何谓壁？

这里指的是细胞壁。真菌细胞壁的主要成分是甲壳素（几丁壳），极难被人体胃酸消化，例如灵芝的孢子壁。而植物细胞壁的主要组成成分是纤维素，人体缺乏能水解纤维素的酶，故纤维素不能被人体消化吸收，但它可以刺激和促进胃肠道的蠕动，有利于其他食物的消化及粪便的排泄。

破壁技术类型

当前可用的破壁技术是超微粉碎技术、超声波提取、微波萃取、化学破壁和酶法提取等。

化学破壁时间比较短，同时对破壁所需温度没有严格限制，反应条件不很苛刻，所以在很多场合还是首选。由于化学法破壁机制是靠外力打碎细胞壁，所以破碎后的细胞壁碎片残留在细胞液中。

酶法破壁机制是在酶的作用下溶解细胞壁，使之不复存在，相比之下，酶法破壁比较彻底,破壁效果明显好于化学法。酶法提取的特点：（1） 要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和的反应条件。一方面通过降解植物细胞壁使有效成分更易提取，从而达到提高提取收率或降低溶剂消耗量的目的；另一方面可以针对植物药中的大多数杂质（淀粉、果胶、蛋白质等）选择性降解， 以利于提取、分离；同时还可综合利用药渣，变废为宝。（2） 酶法提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、温度、酸碱度、物料细度、搅拌等多种因素。

超声波提取的原理是利用超声空化效应。超声空化产生的声冲流和冲击波可引起热效应和机械作用， 这便是超声技术应用于中药提取的理论依据。超声波提取的优点：（1） 提取效率高。（2） 提取时间短。（3） 提取温度低。（4） 提取适应性广。超声波提取中药材不受中药材成分性质、 分子量大小的限制，适用于绝大多数类中药材和各成分的提取。（5） 提取的药液杂质少， 有效成分易于分离、 纯化。（7） 提取方法简单易行， 设备的维护和保养方便。

微波萃取领域中,被处理的物料通常是能够不同程度吸收微波能量的介质，整个加热过程是利用离子传导和偶极子转动的机理。微波萃取具有反应灵敏、升温快速均匀、热效率高等优点。

1. 快速高效、能耗低、污染少

升温快速均匀，大大缩短了萃取时间，溶剂用量少，减少污染，且多份试样可以同时处理,提高了效率。

2. 质量高

较高的选择性，萃取的成分比较单一，并可以在较低温度下完成萃取，能更有效的保护目标物。

3. 生产线简单

生产线组成简单，节省投资,后处理方便。

超微粉碎技术是近年来随着现代化工、 电子、 生物、 材料及矿产开发等高新技术的不断发展而兴起的，是国内外食品加工的高科技尖端技术，美国、 日本市售的果味凉茶、冻干水果粉、超低温速冻龟鳖粉、海带粉、花粉和胎盘粉等，多是采用超微粉碎技术加工而成的。

超微粉碎技术是利用特殊的粉碎设备，通过一定的加工工艺流程，对物料进行碾磨、冲击、剪切等，将粒径 3 mm 以上的物料粉碎至粒径为10~ 25 Lm以下的微细颗粒，从而使产品具有界面活性,呈现出特殊的功能，与传统的粉碎、破碎、碾碎等加工技术相比，超微粉碎产品的粒度更加微小。其中超微粉碎加工技术破壁效果好，破壁量大，十分快捷，因其可以提升工业生产的巨大效用而广为应用。超微粉碎加工技术在农产资源研发中具有六大特点。

