Application de la technologie de broyage superfin dans la transformation des aliments
La technologie de broyage ultrafin est une nouvelle technologie développée au cours des 20 dernières années. Le broyage dit ultra-fin fait référence à l’utilisation de méthodes mécaniques ou hydrodynamiques pour surmonter la force de cohésion interne des solides pour les broyer, broyant ainsi les particules de matériau de plus de 3 mm à 10-25 microns. Un matériau de transformation high-tech produit par le développement de la haute technologie. La poudre ultrafine est le produit final du broyage ultrafin. Il possède des propriétés physiques et chimiques particulières que les particules ordinaires n’ont pas, telles qu’une bonne solubilité, dispersibilité, adsorption et activité de réaction chimique. Par conséquent, les poudres ultrafines ont été largement utilisées dans de nombreux domaines tels que l’alimentation, les produits chimiques, la médecine, les cosmétiques, les pesticides, les colorants, les revêtements, l’électronique et l’aérospatiale.
1. Caractéristiques techniques
Broyage à vitesse rapide et à basse température : la technologie de broyage ultra-fin utilise le broyage par jet supersonique, le broyage à lisier froid et d’autres méthodes, ce qui est complètement différent des méthodes de broyage purement mécaniques précédentes. Il n’y aura pas de surchauffe locale pendant le processus de broyage, et il peut même être broyé à basse température. La vitesse est rapide et peut être complétée en un instant, de sorte que les ingrédients biologiquement actifs de la poudre sont conservés au maximum, afin de faciliter la production des produits de haute qualité requis.
Taille des particules fines et distribution uniforme : En raison de l’utilisation du broyage à flux d’air supersonique, la distribution des forces agissant sur les matières premières est assez uniforme. Le réglage du système de classification non seulement restreint strictement les grosses particules, mais évite également le surbroyage et permet d’obtenir une poudre ultrafine avec une distribution granulométrique uniforme. Dans le même temps, la surface spécifique de la poudre est considérablement augmentée, de sorte que l’adsorption et la solubilité sont augmentées en conséquence. .
Économisez les matières premières et améliorez l’utilisation : une fois l’objet broyé ultra-finement, la poudre ultra-fine avec une granulométrie proche du nanomètre peut généralement être directement utilisée dans la production de préparations, tandis que les produits de broyage conventionnel ont encore besoin de liens intermédiaires pour répondre aux exigences d’utilisation et de production directes, cela est susceptible de provoquer un gaspillage de matières premières. Par conséquent, cette technologie est particulièrement adaptée au broyage de matières premières précieuses et rares.
Réduire la pollution : Le broyage ultra-fin est réalisé en système fermé, ce qui permet non seulement d’éviter la pollution du milieu environnant par les micro-poudres, mais aussi d’éviter que les poussières présentes dans l’air ne polluent le produit. Par conséquent, en utilisant cette technologie dans les produits alimentaires et médicaux, le contenu microbien et la poussière peuvent être efficacement contrôlés.
2. Méthode de broyage
Broyage moyen de broyage: Le broyage moyen de broyage est le processus de broyage des particules de matériau au moyen de l’impact généré par le moyen de broyage en mouvement (milieu de broyage) et des forces de flexion, de compression et de cisaillement sans impact. Le processus de pulvérisation des supports de broyage est principalement le broyage et le frottement, à savoir l’extrusion et le cisaillement. Son effet dépend de la taille, de la forme, du rapport, du mode de mouvement, du taux de remplissage du matériau et des caractéristiques mécaniques du broyage du matériau. Il existe trois types d’équipements de broyage de supports typiques : le broyeur à boulets, le broyeur à agitation et le broyeur à vibrations.
Le broyeur à boulets est un équipement traditionnel utilisé pour le broyage ultra-fin, et la taille du produit peut atteindre 20-40 microns. Lorsque la taille des particules du produit doit être inférieure à 20 microns, l’efficacité est faible, la consommation d’énergie est importante et le temps de traitement est long. Le broyeur à agitation est développé sur la base d’un broyeur à boulets, principalement composé d’un récipient de broyage, d’un agitateur, d’un disperseur, d’un séparateur et d’une pompe d’alimentation. Lors du travail, sous l’action de la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse du disperseur, le milieu de broyage et la suspension de particules produisent un cisaillement par impact, une friction et une compression pour broyer les particules. Le broyeur à agitation peut réaliser une ultra-micronisation et une homogénéisation des particules de produit, et la taille moyenne des particules du produit fini peut atteindre quelques microns au moins. Le broyeur à vibration consiste à broyer les particules en utilisant les effets de cisaillement par impact, de friction et d’extrusion produits par les vibrations à haute fréquence du milieu de broyage. La taille moyenne des particules du produit fini peut atteindre 2-3 microns ou moins, et l’efficacité de pulvérisation est bien supérieure à celle du broyeur à boulets. La capacité de traitement est plus de 10 fois supérieure à celle d’un broyeur à boulets de même capacité.
Broyage ultrafin à flux d’air : le broyeur à jet peut être utilisé pour le broyage ultrafin. Il utilise de l’air comprimé ou de la vapeur surchauffée, et le flux d’air supersonique à haute turbulence généré par la buse en tant que transporteur des particules, et le retard d’impact se produit entre les particules ou entre les particules et la plaque fixe , Friction et cisaillement, etc., donc pour atteindre l’objectif de broyage. Il existe six principaux types de broyeurs à flux d’air en acier inoxydable : à disque, à tube de circulation, à cible, à collision, à impact rotatif et à lit fluidisé. Comparé au pulvérisateur en acier inoxydable ultra-fin mécanique ordinaire, le pulvérisateur en acier inoxydable à flux d’air peut broyer le produit très finement (la finesse de la poudre peut atteindre 2-40 microns), et la plage de distribution de la taille des particules est plus étroite, c’est-à-dire la particule la taille est plus uniforme. Étant donné que le gaz se dilate au niveau de la buse pour réduire la température, il n’y a pas de chaleur d’accompagnement pendant le processus de broyage, de sorte que l’augmentation de la température de broyage est très faible. Cette caractéristique est particulièrement importante pour le broyage ultra-fin de matériaux à bas point de fusion et sensibles à la chaleur. Cependant, la consommation d’énergie du broyage par jet d’air est importante et le taux d’utilisation de l’énergie n’est que d’environ 2%, ce qui est plusieurs fois supérieur à celui des autres méthodes de broyage.
Il convient de souligner qu’il est généralement admis que la taille des particules du produit est directement proportionnelle à la vitesse d’alimentation, c’est-à-dire que plus la vitesse d’alimentation est grande, plus la taille des particules du produit est grande. Cette compréhension n’est pas exhaustive. Cette déclaration est raisonnable lorsque la vitesse d’alimentation ou la concentration de particules dans le pulvérisateur en acier inoxydable atteint une certaine valeur. Comme la vitesse d’alimentation augmente, la concentration en particules dans le pulvérisateur en acier inoxydable augmente également et un encombrement des particules se produit. Même les particules coulent comme un piston. Seules les particules à l’avant du « plongeur » ont la possibilité d’une collision effective. Les particules ne se heurtent et se frottent qu’à faible vitesse et génèrent de la chaleur. Cependant, cela ne signifie pas que plus la concentration en particules est faible, plus la taille du produit est petite ou plus l’efficacité de broyage est élevée. Au contraire, lorsque la concentration en particules est faible jusqu’à un certain niveau, il n’y aura aucune chance de collision entre les particules et l’efficacité de broyage sera réduite.