專利名稱：利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法。
背景技術(shù)：
魔芋葡甘聚糖是由葡萄糖和甘露糖以糖苷鍵聚合而成的高分子多糖，為天南星科魔芋屬(Amorphophallus Blume)植物魔芋的主要功能成分，具有獨(dú)特的流變學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良的保健功能，已成為重要的食品添加劑和保健食品原料，同時(shí)，在醫(yī)藥、化工、環(huán)保、石油鉆探等方面也有重要用途。但魔芋葡甘聚糖以聚集態(tài)形式存在于魔芋球莖異細(xì)胞中，而異細(xì)胞干燥后韌性極強(qiáng)，普通的粉碎設(shè)備很難對(duì)其進(jìn)行有效粉碎。目前多數(shù)魔芋葡甘聚糖產(chǎn)品，俗稱“魔芋粉”存在顆粒大，溶脹時(shí)間長等缺點(diǎn)，給使用特別是連續(xù)化生產(chǎn)帶來極大不便。在NY/T494-2010 (魔芋粉)標(biāo)準(zhǔn)中，魔芋微粉的粒度也是以過120目篩的量不小于90% 計(jì)，也就是說當(dāng)前生產(chǎn)應(yīng)用上魔芋粉能達(dá)到的最細(xì)粒度標(biāo)準(zhǔn)是以120目計(jì)。但這樣的粒度還是不能滿足某些用途，如更快速在水中溶脹的魔芋粉、高透明度的魔芋凝膠、用于生化和醫(yī)藥用途的無生物堿和二氧化硫的魔芋粉等。孫光谷(發(fā)明專利號(hào)ZL94111753)用低濃度乙醇(35%)軟化魔芋精粉顆粒，并在乙醇的參與下由膠體磨(濕法加工)獲得魔芋微粉；其另一專利發(fā)明申請(qǐng)材料(專利申請(qǐng)?zhí)?01010280109. 7)是將粒度為40-80目的魔芋精粉，用魔芋精粉質(zhì)量0. 5-2倍的水膨潤軟化后，用魔芋精粉研磨機(jī)研磨3-5min，可獲得粒度細(xì)于 120目的魔芋微粉。上述技術(shù)都是圍繞獲得魔芋微粉120目)而開展研究的。采用粉碎技術(shù)進(jìn)行魔芋粉的微細(xì)化處理已有研究報(bào)道，如丁金龍等采用BFM-6型貝利微粉機(jī)(振動(dòng)研磨式微粉碎，山東濟(jì)南倍力粉技術(shù)工程有限公司)，可以獲得粒度在600目左右細(xì)度的魔芋粉，該機(jī)的主要工作原理是通過高頻振動(dòng)研磨破碎物料從而達(dá)到粉碎的目的。但并不適于工業(yè)化生產(chǎn)，由于魔芋粉是一種具有良好彈性、由單糖聚合而成的粒子，使用磨盤研磨、 高速碰撞、振動(dòng)研磨的方式，效果比較差，主要表現(xiàn)在能耗大、時(shí)間長、所得超細(xì)粉占的比例小、粉碎過程中物料的溫度升高會(huì)影響魔芋粉產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)高分子材料提出了越來越高的要求，不僅要求產(chǎn)品具有良好的性能，而且要盡量降低生產(chǎn)成本，以滿足規(guī)模化生產(chǎn)及適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的需要。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法。超音速氣流粉碎技術(shù)應(yīng)用在魔芋粉的加工上，可以規(guī)模化獲得粒度達(dá)到20(Γ600目，甚至更細(xì)的的超細(xì)魔芋粉(相對(duì)于120目)。本發(fā)明的思路是用一定濃度的乙醇溶液膨潤魔芋精粉，采用氣流粉碎技術(shù)壓縮空氣經(jīng)過冷凍、過濾、干燥后，經(jīng)噴嘴形成音速廣3倍的超音速氣流射入粉碎室，使物料呈流態(tài)化，被加速的物料在數(shù)個(gè)噴嘴的噴射氣流交匯點(diǎn)匯合，產(chǎn)生劇烈的碰撞、磨擦、剪切而達(dá)到顆粒的超細(xì)粉碎。粉碎后的物料被上升的氣流輸送至葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)，在分級(jí)輪離心
3力和風(fēng)機(jī)抽力的作用下，實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)粉的分離，粗粉靠自身的重力返回粉碎室繼續(xù)粉碎，合格的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收集器，微細(xì)粉塵由袋式除塵器收集，凈化的氣體由引風(fēng)機(jī)排出。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法，即魔芋精粉粉碎成為超細(xì) (200-600目)魔芋粉的方法，依次通過下列步驟實(shí)現(xiàn)
(1)魔芋精粉預(yù)處理
將粒度80目左右的魔芋精粉加入質(zhì)量為其1-2倍、體積比濃度為10%-30%的乙醇溶液，攪拌混合，使魔芋精粉顆粒膨潤；
(2)粉碎
將上述經(jīng)預(yù)處理的膨潤魔芋精粉于氣流粉碎機(jī)中粉碎3-8 min，在葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)分級(jí)后，合格的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收集器；
(3)水分調(diào)節(jié)
將上述粉碎收集到的魔芋超細(xì)粉于真空干燥機(jī)中調(diào)節(jié)水分含量< 11. 0%，即得到粒度范圍在200-600目的超細(xì)魔芋粉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、能獲得粒度在20(Γ600目，甚至更細(xì)的魔芋粉；
