【超微粉碎技术及其在食品加工中的应用】 食品超微粉碎技术

食品工程

·Technique技术

超微粉碎技术及其在食品加工中的应用

尹

州

（杭州市余杭区质量计量监测中心）

【摘要】本文介绍了超微粉碎技术，并对其在软饮料加工、果蔬加工、粮油加工、水产品加

工和功能性食品加工等方面的应用进行了详尽的阐述。最后预测了超微粉碎在食品市场的前景。

【关键词】超微粉碎；食品加工；市场展望中图分类号：TS201．1

文献标识码：A

文章编号：1000-9868(2011)07-0171-03

酱、冰淇淋及酸奶等多种食品中，增加食品的营养，增进食品的色香味，改善食品的品质，丰富食品的品种。鉴于超微粉食品的溶解性、吸附性和分散性好，容易消化吸收，故可作为减肥食品、糖尿病人专用食品、中老年食品、保健食品、强化食品和特殊营养食品。

随着现代食品尤其是保健食品工业的不断发展，以往普通的粉碎手段已越来越不适应生产的需要，于是超微粉碎技术得到了迅猛发展。食品超微粉碎技术是食品加工业一种新的手段，对于传统工艺的改进、新产品的开发必将带来巨大的推动力。目前，日本、美国市场上销售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉等，都是应用超微粉碎技术加工而成的。国内20世纪80年代就将此技术应用于花粉破壁，随后，一些口感好、营养配比合理、易消化吸收的功能食品便应运而生。超微粉碎食品可作为食品原料添加到糕点、糖果、果冻、果

1

1．1

超微粉碎概述

超微粉体的性质

超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至

10～25μm的过程。研究者认为，由于颗粒大小向微细化

30min，岩藻黄素的提取率为0.3898mg/g，结果优于

[3]李艳梅，刘清华.含岩藻黄素提取物的组合物[P].国际专利：

WO2010081259，2010-7-22.

[4]AkiraAsai，TatsuyaSugawara，HiroshiOno.Biotransformationof

A3B3C2，所以取A2B3C3为优化试验方案。

3结论

本试验研究超声波辅助提取岩藻黄素的工艺优化，

fucoxanthinolintoamarouciaxanthinAinmiceandHepG2cells:formationandcytotoxicityoffucoxanthinmetabolites[J].DrugMetabolismandDisposition，2004(32)：205~211.[5]

Ravi

Kumar

Sangeetha，

Narayan

Bhaskar，

Sounder

Divakar.

使用经济、安全的乙醇作为提取溶剂，通过正交试验，确定的优化提取方案为初始温度60℃、料液比1:45、提取时间30min、添加1%抗氧化剂、提取2次，最终岩藻黄素的提取率为0.4417mg/g。此试验方案相对安全实用，比单纯静置提取的效果更好，缩短了提取时间，减少了岩藻黄素在提取过程中的氧化降解。

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收稿日期：2011-03-08

作者简介：陈文佳（1986—）女，山东济南人，在读研究生，研究方向食品资源开发。通信地址：

（250353）山东省济南市长清区

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河北渔业，2009（8）：50~52.

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发展，所以会导致物料表面积和孔隙率极大幅度地增加，因此超微粉体具有独特的物理和化学性质。例如，超微粉体具有良好的溶解性、分散性、吸附性及化学活性等，因此超微粉碎技术应用领域十分广泛。研究表明：许多可食动植物、微生物等原料都可用超微粉碎设备加工成超微粉，甚至动植物的不可食部分也可以通过超微化进一步加工而被人体吸收。微细化的食品具有很强的表面吸附力和亲和力，因此，具有很好的固香性、分散性和溶解性，特别容易吸收消化。

新利用、配制和深加工成各种功能性食品，开发新食品材料，增加食品新品种，提高了资源利用率。食品超微粉碎虽问世不久，却已在调味品、方便面、饮料、冷食品、焙烤食品、罐头及保健食品等方面大显身手，得到了广泛应用，并取得了令人满意的效果。