1. 可扩大资源的利用范围，改善食用品质

超微粉碎技术在部分功能性食品基料的制备生产上起重要的作用。如膳食纤维是一种重要的功能性食品基料，在我国由于膳食不平衡或营养过剩造成的文明病已经出现，。膳食纤维生理功能的发挥与其持水力、膨胀力有很大的相关关系，而持水力、膨胀力又与纤维的比表面积(粒度)有一定的关系；粒度越小比表面积越大，持水力与膨胀力就相应增大，这同样需要有效的超微粉碎手段。是由于粉碎粒度一般达不到超微粒度，所以不管从功能价值的发挥，还是从食用口感方面均存在极大的不足。超微粉碎技术的引入，将彻底改变膳食纤维的利用面及利用度。

2. 可提高功能成分的生物活性

    由于超微粉体的特殊性质，如表面效应、体积效应、量子效应、隧道效应等使得超微粒子具有与宏观物质不同的生物活性。超微粉体具有良好的吸收性和分散性，可以提高营养物质的活性和生物利用度，同时降低功能性物质在食品中的用量。

3. 可增进生物体对功能成分的吸收

    超微保健食品由于其粒度极细，易被人体肠胃直接吸收，能最大限度地发挥其功效，并充分利用；由于超微粉体颗粒具有表面效应、体积效应、量子效应和宏观隧道效应等，使其对物质的吸附性较大，有利于物质的消化吸收。

4. 可保证原料成分的完整性

超微粉碎加工为纯物理过程，加工中不混入其它杂质，使得超微保健食品具有纯天然性，并保证了原料成分的完整性。经超微化粉碎后更便于储存、运输及使用，由于超微保健食品的科技含量高、品质好、功效好，其增值率也高，从而可为企业带来很好的社会效益和经济效益。

5. 速度快，可低温粉碎

超微粉碎技术采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法，在粉碎过程不会产生局部过热现象，甚至可在低温状态下进行，粉碎瞬时即可完成,因而能最大限度地保留粉体的生物活性成分，有利于制成所需的高质量产品。

6. 节省原料，提高利用率

物体经超微粉碎后的超微粉一般可直接用于制剂生产，而用常规粉碎方法得到的粉碎产品，仍需一些中间环节才能达到直接用于生产的要求，这样很可能造成原料的浪费。因此，超微粉碎技术非常适合珍稀原料的粉碎。

破壁技术的应用 

破壁使得营养成分呈微小分子状态而易于吸收，这在药材、化妆品中应用的已经有很多了。将已经广泛应用于化妆品的破壁技术运用到了饮料上，能使人体更好地吸收食物中的营养。破壁的枸杞汁，很浓郁，带着原料特有的香醇。破壁技术改良了产品品质。

药材领域的破壁技术。早在极草5X冬虫夏草的品牌传播中就提到，异常珍视每一条虫草的每一分价值：“虫破膜，草破壁”，将冬虫夏草制成超微粉，精华物质1分钟内的总溶出度比原草高7倍、比粗粉高3倍，而且在以后60分钟内保持这种趋势……破壁技术作为一项专利让极草5X的产品镀上了科技光环。不仅如此，创新的含服方法也使得吸收度达到极致，使冬虫夏草想起就吃、随时可吃、打开即吃，适合冬虫夏草消费人群的生活节奏和生活品位，既方便又健康。灵芝孢子粉破壁技术的问世，标志着我国在灵芝抗癌领域取得了世界领先地位。由于灵芝孢子有一层极难被人体胃酸消化的几丁质构成的外壁,只有打开这层外壁, 由外壁紧裹的有效成分才能最大程度地被人体吸收利用,破壁后人体对灵芝孢子粉的吸收率可提高 45倍之多。

化妆品领域的破壁技术应用。比如羽西，其全线护肤品里有灵芝、人参、银杏、大花红景天、紫花苜蓿、牡丹皮等中药成分，在羽西实验室可以看到，羽西的专利微波破壁技术，利用灵芝孢子多糖提取代替传统的灵芝精萃，提取到更浓缩更珍贵的灵芝精华，让消费者的肌肤更好地适应和吸收，达到最佳的效果。美加净、韩国的护肤品牌悠语等都有涉及破壁技术的应用。

