甘蔗是我國主要的糖料作物，種植面積占我國糖料作物總面積的90%左右，產(chǎn)量占我國糖料作物總產(chǎn)量的93%左右。甘蔗糖業(yè)是甘蔗主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱及農(nóng)民增收的主要來源。如果能充分利用目前豐富的甘蔗資源，將能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。近年來科學(xué)發(fā)展和政府支持，推動了甘蔗深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其加工副產(chǎn)物如甘蔗渣，它產(chǎn)量不可小覷，如何利用好這一豐富的天然生物質(zhì)資源，將成為甘蔗加工業(yè)未來研究的課題。若是利用振動式超微粉碎機將甘蔗渣進行超微粉碎對甘蔗渣有怎樣的影響？

1. 甘蔗渣粉體粒徑相關(guān)參數(shù)分析

      振動型的超微粉碎機對物料的機械作用非常劇烈，能在短時間內(nèi)急速降低物料粒徑，粒徑的降低通常伴隨有分散性、流動性能等的改變以及比表面積的增大，比表面積的增加使甘蔗渣粉體表面暴露更完全。從表1可以看出，振動超微粉碎僅5 min的甘蔗渣粉末，與粗粉相比平均粒徑已經(jīng)減小了大約一倍。繼續(xù)粉碎至10 min時，平均粒徑繼續(xù)減小，此時比表面積最大，粒徑均一度達到較高。這表明粉體粒徑大小更加均一。但當粉碎時間繼續(xù)增加時，平均粒徑反而上升，這可能是由于粉體顆粒破碎后表面自由能升高，在振動的作用下反而發(fā)生了團聚，產(chǎn)生了“逆研磨效應(yīng)”，而此時粉體粒徑的均一度也呈下降趨勢。這說明振動超微粉碎時間過長不僅提高了成本，更會造成顆粒團聚增多、比表面積降低和粉體不均勻等不利影響。

2. 紅外光譜分析

      如圖1所示，897 cm-1處的吸收峰是纖維素中的β-D-葡萄糖苷鍵特征峰，1603 cm-1和1512 cm-1處是木質(zhì)素的芳環(huán)骨架吸收特征吸收峰，1733 cm-1處是半纖維素中的聚木糖特征吸收峰，振動超微粉碎后這些特征峰均沒有發(fā)生明顯的左右移動，圖譜中也沒有新的吸收峰產(chǎn)生。說明超微粉碎處理并沒有改變甘蔗渣主體成分和化學(xué)結(jié)構(gòu)。但隨著超微粉碎時間的增加，3 420 cm-1處附近的羥基特征峰向高頻方向移動，而且吸收峰變尖銳，這是由于甘蔗渣在經(jīng)過超微粉碎處理后，其分子內(nèi)氫鍵被打斷，且部分重新結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿娱g氫鍵，羥基伸縮頻率升高，因而羥基的伸縮振動峰向高頻方向移動。采用實驗室自制的盤磨進行了預(yù)處理，其紅外圖譜結(jié)果同樣顯示羥基伸縮振動峰像高頻方向發(fā)生了移動，并認為是機械力使氫鍵斷裂并重新結(jié)合形成新的氫鍵的結(jié)果。

      本研究采用超微粉碎技術(shù)對甘蔗渣進行處理，促進甘蔗渣大分子由惰性向超微分子活性轉(zhuǎn)化。實驗結(jié)果表明超微粉碎10 min后活化效果達到最佳，與粗粉相比，其比表面積更大，且表面裂紋孔洞顯著增多，粉體中纖維素結(jié)構(gòu)更為松散，無定形部分增加，羥基活性更高。