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影响气流式超微粉碎机茶叶粉碎效果的因素!
点击次数:968 发布时间:2015-03-24

 春茶的采摘已经开始,许多茶厂现在已经不局限于茶叶的生产销售了,更多人将茶叶深加工作为新的盈利增长点,目前茶叶深加工的产品还很少,而门槛相对较低的就是茶粉的生产了,而超微茶粉和抹茶作为茶粉中zui好的产品其生产过程有着许多制约因素,今天我们就把茶粉生产的关键一环---茶叶超微粉碎拿出来单独为大家讲解,哪些关键点和关键因素是茶叶超微粉碎机使用时所必须关注的。
   需要准备的材料与操作方法。
1.1主要仪器与主要原料。
仪器:LA2920型激光衍射粒度分析仪,某公司的喷射气流超微粉碎机,粗粉碎机(双轴微粉碎机 )等。
原料:市售普通袋装绿茶。
1.2实验方法。
茶叶首先进行干燥处理,粗粉碎后用气流式粉碎机进行超微粉碎。影响气流式粉碎机粉碎效果的操作参数主要有粉碎工质压力,进料速度,分级轮分选频率,粉碎次数等。分别对其进行研究,通过激光衍射粒度分析仪测定其粒度分布,zui后确定zui佳实验条件。
实验结果与讨论。
2.1工质压力对粉碎效果的影响。
  粉碎工质压力指的是经除油除水后进入粉碎机超音速喷嘴入口的干空气的表压力。
在其它条件不变的情况下,提高工质压力,则加工物料的产量增加,粒度变细。这是因为气流式粉碎机的工作原理是利用高音速,高能量气流使物料之间,物料与气体之间,物料与器壁之间发生相互碰撞,摩擦,剪切,冲击,挤压等物理作用,从而达到粉碎的目的。粉碎工质压力提高使喷嘴出口气流速度提高,从而提高被粉碎物料的速度,颗粒获得的动能增加,使颗粒碰撞的能量增加,粉碎产品粒度变细。
但是从表1中可以看到,工质压力增加到0.7MPa时,粒度的减小趋缓。这是因为喷嘴出口速度与喷射压力并非线性关系,当工质压力超过一定值时,打破了喷嘴前后的压力比,从而可能在粉碎室产生激波,气相穿过激波时速度下降,固相速度几乎不变,气固相的速度差导致固相撞击速度下降而影响了粉碎效果。因此,工质压力应有一zui优值,从表中数据可知zui佳粉碎工质压力为0.7MPa. 2.2进料速度对粉碎效果的影响。
进料速度是影响粉碎效果的重要参数之一。进料速度的大小决定粉碎室每个颗粒受到的能量大小。当加料速度过小,粉碎室内颗粒数目不多时,颗粒碰撞机会下降,颗粒粒径变大;当进料速度过大时,粉碎室内颗粒浓度增加,每个颗粒所获得的动能减少,导致由碰撞转变成颗粒粉碎的应变能变小,颗粒粒径增加粒度分布变宽,因此寻找zui佳进料速度是很重要的。本次实验中所用设备的进料速度为一定值。
2.3分级轮分选频率对粉碎效果的影响。
不同分选频率下得到超微茶粉的情况如表2所示。从表中可以看出,随着分选频率的增大,粉体的粒径D50和D90越来越小,呈线性关系。分选频率越大粒子在离心场中受到的离心力越大,粉碎次数越多,因此其粒度越小。
茶叶颗粒粒径的大小直接影响着水浸出物,茶多酚,纤维素,氨基酸等的溶出速度和溶出率。作为饮用的茶粉,一般要求颗粒越细越好。一则因其具有较好的溶解性和稳定性,二则粒径细可以改善纤维素的不良口感。但是文献表明,当茶粉过细时,其茶多酚含量,水浸出物含量都不理想。
且过细的茶粉会使一些难溶性成分较多溶出,影响滋味和口感。当其粒径小于5μm时用水冲服则能全部被饮用,并被肠胃直接吸收。应用到其它食品方面时粒度为300目以下(约60μm)即可。从节省能源提高产量的实际出发,在达到产品要求的情况下,没有必要一味追求更细的粉体,因此从表2中数据确定分选频率为25Hz. 2.4粉碎次数对粉碎效果的影响。
有些产品对于粒径和粒度分布有很高的要求,往往通过1次粉碎不能达到目的,那么就需要对其进行2次甚至3次粉碎。但是,在各种影响因素固定的条件下,粉碎的环境是不变的,变的只是粉碎的次数。这样,随着一次次的反复粉碎,产品的粉碎zui终会达到一种平衡状态。在这种平衡状态中,粉碎旋流和分级旋流稳定不变,它们对产品的粉碎和分级作用不会有变化。
在粉碎旋流中,气流的流速以及物料之间的碰撞几率没有大的变化,所以产品的粉碎效果在经历几次反复的粉碎之后,不会有大的变化;在分级旋流中,颗粒受到气流排出的作用力和离心力也是不变的。所以,这时的分级只能筛选出固定粒径的颗粒,不会随着反复的粉碎筛选出更细小的颗粒。一定条件下经过不同次数粉碎得到超微粉的粒径分布情况如表3所示。对比其中数据可知它们的粒径D50和D90变化不大,只是经过3次粉碎的超微粉粒度分布更加集中,筛选出更多数量固定粒径附近的颗粒。因此,在生产中想要通过反复粉碎来提高产品的粉碎效果是不经济的,以不超过2次为宜,本次实验中采用粉碎1次的方法。
结论。
通过上述工艺参数比较分析,茶叶超微粉碎zui佳工艺条件为:工质压力0.7MPa,分选频率为25 Hz,粉碎1次。在此条件下得到超微细茶粉D50和D90分别为12.41μm和40.21μm,且粒度分布集中。茶叶超微粉碎是茶叶深加工的一种新手段,新思路,它对于拓展茶叶的应用领域,提高茶原料的利用率,开发茶叶新产品均具有重要的促进作用。
       以上是我们通过使用气流式超微粉碎机进行茶叶超微粉碎的实验过程分析,下期我们将换一种设备进行同样的实验,而这款设备目前是公认的茶叶超微粉碎zui佳选择---重压研磨式超微粉碎机,这款机器采用低速研磨粉碎方式,粉碎过程温度低,粉碎机转速慢,采用风选方式,这些特点可极大的保证粉碎过程对于茶叶原有特性的保持,欢迎您持续关注本辰机电对于茶叶超微粉碎方面的研究,目前我司的超微粉碎机CWF-300型已经送达贵州茶叶研究所,不多时日即可投入使用,届时我们将会有更加详细权威的数据对外发布,期待您提供宝贵经验。

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