在食品行业，破壁技术也广泛应用。比如国爱堂为消费者精心设计的定制系列产品，采用细胞破壁技术将产品做成粉剂型，开水冲泡下就可以直接吃掉。这种独特加工工艺制成的产品，国爱堂称之为吃茶，也因之开创了吃茶这一新品类。吃茶追求的不是喝茶的优雅，而是健康，它将茶叶从传统的喝茶习惯中解放出来，更加注重茶叶的养生保健功能，因其形态和饮用方式与咖啡类似，因此享有“中式咖啡”的美誉。此外，广舜堂也提出这样的宣传口号：八珍糕怎样吃更有营养？答案是要吃更适合现代城市人的破壁的八珍糕原粉。

超微粉碎设备类型

1. 气流式超微粉碎设备

气流式超微粉碎是利用气体通过压力喷嘴的喷射产生剧烈的冲击、 碰撞、 摩擦等作用来实现对物料的超微粉碎.与普通机械式超微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细, 粒度分布范围更窄, 粒度更均匀.因为气体在喷嘴处膨胀可降温,粉碎过程不伴随热量产生,所以粉碎温升很低,这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要. 但是, 气流粉碎能耗大,一般要高出其他粉碎方法数倍,气流粉碎还存在粉碎极限,粉碎粒度与产量成线性关系,产量越大,粒度越大。

2. 高频振动式超微粉碎设备

高频振动式超微粉碎是利用球形或棒形磨介作高频振动而产生的冲击、 摩擦、 剪切等作用力来实现对物料的超微粉碎.振动磨是用弹簧支撑磨机体,由一带有偏心块的主轴使其振动,磨机通常是圆柱形或槽形.振动磨的效率比普通磨高10~ 20倍,其粉磨速度比常规球磨机快得多,而能耗比普通球磨机低数倍。

3. 旋转球(棒) 磨式超微粉碎设备

旋转球(棒)磨式超微粉碎设备主要有球磨机、 棒磨机等.常规球磨机一直是细磨过程中的主要加工设备,主要靠冲击进行破碎, 物料粒度小于20Lm 时,反映出其效率低、 耗能大、 加工时间长等缺点.搅拌式球磨机是超微粉碎机中能量利用率最高的超微粉碎设备,主要由搅拌器、 筒体、 传动装置和机架组成,工作时搅拌器以一定速度运转带动研磨介质运动,物料在研磨介质中利用摩擦和少量的冲击研磨粉碎。

4. 冲击式超微粉碎设备

冲击式超微粉碎机利用围绕水平轴或垂直轴高速旋转的转子对物料进行强烈冲击、 碰撞和剪切.其特点是结构简单,粉碎能力大,运转稳定性好,动力消耗低,适合于中等硬度物料的粉碎. 国产的MLC -40高速冲击粉碎机用于超微粉碎取得了理想效果, 入料粒度3~ 5mm,产品粒度10~ 40 Lm。

超微粉碎技术在食品加工中的应用

食品超微粉虽然问世不久，却已经在调味品、饮料、罐头、冷冻食品、焙烤食品、保健食品等方面大显身手且效果较佳。

1. 软饮料加工

目前，利用气流微粉碎技术已开发出的软饮料有粉茶、豆类固体饮料和超微骨粉配制的富钙饮料等。茶文化在中国有着悠久的历史传统的饮茶是用开水冲泡茶叶，人体并没有大量吸收茶的营养成分，大部分蛋白质、碳水化合物及部分矿物质、维生素等都存留于茶渣中。若将茶叶在常温、干燥状态下制成茶粉( 粒径< 5 Lm) ，可提高人体对其营养成分的吸收率。将茶粉添加到其他食品中，还可开发出新的茶制品。植物蛋白饮料是以富含蛋白质的植物种子和果核为原料，经浸泡、磨浆、均质等操作制成的乳状制品。磨浆时,可用胶磨机磨至粒径5~ 8Lm, 再均质至1~ 2 Lm。在这样的粒度下,蛋白质的固体颗粒和脂肪颗粒变小，从而防止了蛋白质下沉和脂肪上浮。

