改善水溶性、吸附性和流动性等,增加生物活性物质的溶出率。因此,超微粉碎对调味品品质的影响主要有以下几点:改善质地和口感、促进风味物质释放、活性组分的提取、改善色泽。
但是过度粉碎或操作不当会导致粉体品质发生变化。一方面,过度粉碎会导致粉体粒径过小。当超微粉碎过度,其粉体的粒径过小、休止角会增大、流动性变差、容易吸收空气中的水分而出现结块等问题。另一方面,超微粉碎过程中温度不当也会影响品质。当超微粉碎温度过高时,可能会加快物料中酶类物质的释放,进而加剧氧化反应,导致抗氧化物质的损失。
调味品粉体的最佳粒径范围

杂粮
超微粉碎会改变杂粮粉的理化性质,这主要与杂粮中的淀粉、蛋白质、膳食纤维结构的改变相关。与农副产品超微粉碎类似,杂粮经过超微粉碎也表现出一些特性,尤其是与大颗粒杂粮完全不同的特性,如结晶特性、水合特性、糊化特性、密度及流动性、功能特性、持油力和色度等。
超微粉碎对部分杂粮理化性质的影响

与传统粉碎相比,超微粉碎技术能够有效减小杂粮粉的粒径、改变分子结构,使营养物质和活性物质更容易被释放,从而提高人体对营养的吸收,并且粉碎后的杂粮质地更细腻,改善了食品的口感。此外,超微粉碎后的杂粮粉具有较大的比表面积,有助于提高其吸附性、溶解性等物理性质和化学反应速度。
超微粉碎对淀粉的影响

超微粉碎对蛋白质的影响

超微粉碎对膳食纤维的影响

超微粉碎对膳食纤维结构和功能特性的影响

果蔬
超微粉碎技术可以提高果蔬及其副产物粉体的理化性能,促进营养功能物质溶出,提升口感并丰富产品种类。
物理化学性质:超微粉碎技术通过破坏细胞壁和色素包埋结构,促进色素组分释放,且超微粉体比表面积增加、粉体反射光线增多,使得色泽均匀化和鲜亮化,但过度粉碎或局部高温可能引发色素降解、褐变等问题。同时,超微粉碎技术还能显著改善果蔬及其副产物粉体的水合特性,增强吸水性和持水能力,但粒径减小和表面结构改变会使粉体易吸湿、易团聚,导致休止角、滑角等流动性指标恶化,从而使得流动性下降。
超微粉碎技术对果蔬及其副产物粉体粒径和色泽的影响

营养功能品质:超微粉碎技术可以改善果蔬中蛋白理化性质,通过破坏细胞壁加速细胞内容物暴露来提高果蔬及其副产物粉体总糖溶出率,膳食纤维尤其是不溶性膳食纤维经超微粉碎后的理化性质较粗粉明显改善,超微粉碎还可提升粉体的生理功能和应用价值、增强抗氧化活性等。
超微粉碎技术对果蔬及其副产物粉体营养功能成分的影响

风味品质:超微粉碎可较普通粉碎显著提升粉体风味,但需严格控制粉碎时间,避免机械产热导致热敏性风味物质降解及关键酶活性被抑制。
保健食品
通过优化粉碎工艺、粉碎介质、粉碎环境和粉碎后处理,可以提高营养保健食品的营养物质利用率、改善口感、增强生物活性和延长保质期等。
3、结语
食品粉体作为食品工业中的重要原料形式,广泛应用于烘焙、饮料、乳制品等多个领域。其独特的物理和化学性质,使得食品粉体在食品加工过程中能够发挥多种功能,如改善食品的口感、延长食品的保质期、提高食品的营养成分等。随着食品工业的不断发展,对食品粉体的需求日益增长,同时也对食品粉体的制备技术和质量提出了更高的要求。
参考文献:
王静怡:超微粉碎技术在调味品加工中的研究进展,内蒙古民族大学
王凯:超微粉碎对杂粮理化性质的影响及应用研究进展,河北经贸大学
朱丹实:超微粉碎对膳食纤维结构及活性的影响,渤海大学
周维维:超微粉碎技术在农产品加工中的应用,仲恺农业工程学院
杨蕾:超微粉碎技术对粮食产品营养物质及特定生理功能影响的研究进展,河北经贸大学
郭心茹:超微粉碎对果蔬及其副产物粉体多维品质影响和作用机制研究进展,河北北方学院
(中国粉体网编辑整理/昧光)
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(来源:中国粉体网)