Получение порошка конжака

Основным функциональным компонентом конжака является глюкоманнан (KGM), составляющий примерно 60% его химического состава. В пищевой промышленности глюкоманнан широко используется в качестве сырья или перерабатывается в пищевую добавку при производстве различных продуктов, таких как тофу из конжака, оздоровительные напитки и мороженое. В промышленном секторе благодаря превосходным водопоглощающим свойствам и способности к набуханию глюкоманнан нашел широкое применение в текстильном производстве и процессах крашения. В медицинской сфере в нашей стране конжак уже давно используется в лечебно-профилактических целях — в частности, для терапии таких состояний, как астма, кашель, ожоги, ангина и различные кожные заболевания. Кроме того, он обладает целым рядом полезных свойств, включая поддержку иммунитета, противораковое действие, помощь в контроле веса, антиоксидантные эффекты, регуляцию липидного обмена, снижение уровня сахара в крови и детоксикационные функции, что делает его подходящим продуктом для людей самых разных категорий.

Современные исследования в области переработки конжака сосредоточены главным образом на двух методах получения порошка: сухой и влажной обработке. Сухое измельчение опирается преимущественно на механические средства дробления конжака; в зависимости от требуемого размера частиц этот процесс подразделяется на два типа: крупное дробление и тонкий помол. Первый метод направлен прежде всего на разрушение более крупных частиц, в результате чего получают порошок конжака с размером частиц, соответствующим ситу с размером ячеек (меш) в диапазоне от 30 до 60. Второй же метод, напротив, предполагает дальнейшую доработку предварительно измельченных образцов с использованием более сложного оборудования для получения «рафинированного» (или «сверхтонкого») порошка конжака со значительно меньшим диапазоном размеров частиц.

Механическое ударное измельчение

Механическое ударное измельчение широко применяется в процессах сверхтонкого помола и, согласно классификации, реализуется в двух конфигурациях: вертикальной и горизонтальной. Исследования, проведенные с использованием таких материалов, как стебли сельскохозяйственных культур и лекарственные травы традиционной китайской медицины, показывают, что при необходимости достижения особо высокой степени дисперсности порошка конжака целесообразно применять метод механического ударного измельчения с использованием жидкого азота. Эта технология позволяет эффективно разрушать гетерогенные клеточные структуры в измельчаемом материале, тем самым обеспечивая достижение качественно более высокого уровня дисперсности порошка конжака.

Вибрационное измельчение

В технологии вибрационного сверхтонкого измельчения для обработки материалов используются мелющие тела сферической или стержневой формы. Под воздействием сил — включая ударные нагрузки, трение и сдвиговые напряжения, — возникающих вследствие высокочастотных вибраций, исходный материал измельчается до сверхтонкого состояния. Шаровая мельница

Планетарные шаровые мельницы, доступные как в горизонтальной, так и в вертикальной конфигурации, широко применяются для смешивания материалов, тонкого измельчения, подготовки малых проб, диспергирования наночастиц, а также для разработки высокотехнологичных материалов. Принцип действия шаровой мельницы основан на взаимодействии мелющих тел (шаров) с материалом, покрывающим внутреннюю поверхность размольной чаши. Под воздействием силы тяжести, центробежной силы и сил трения шары сталкиваются с материалом, подвергают его сжатию и истиранию, что приводит к его постепенному измельчению.

Струйное измельчение

Метод струйного измельчения использует высокоскоростной поток воздуха для инициирования взаимных столкновений и трения между частицами материала. Когда внешняя кинетическая энергия превышает внутреннюю энергию, необходимую для преодоления межмолекулярных сил, внутри кристаллов измельчаемого порошка конжака начинают распространяться микротрещины. Этот процесс разрушает клеточную структуру, обнажая содержащийся внутри глюкоманнан, и тем самым обеспечивает достижение цели сверхтонкого измельчения. Для этих целей обычно используются турбинные струйные мельницы высокого давления. В процессе измельчения высокоскоростной поток воздуха, проходящий через сопла, подвергается эффекту адиабатического расширения (эффекту Джоуля — Томсона); это гарантирует, что внутренняя температура остается на уровне окружающей среды, предотвращая чрезмерный нагрев, который в противном случае мог бы привести к деградации материала или изменению его свойств.