Dans l'industrie alimentaire, le broyage est un processus clé pour améliorer l'utilisation des matières premières, améliorer le goût du produit et favoriser la libération de nutriments. L'équipement de broyage des aliments brise de gros morceaux de matériaux à la taille de particules souhaitée par l'action de la force mécanique, son principe de base implique de nombreux mécanismes mécaniques tels que le cisaillement, l'impact, l'extrusion, le broyage, etc. À partir des principes fondamentaux de la mécanique, cet article analyse la logique de fonctionnement et les caractéristiques techniques de différents types d'appareils.

　I. force de cisaillement dominante: coupe de précision pour le broyage à lame

Les équipements de broyage à lame (tels que hachoir à viande, hachoir à légumes) exercent une force de cisaillement sur le matériau grâce à une lame tournant à grande vitesse pour une coupe précise. Son principe de fonctionnement peut être divisé en trois phases:

1. Alimentation du matériau: le matériau entre dans la cavité d'écrasement par l'orifice d'alimentation, en contact avec la lame sous l'action de la gravité ou de l'hélice;

2. Rupture de cisaillement: la lame tourne à une vitesse de rotation de 500 - 3000r / min, le tranchant et la surface du matériau créent un mouvement relatif, formant une contrainte de cisaillement perpendiculaire à la surface de contact. La paroi cellulaire ou le faisceau de fibres est coupé lorsque la contrainte dépasse la résistance au cisaillement du matériau;

3. Contrôle de la taille des particules: la taille des particules finies peut être contrôlée en ajustant l'espacement des lames (réglable de 0,1 à 10 mm) ou en installant des écrans avec différents nombres d'oculaires. Par exemple, une marque de hachoir à viande utilise une conception à double lame qui peut écraser la viande à moins de 3 mm de granulés pour répondre aux besoins de traitement de la farce à la viande.

　　II. Entraînement par force d'impact: transformation de l'énergie cinétique de l'écrasement par plaque de marteau

Les broyeurs à plaques à marteaux (tels que les broyeurs à grains) utilisent des plaques de marteau tournant à grande vitesse pour écraser les matériaux par impact et leur processus de conversion d'énergie comprend deux liens clés:

1. Phase d'accélération: la lame de marteau se déplace à une vitesse linéaire de 1000 - 5000 R / min, le matériau est projeté vers le périmètre de la Chambre de broyage sous l'effet de la force centrifuge;

2. Rupture par impact: lorsque le matériau entre en collision avec la plaque dentée ou l'écran, l'énergie cinétique est libérée instantanément, créant une onde de contrainte qui détruit la structure interne du matériau. Les données d'application d'une certaine usine d'alimentation montrent que l'équipement peut pulvériser les grains de maïs à 40 - 60 Mesh, le taux de fragmentation de la paroi cellulaire atteint plus de 85%, améliorant considérablement la digestibilité de l'amidon.

　　Iii. Synergie d'extrusion et de broyage: broyage progressif pour le broyage par rouleaux

L'équipement de presse à rouleaux (par exemple, le broyeur colloïdal, le concasseur à rouleaux) exerce une action d'extrusion et de broyage sur les matériaux par l'intermédiaire de deux corps de rouleaux rotatifs opposés, adaptés aux matériaux à viscosité élevée ou à agglomération facile:

1. Phase de pré - extrusion: après l'entrée du matériau dans l'espace de rouleau, soumis à une pression statique de 10 à 50 MPa, la paroi cellulaire est fissurée au préalable;

2. Broyage de cisaillement: la surface du corps de rouleau est gravée avec des tranchées ou des arêtes convexes, le matériau est soumis à une double action de la force de cisaillement et de la force de frottement lors du passage de l'espace de rouleau pour réaliser une pulvérisation à l'échelle nanométrique. Par exemple, une certaine ligne de production de beurre d'arachide utilise un moulin colloïdal à trois rouleaux, qui peut broyer les particules d'arachide à moins de 2 μm, le goût est délicat et sans sensation de particules.

　　Iv. Innovation dans le champ de force Composite: percée technologique dans la micro - pulvérisation à basse température

Pour les matériaux sensibles à la chaleur (tels que les produits pharmaceutiques chinois, les aliments fonctionnels), le microbroyeur à basse température combine l'impact du flux d'air avec le broyage mécanique pour obtenir un broyage à l'échelle cellulaire dans un environnement de - 20 ℃ à température normale:

1. Pré - refroidissement à l'azote liquide: le matériau est rapidement congelé par l'azote liquide, la fragilité augmente et la résistance au cisaillement diminue;

2. Impact de flux d'air: l'air comprimé est éjecté à une vitesse supersonique, entraînant le matériau à frapper la plaque cible, produisant des micro - fissures;

3. Récupération graduée: Collectez 500 - 3000 ultra - poudre de but par cyclone avec sac en tissu dépoussiéreur. Une entreprise de traitement de la poudre de spores de Ganoderma a adopté cette technologie, ce qui a augmenté le taux de déchirure de 60% à 98% et le taux de dissolution des polysaccharides de 40%.

De la coupe à lame traditionnelle à l'ultra - micro - broyage à basse température, l'évolution technologique de l'équipement de broyage des aliments tourne toujours autour du double cœur « Amélioration de l'efficacité» et « assurance de la qualité». Avec la convergence de technologies telles que le contrôle intelligent de la vitesse, la détection de la taille des particules en ligne et d'autres, les futurs équipements permettront de passer de la « fragmentation grossière» à la « régulation de précision», offrant un soutien plus fort au traitement raffiné de l'industrie alimentaire.