在制备饮料过程中，甜玉米粒和苹果番茄等不同，甜玉米皮虽然比普通玉米皮薄，但在整个甜玉米中所占比重远高于苹果皮、番茄等水果。所以合理地使用甜玉米皮对于提升甜玉米籽粒的利用率有重要的意义，而且甜玉米皮中含有大量的纤维，这是现代人们日益需要的营养物质膳食纤维，要使甜玉米饮料中富含此类物质，就必须保留玉米皮，一方面解决皮渣浪费的现象，另一方面增加了饮料的营养成分。这就迫使需要引进超细粉碎技术来解决玉米皮的粉碎问题。
甜玉米粉碎研究的必要性对于甜玉米饮料的质量评价和分析，感官指标主要是：①色泽是乳白或微黄；②口感细腻、爽口、酸甜适中，有玉米的清香；③在观感方面，主要是均一稳定，久置无沉淀或只有少量的沉淀。在这些指标中，主要的技术问题是饮料的口感以及稳定性，其中稳定性又是果肉饮料的一个*突出的问题。这里影响稳定性的主要因素是果肉的沉淀。下面对产生的机理进行分析。
若果汁中含有果肉等不溶性物质，由于其密度与果汁密度不同，在地球引力的作用下，这些不溶性的物质会逐渐地沉淀下去，它的沉淀的速度由Stock公式计算如下v=（2/9）g（ρ1－ρ2）r2/μ上述的公式中，各个参数：μ为连续相（液体）的黏度；r为分散相（粒子）的半径；g为重力加速度；ρ1为分散相（粒子）的密度；ρ2为连续相（液体）的密度。
由上述的公式知道，粒子在液体中的沉降速度与粒径成正比，与液体黏度成反比。要想降低不溶性粒子在饮料中沉降速度，可以通过减小粒子半径，提高果汁的粘度来达到的。所以粉碎均质后的效果如何，将会直接影响成品的稳定性。另一方面，过分提高果汁的粘度会直接影响产品的口感和香味的释放。因此，要想较好地解决果肉沉淀，就必须要重视果肉颗粒的粒径大小及分布情况。为了得到满意的颗粒大小，就必须对甜玉米粒的粉碎加以研究。
高速切割粉碎技术的机理研究高速切割粉碎设备的工作原理切割粉碎室是高速切割粉碎机的核心部分，它是由一组环形紧密排列的刀片和高速旋转的叶轮组成。
和为高速切割粉碎机的工作原理图。物料进入粉碎室首先被导向高速旋转的叶轮中央，高速旋转的叶轮叶片的内端撞击到物料，使物料产生旋转。
物料在运动过程中由于离心力作用，往外甩至叶片顶端，紧贴刀片内壁并不产生随机的移动和翻转。叶轮使物料飞速与静止的刀片做相对运动，使物料瞬时受到强剪切力作用，形成刀片对物料的切割。在相对运动的过程中切割也在持续进行，从而使物料被渐次切割粉碎。粉碎后的产品直接在离心力的作用下通过刀片间隙排出。由于叶轮的转速极高，物料在粉碎腔内只停留很短的时间，粉碎速度快；并且每个刀片对物料的切割量一定，粉碎后的产品粒度均匀。
由此可见，高速切割粉碎是利用飞速运动的物料与静止的刀片作用形成强剪切力，从而使物料被切割粉碎。产品粒径大小和分布形态由叶轮运转速度和刀片排列结构决定。
高速切割设备的关键参数分析国内对高速切割粉碎设备还没有较系统的研究，以下从几个方面来探讨高速切割粉碎设备粉碎室内的关键结构参数，及其对粉碎效果的影响。
尺寸切割数Ls要获得合适的剪切作用，尺寸切割数Ls应尽可能高［10］34。根据动定刀分别安装在2个转盘上的情况，尺寸切割数Ls可表示为Ls=ZnZhLnNan2/60（1）式中：Zn为动盘上的刀片数，此为切割粉碎机叶轮上的叶片数；Zh为定盘上的刀片数，此为切割粉碎机的刀片个数；Ln为刀片的长度；N为叶轮的转速；an为活动件及不活动件切割物料特征数（由具体机型情况确定）。