2、能耗低，與傳統(tǒng)流化床氣流粉碎機(jī)相比，可節(jié)能30%；與傳統(tǒng)的碰撞破碎魔芋粉方法相比，可節(jié)能約40%;
3、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；
4、粉碎箱內(nèi)無存料，無死角，易于拆洗、消毒，更換品種方便，符合GMP要求；
5、低溫?zé)o介質(zhì)粉碎，尤其適合于低熔點(diǎn)、熱敏性、含糖份及揮發(fā)性物料的粉碎；
6、負(fù)壓生產(chǎn)，無粉塵污染，環(huán)境優(yōu)良；
7、自動(dòng)化程度高，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡便。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本實(shí)施例通過對(duì)魔芋精粉的預(yù)處理，并采用超音速氣流粉碎，獲得超細(xì)魔芋粉的主要步驟為
(1)魔芋精粉預(yù)處理
將粒度80目左右的魔芋精粉加入等質(zhì)量、體積比濃度為30%的乙醇溶液，攪拌混合，使魔芋精粉顆粒均勻吸收低濃度乙醇，產(chǎn)生顆粒粒度的膨潤；
(2)粉碎
將上述經(jīng)預(yù)處理的膨潤魔芋精粉于氣流粉碎機(jī)中粉碎3min，在葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)分級(jí)后， 獲得魔芋精粉質(zhì)量80%的粒度為< 200目的超細(xì)魔芋粉；
(3)水分調(diào)節(jié)
將上述粉碎后收集到的超細(xì)魔芋粉于真空干燥機(jī)中調(diào)節(jié)水分含量< 11. 0%，即得到粒度< 200目的可安全存放的超細(xì)魔芋粉。實(shí)施例2
本實(shí)施例通過對(duì)魔芋精粉的預(yù)處理，并采用超音速氣流粉碎，獲得超細(xì)魔芋粉的主要步驟為
(1)魔芋精粉預(yù)處理
將粒度80目左右的魔芋精粉加入質(zhì)量為其2倍、體積比濃度為10%的乙醇溶液，攪拌混合，使魔芋精粉顆粒均勻吸收低濃度乙醇，產(chǎn)生顆粒粒度的膨潤；
(2)粉碎
將上述經(jīng)預(yù)處理的膨潤魔芋精粉于氣流粉碎機(jī)中粉碎8min，在葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)分級(jí)后， 獲得魔芋精粉質(zhì)量70%的粒度為< 600目的超細(xì)魔芋粉；
(3)水分調(diào)節(jié)
將上述粉碎后收集到的超細(xì)魔芋粉于真空干燥機(jī)中調(diào)節(jié)水分含量< 11. 0%，即得到粒度< 600目的可安全存放的超細(xì)魔芋粉。
實(shí)施例3
本實(shí)施例通過對(duì)魔芋精粉的預(yù)處理，并采用超音速氣流粉碎，獲得超細(xì)魔芋粉的主要步驟為
(1)魔芋精粉預(yù)處理
將粒度80目左右的魔芋精粉加入質(zhì)量為其1. 5倍、體積比濃度為20%的乙醇溶液，攪拌混合，使魔芋精粉顆粒均勻吸收低濃度乙醇，產(chǎn)生顆粒粒度的膨潤；
(2)粉碎
將上述經(jīng)預(yù)處理的膨潤魔芋精粉于氣流粉碎機(jī)中粉碎5min，在葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)分級(jí)后， 獲得魔芋精粉質(zhì)量70%的粒度為< 350目的超細(xì)魔芋粉；
(3)水分調(diào)節(jié)
將上述粉碎后收集到的超細(xì)魔芋粉于真空干燥機(jī)中調(diào)節(jié)水分含量< 11. 0%，即得到粒度< 350目的可安全存放的超細(xì)魔芋粉。
權(quán)利要求
1. 一種利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法，其特征在于，依次通過下列步驟實(shí)現(xiàn)(1)魔芋精粉預(yù)處理將粒度80目左右的魔芋精粉加入質(zhì)量為其1-2倍、體積比濃度為10%-30%的乙醇溶液，攪拌混合，使魔芋精粉顆粒膨潤；(2)粉碎將上述經(jīng)預(yù)處理的膨潤魔芋精粉于氣流粉碎機(jī)中粉碎3-8 min，在葉輪分級(jí)區(qū)內(nèi)分級(jí)后，合格的細(xì)粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)收集器；(3)水分調(diào)節(jié)將上述粉碎收集到的魔芋超細(xì)粉于真空干燥機(jī)中調(diào)節(jié)水分含量< 11. 0%，即得到粒度范圍在200-600目的超細(xì)魔芋粉。
全文摘要
一種利用超音速氣流粉碎技術(shù)制備超細(xì)魔芋粉的方法，用一定濃度的乙醇溶液膨潤魔芋精粉，采用氣流粉碎技術(shù)壓縮空氣經(jīng)過冷凍、過濾、干燥后，經(jīng)噴嘴形成音速1~3倍的超音速氣流射入粉碎室，使物料呈流態(tài)化，被加速的物料在數(shù)個(gè)噴嘴的噴射氣流交匯點(diǎn)匯合，產(chǎn)生劇烈的碰撞、摩擦、剪切而達(dá)到顆粒的超細(xì)粉碎。能獲得粒度在200~600目，甚至更細(xì)的魔芋粉、可節(jié)能30-40%、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。低溫?zé)o介質(zhì)粉碎，尤其適合于低熔點(diǎn)、熱敏性、含糖份及揮發(fā)性物料的粉碎。
文檔編號(hào)A23L1/214GK102266020SQ20111015577
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉倍毓, 孟凡冰, 張盛林, 王俏, 鐘耕 申請(qǐng)人:西南大學(xué)