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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:2842

     春茶的采摘已经开始,許多茶廠現在已经不局限于茶葉的生産銷售了,更多人将茶葉深加工作为新的盈利增長點,目前茶葉深加工的産品還很少,而門檻相對較低的就是茶粉的生産了,而超微茶粉和抹茶作为茶粉中最好的産品其生産過程有着許多制約因素,今天我們就把茶粉生産的關鍵一環---茶葉超微粉碎拿出来單獨为大家講解,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實验方法。
  茶葉首先進行幹燥處理,粗粉碎後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。分别對其進行研究,通過激光衍射粒度分析儀測定其粒度分布,最後确定最佳實验條件。
  實验結果與讨論。
  2.1工質壓力對粉碎效果的影響。
    粉碎工質壓力指的是经除油除水後進入粉碎機超音速噴嘴入口的幹空氣的表壓力。
  在其它條件不變的情況下,提高工質壓力,則加工物料的産量增加,粒度變細。这是因为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,從而达到粉碎的目的。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,顆粒獲得的动能增加,使顆粒碰撞的能量增加,粉碎産品粒度變細。
  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。这是因为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,打破了噴嘴前後的壓力比,從而可能在粉碎室産生激波,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为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,粉碎室内顆粒數目不多時,顆粒碰撞機會下降,顆粒粒徑變大;當進料速度過大時,粉碎室内顆粒濃度增加,每個顆粒所獲得的动能減少,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。本次實验中所用設備的進料速度为一定值。
  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,随着分選頻率的增大,粉體的粒徑D50和D90越来越小,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着水浸出物,茶多酚,纖維素,氨基酸,咖啡堿等的溶出速度和溶出率。作为飲用的茶粉,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为300目以下(約60μm)即可。從節省能源提高産量的實際出發,在达到産品要求的情況下,沒有必要一味追求更細的粉體,因此從表2中數據确定分選頻率为25Hz. 2.4粉碎次數對粉碎效果的影響。
  有些産品對于粒徑和粒度分布有很高的要求,往往通過1次粉碎不能达到目的,那麼就需要對其進行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,變的隻是粉碎的次數。这樣,随着一次次的反複粉碎,産品的粉碎最終會达到一種平衡狀态。在这種平衡狀态中,粉碎旋流和分級旋流穩定不變,它們對産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,所以産品的粉碎效果在经曆幾次反複的粉碎之後,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,这時的分級隻能篩選出固定粒徑的顆粒,不會随着反複的粉碎篩選出更細小的顆粒。一定條件下经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,隻是经過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,在生産中想要通過反複粉碎来提高産品的粉碎效果是不经濟的,以不超過2次为宜,本次實验中采用粉碎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为:工質壓力0.7MPa,分選頻率为25 Hz,粉碎1次。在此條件下得到超微細茶粉D50和D90分别为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,开發茶葉新産品均具有重要的促進作用。

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