2．1软饮料加工

利用气流微粉碎技术已经开发出的软饮料有茶粉、

豆类固体饮料、超细骨粉配制富钙饮料和速溶绿豆精等。中国有着悠久的饮茶文化，传统的饮茶方法是用开水冲泡茶叶。但是人体并没有完全吸收茶叶的全部营养成分，一些不溶性或难溶的成分，诸如维生素A、K、E及绝大部分蛋白质、碳水化合物、胡罗卜素以及部分矿物质等都大量留存于茶渣中，大大地影响了茶叶的营养及保健功能。如果将茶叶在常温、干燥状态下制成粉茶，使粉体的粒径小于5μm，则茶叶的全部营养成分易被人体肠胃直接吸收，可以即冲即饮。乌龙茶、红茶、绿茶的茶粉还可加入到各种食品中，从而加工出一种全新的茶制品。

1．2超微粉碎的形式

目前，微粒化技术分化学法和机械法两种：化学粉

碎法能够制得微米级、亚微米级甚至纳米级的粉体，但产量低、加工成本高以及应用范围窄；机械粉碎法成本低、产量大，是制备超微粉体的主要手段，现已大规模应用于工业生产。根据粉碎过程中颗粒受力情况以及机械的运动形式，机械法又可分为气流粉碎、媒体搅拌粉碎和冲击粉碎3种方法。

超微粉碎常有干法粉碎和湿法粉碎之分。根据粉碎过程中产生粉碎力的原理不同，干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球（棒）磨式、锤击式和自磨式等几种形式。目前应用于食品加工的主要有气流式中的超音速式超微粉碎。湿法粉碎主要是用胶体磨和均质机粉碎，湿法粉碎是将原料悬浮于载体液流（常用水）中进行粉碎。此法可克服粉尘飞扬问题，并可采用淘析、沉降或离心分离等水力分级方法分离出所需的产品。在食品加工中，粉碎经常作为浸出的预备操作，使组分易于溶出故颇适宜采用湿粉碎法。实践证明，湿法操作消耗能量一般较干法操作大，同时设备的磨损也较严重。但湿法比干法易获得更微细的粉碎物，故在超微粉碎中多采用湿法粉碎。

2．2果蔬食品加工

果皮、果核经超微粉碎可转变为食品。蔬菜在低温

下磨成微膏粉，既保存全部的营养素，纤维质也因微细化而增加了水溶性，口感更佳。华南理工大学陈玲用超微粉碎技术制备的微细化马铃薯，研究其降解性能表明，当马铃薯细粉的粒径为4．5μm时，经过30d后，84％的淀粉被微生物降解，降解性能得到明显的改变。江南大学的张拥军用气流粉碎工艺制成的超细南瓜粉（粒径在

10μm以下），具有良好的溶解性和分散性，易糊化，极易被人体吸收利用。

2．3粮油食品加工

经超微粉加工的面粉、豆粉、米粉的口感以及人体

2超微粉碎在食品加工中的应用

随着食品工业的发展，人们对食品的要求愈来愈高，

吸收利用率得到显著提高。将超微麦粉、大豆粉和南瓜粉等加入面粉中，用来改善面粉质量，可制成高纤维素、高蛋白面粉，生产高纤维素高蛋白质的面包、面条和饼干等。华南农业大学吴雪辉报道的超微粉碎技术应用于面粉中，随着面粉粒度的改变，面粉的组成成分和工艺特性都发生了改变，可以获得不同蛋白质含量的专用面粉，以满足各种面食制品生产的需要。

不仅注重食品的营养成分，同时更注重食品中营养成分的功效大小，对其吸收的程度以及食品的口感、摄入的方便程度等，面对一些具有特殊功效的食品和广泛食用的食品，进行微粒化处理，可使其比表面积成倍的增加，提高其活性、吸收率并使食品的表面电荷、黏着力发生奇妙的变化。超微粉碎技术在食品加工中的应用具有两个方面的重要意义，一是提高食品的口感，且利于营养物质的吸收；二是原来不能充分吸收或利用的原料被重

