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:影響氣流式超微粉碎機茶葉粉碎效果的因素!
添加時間:2015-09-08    閱讀次數:3393

     春茶的采摘已經開始,許多茶廠現在已經不局限于茶葉的生產銷售了,更多人將茶葉深加工作為新的盈利增長點,目前茶葉深加工的產品還很少,而門檻相對較低的就是茶粉的生產了,而超微茶粉和抹茶作為茶粉中最好的產品其生產過程有著許多制約因素,今天我們就把茶粉生產的關鍵一環---茶葉超微粉碎拿出來單獨為大家講解,哪些關鍵點和關鍵因素是茶葉超微粉碎機使用時所必須關注的。
   需要準備的材料與操作方法。
  1.1主要儀器與主要原料。
  儀器:LA2920型激光衍射粒度分析儀,某公司的噴射氣流超微粉碎機,粗粉碎機(雙軸微粉碎機 )等。
  原料:市售普通袋裝綠茶。
  1.2實驗方法。
  茶葉首先進行干燥處理,粗粉碎后用氣流式粉碎機進行超微粉碎。影響氣流式粉碎機粉碎效果的操作參數主要有粉碎工質壓力,進料速度,分級輪分選頻率,粉碎次數等。分別對其進行研究,通過激光衍射粒度分析儀測定其粒度分布,最后確定最佳實驗條件。
  實驗結果與討論。
  2.1工質壓力對粉碎效果的影響。
    粉碎工質壓力指的是經除油除水后進入粉碎機超音速噴嘴入口的干空氣的表壓力。
  在其它條件不變的情況下,提高工質壓力,則加工物料的產量增加,粒度變細。這是因為氣流式粉碎機的工作原理是利用高音速,高能量氣流使物料之間,物料與氣體之間,物料與器壁之間發生相互碰撞,摩擦,剪切,沖擊,擠壓等物理作用,從而達到粉碎的目的。粉碎工質壓力提高使噴嘴出口氣流速度提高,從而提高被粉碎物料的速度,顆粒獲得的動能增加,使顆粒碰撞的能量增加,粉碎產品粒度變細。
  但是從表1中可以看到,工質壓力增加到0.7MPa時,粒度的減小趨緩。這是因為噴嘴出口速度與噴射壓力并非線性關系,當工質壓力超過一定值時,打破了噴嘴前后的壓力比,從而可能在粉碎室產生激波,氣相穿過激波時速度下降,固相速度幾乎不變,氣固相的速度差導致固相撞擊速度下降而影響了粉碎效果。因此,工質壓力應有一最優值,從表中數據可知最佳粉碎工質壓力為0.7MPa. 2.2進料速度對粉碎效果的影響。
  進料速度是影響粉碎效果的重要參數之一。進料速度的大小決定粉碎室每個顆粒受到的能量大小。當加料速度過小,粉碎室內顆粒數目不多時,顆粒碰撞機會下降,顆粒粒徑變大;當進料速度過大時,粉碎室內顆粒濃度增加,每個顆粒所獲得的動能減少,導致由碰撞轉變成顆粒粉碎的應變能變小,顆粒粒徑增加粒度分布變寬,因此尋找最佳進料速度是很重要的。本次實驗中所用設備的進料速度為一定值。
  2.3分級輪分選頻率對粉碎效果的影響。
  不同分選頻率下得到超微茶粉的情況如表2所示。從表中可以看出,隨著分選頻率的增大,粉體的粒徑D50和D90越來越小,呈線性關系。分選頻率越大粒子在離心場中受到的離心力越大,粉碎次數越多,因此其粒度越小。
  茶葉顆粒粒徑的大小直接影響著水浸出物,茶多酚,纖維素,氨基酸,咖啡堿等的溶出速度和溶出率。作為飲用的茶粉,一般要求顆粒越細越好。一則因其具有較好的溶解性和穩定性,二則粒徑細可以改善纖維素的不良口感。但是文獻表明,當茶粉過細時,其茶多酚含量,水浸出物含量都不理想。
  且過細的茶粉會使一些難溶性成分較多溶出,影響滋味和口感。當其粒徑小于5μm時用水沖服則能全部被飲用,并被腸胃直接吸收。應用到其它食品方面時粒度為300目以下(約60μm)即可。從節省能源提高產量的實際出發,在達到產品要求的情況下,沒有必要一味追求更細的粉體,因此從表2中數據確定分選頻率為25Hz. 2.4粉碎次數對粉碎效果的影響。
  有些產品對于粒徑和粒度分布有很高的要求,往往通過1次粉碎不能達到目的,那么就需要對其進行2次甚至3次粉碎。但是,在各種影響因素固定的條件下,粉碎的環境是不變的,變的只是粉碎的次數。這樣,隨著一次次的反復粉碎,產品的粉碎最終會達到一種平衡狀態。在這種平衡狀態中,粉碎旋流和分級旋流穩定不變,它們對產品的粉碎和分級作用不會有變化。
  在粉碎旋流中,氣流的流速以及物料之間的碰撞幾率沒有大的變化,所以產品的粉碎效果在經歷幾次反復的粉碎之后,不會有大的變化;在分級旋流中,顆粒受到氣流排出的作用力和離心力也是不變的。所以,這時的分級只能篩選出固定粒徑的顆粒,不會隨著反復的粉碎篩選出更細小的顆粒。一定條件下經過不同次數粉碎得到超微粉的粒徑分布情況如表3所示。對比其中數據可知它們的粒徑D50和D90變化不大,只是經過3次粉碎的超微粉粒度分布更加集中,篩選出更多數量固定粒徑附近的顆粒。因此,在生產中想要通過反復粉碎來提高產品的粉碎效果是不經濟的,以不超過2次為宜,本次實驗中采用粉碎1次的方法。
  結論。
  通過上述工藝參數比較分析,茶葉超微粉碎最佳工藝條件為:工質壓力0.7MPa,分選頻率為25 Hz,粉碎1次。在此條件下得到超微細茶粉D50和D90分別為12.41μm和40.21μm,且粒度分布集中。茶葉超微粉碎是茶葉深加工的一種新手段,新思路,它對于拓展茶葉的應用領域,提高茶原料的利用率,開發茶葉新產品均具有重要的促進作用。

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