一般情况下，尺寸切割数都控制在几十万至1百万范围内。上式表明，要提高尺寸切割数，可以从刀片数、叶轮转速、刀片长度入手，从而提高粉碎效果。
切割深度d1和刀片间隙d2设刀片的排列半径为R，刀片个数为n，刀片的偏转角度为α，刀片厚度为d.则相邻2刀片的夹角γ可表示为γ=πn（2）切割深度d1可表示为d1=Rγsin（γ2+α）（3）将式（2）代入式（3），d1又可表示为d1=Rπnsin（π2n+α）（4）刀片间隙d2可表示为d2=Rγcos（γ+α）－dcosα（5）将式（2）代入式（5），d2又可表示为d2=Rπncos（πn+α）－dcosα（6）从公式（4），（6）可以看出，切割深度与刀片排列半径、刀片个数、刀片的偏转角度有关。而开口间隙还和刀片的厚度有关。在刀片排列半径一定的情况下，切割深度和刀片间隙与刀片个数成反比，与刀片偏转角度成正比。刀片间隙还随着刀片厚度的增加而减小。切割深度近似反映了物料被切割粉碎后的粒径大小，和粉碎后产品的粒度有直接关系。刀片间隙决定了物料被粉碎后的出料排料情况，间隙过大会导致没有被粉碎的物料直接从刀片间隙排出，过小则会造成排料不畅，发生堵塞。为了达到*好的粉碎效果，应根据进料粒度，物料性质，及成品粒度来确定切割深度和刀片间隙。通常情况下，刀片的厚度应该按可靠性确定。因此，切割深度和刀片间隙主要受刀片个数和刀片的偏转角度影响。
刀片与叶轮之间的间隙δ刀片与叶轮之间的间隙δ是指刀片间隙在正对叶轮叶片顶端处的距离。为了达到*好的粉碎效果，叶轮叶片顶端在刀片间隙处应在物料欲剪切面上，即在刀刃欲对物料的切割方向上。同时考虑到叶轮在高转速的情况下，由于叶轮的偏心、变形、振动等因素，为了防止叶轮在运转过程中与刀片发生碰撞，损伤叶轮和刀刃，δ应在一个合适的范围内，一般取0.2mm.
实验研究实验研究主要分为2部分：①甜玉米的粉碎试验；②甜玉米饮料的稳定性试验。粉碎实验［10］333.1.1实验原料与设备甜玉米粒：市售（冷冻）；羧甲基纤维素钠：市售（食用级）；海藻酸钠：市售（食用级）；粉碎机1：砂轮磨浆机；QDS高速切割粉碎机：江南大学食品装备工程研究中心；电子秤：上海友声衡器有限公司；Mastersizer2000激光粒度分析仪：英国马尔文仪器有限公司。
试验方法原料前期处理：首先将冷冻的甜玉米粒和水按照1∶2的比例混合，并放置15min，以尽量使冷冻的甜玉米粒充分软化。
在粉碎部分分为2个阶段，首先使用砂轮粉碎机对物料进行粗粉碎，在粗粉碎之后加入稳定剂（这里选择的稳定剂为：羧甲基纤维素钠、海藻酸钠各0.1%），尽量搅拌均匀。
然后经过高速切割粉碎机对混合物料细粉碎，这里我们将物料的细粉碎分为以下的3种情况进行操作：①使用静刀片为200齿对混合物料进行1次粉碎；②使用静刀片为206齿分别对混合物料进行1次和2次粉碎；③使用静刀片为212齿分别对混合物进行1次、2次以及4次的粉碎试验。
总结与展望文章对甜玉米物料在高速切割粉碎机的粉碎做了初步分析。并根据试验的结果基本验证了切割对于纤维物料的粉碎效果的预测，今后研究的重点集中于基于已有的粉碎试验以及结果对高速切割粉碎设备进行结构上的优化，及对于甜玉米浆汁稳定的研究上。
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