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2．4水产品加工

螺旋藻、海带、珍珠、龟鳖和鲨鱼软骨等通过超微

粉加工制成的超微粉具有一些独特优点。加工珍珠粉的传统方法是球磨十几个小时，粒度达几百目。如果

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食品工程

·Technique技术

在－67℃左右的低温和严格的净化气流条件下瞬时粉碎珍珠，可以得到平均粒径为1．0μm，D97在1．73μm以下的超微珍珠粉。加上整个生产过程无污染，与传统珍珠粉加工方法相比，珍珠有效成分被充分保留，其钙含量高达42％，可作为药膳或食品添加剂，制成补钙营养食品。

目前，人们希望在饮食的同时达到防病、治病的目的。研究表明，膳食纤维对于改善我国不同性别、不同年龄人群的营养状况具有不可替代的独特作用。随着人们对膳食纤维重要性的逐步认识，纤维强化食品必将在我国异军突起，很快走进千家万户。仅以老年人为例，我国老年人的数量已超过1亿人，潜在的消费者以100万人计算，每人每天补充膳食纤维4g，全年需求量达1460t。仅此一项，市场销售额就突破1亿元。如果再加上其他人群使用和作为食品营养强化剂使用，每年的需求量将更大。国内医学营养专家指出，纤维食品将成为21世纪——超微的主导食品。因此，生产纤维食品的主要技术—粉碎技术将会得到广泛的应用和长足的发展。

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2．5功能性食品加工

功能性食品是指其成分可提高人体防御能力、调节

生理机能、促进康复等有关功能的食品。超微粉碎技术在部分功能性食品基料（膳食纤维，脂肪替代品等）的制备上起重要作用，膳食纤维素被现代医学界称为“第七营养素”，是防治现代“文明病”和平衡膳食结构的重要功能性基料食品。经过超微粉碎处理加工成膳食纤维以后，作为蜜糖的载体，特效食品的原料等，也可以用于制作富含膳食纤维的饼干，高纤维低热量的面包以及韧性良好的面制品。经过超微粉碎的膳食纤维不再具有粗糙的颗粒感，能广泛地应用于各类食品中，特别是作为低热量食品的重要配料。

在保健食品生产中，一些微量活性物质（硒等）的添加量很小，若颗粒稍大，就会带来毒副作用。这就需要超微粉碎手段将其粉碎至足够细小的粒度，并加上有效的混合操作，才能保证它在食品中的均匀分布且有利于人体的吸收。因此，超微粉碎已成为现代食品特别是保健食品加工的重要技术之一。

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3超微粉碎在食品市场的前景展望

超微粉碎技术的生态效益和经济效益都很具潜力。

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采用超微粉碎技术，对畜骨、麦麸、米糠、果皮和甜菜渣等进行超微粉碎获得膳食纤维已成为一种国际潮流。西方发达国家对膳食纤维的研究开发已形成一定的产业规模，并在食品市场上占有一席之地。美国利用超微粉碎技术，以全美最上乘的棕金车前谷为原料研制的“金谷纤维王”

（膳食纤维含量高达80％，为燕麦的5～8

倍）在美国问世后风靡欧美等发达地区。据悉，欧美国家，食用纤维素的年销售额已达100多亿美元，市场利润非常丰厚。同时美国还成立了膳食纤维协会（USDA），协调和促进膳食纤维食品的发展。

我国对膳食纤维食品的研究还刚刚起步，但是市场前景非常乐观。随着改革开放的深入，人们生活水平逐步提高，饮食越来越精，因膳食不合理引起的各种心血管疾病、糖尿病等“现代文明病”的发病率逐年上升。

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收稿日期：2011－05－03

作者简介：尹州（1978—），女，浙江杭州人，化学分析部副主任，工程师，从事食品质量分析与检测工作。通信地址：

（311100）杭州市余杭区临平龙王塘路109号

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