2. 果蔬加工  

蔬菜在低温下磨成微膏粉, 既保存了营养成分, 其纤维质也因微细化而使口感更佳.如人们一般将其视为废物的柿树叶富含芦丁、 胆碱、 黄酮甙、 胡萝卜素、 多糖、 氨基酸、 维生素C 及多种微量元素, 若经超微粉碎加工制成柿树叶精粉,可作为食品添加剂制成面条、 面包等各类柿树叶保健食品,也可以制成柿树叶保健茶.成人每日饮用柿树叶茶6 g,可获取维生素 C 200 mg, 具有明显的阻断亚硝胺致癌物生成的作用. 另外,柿叶茶不含咖啡碱, 风味独特, 清香自然. 可见, 开发柿树叶产品,可变废为宝,前景广阔. 利用超微粉碎技术对植物进行深加工的产品种类繁多,如枇杷叶粉、 红薯叶粉、 桑叶粉、 银杏叶粉、 豆类蛋白粉、 茉莉花粉、 月季花粉、 甘草粉、 脱水蔬菜粉、 辣椒粉等。

3. 香辛料、 调味品加工  

超微粉碎技术作为新型的食品加工方法, 可以使传统工艺加工的香辛料、调味产品(主要指豆类发酵固态制品) 更加优质. 香辛料、 调味料在微粒化后产生的巨大孔隙率造成的集合孔腔可吸收并容纳香气, 味道经久不散, 香气和滋味更加浓郁. 同时,超微粉碎技术可以使传统调味料细碎成粒度均一、 分散性能好的优良超微颗粒, 流动性、 溶解速度和吸收率均有很大的增加,口感效果也得到十分明显的改善, 经超微粉碎方法加工的香辛料、 调味料的入味强度是传统加工方法的数倍乃至十余倍.对于感官要求较高的产品来讲,经超微粉碎后的香辛料粒度极细, 可达 300~ 500 目, 肉眼根本无法观察到颗粒的存在,杜绝了产品中黑点的产生,提高了产品的外观质量. 同时, 超微粉碎技术的相应设备兼备包覆、 乳化、 固体乳化、 改性等物理化学功能,为调味产品的开发创造了现实前景. 可以说,超微粉碎技术将会对中国传统调味产品带来革命性的变化。

4. 功能性食品加工  

当今, 药食同源、 食疗重于药疗的思想已普遍为人们接受.对于功能性食品的生产,超微粉碎技术主要在基料( 如膳食纤维、 脂肪替代品等)的制备中起作用.超微粉体可提高功能物质的生物利用率, 降低基料在食品中的用量,微粒子在人体内的缓释作用可使功效性延长. 在研制开发固体蜂蜜的工艺中, 用胶体磨将配料进行超微粉碎可增加产品的细腻度. 另外,用超微细骨粉、 海虾粉补钙,超微细海带粉补碘, 人体易吸收且简便易行。

超微粉碎加工技术适用范围广,操作工艺简单,产品附加值高, 经济效益显著,是食品加工业的新技术、 新手段,对于传统食品加工工艺和配方的改进及新产品的开发, 尤其是保健食品( 功能食品) 的开发将产生巨大的推动作用。

超微粉碎技术已经成为食品加工领域研究的热点,与传统的加工技术相交叉衍生出许多新的学科,促进了相关领域的发展.在食品工业中,超微粉碎技术与超高压灭菌技术、 膜分离技术、 微胶囊技术、 辐射技术、 微波技术、 冷冻干燥技术以及食品生物技术共同被列为国际性食品加工新技术. 因此,随着超微粉碎技术的成熟和发展, 必将成为食品和药品行业占重要位置的新型加工技术。