食品工程乳化一种特殊的混合操作

食品工程乳化一种特殊的混合操作,包含着粉碎和混合的双重含意

它是将两种通常不互溶的液体进行密切混合,使一种液体(非连续相)粉碎成为小球滴而后分散在另一种液体(连续相)中

乳化操作的产物为乳化液

食品工业的乳化液多为水和油的混合物

有时为了获得稳定的乳化液,需要添加乳化剂,以促使乳化液微粒化效用和防止液滴的聚合

在食品工业中通常采用的乳化设备有以乳化剂为乳化作用的搅拌乳化器和以机械剪力为主的胶体磨、均质机等

搅拌乳化器为机械搅拌形式,为强化乳化效果,常用高速转动的旋桨或涡轮作搅拌器

有时在搅拌器的外围设置1~2个柱状圆环,环上钻有若干个小孔

胶体磨主要由一个固定的表面(固定件)和一个旋转表面(工作面)组成,两表面间有可调节的微小间隙

物料通过间隙时,由于转动件高速旋转,附于旋转面上的物料速度最大,而附着于固定面上的速度为零

其间产生急剧的速度梯度,使物料受到强烈的剪切摩擦和湍动骚扰而达到乳化分散作用

卧式胶体磨(图9)中,固定面与旋转面的间隙通常为50~150µm,转速为3000~15000r/min,适用于粘度较低的物料

对于粘度较高的物料可用立式胶体磨,其转速为3000~10000r/min

用胶体磨处理的液体粘度可大于1Pa·s

 均质机主要由高压泵和均质阀组成

高压泵通常为一组三柱塞泵

被处理的液体经高压泵增压后送到均质阀(图10),均质压力可达69MPa

均质阀由阀座和装在阀座上的阀盘组成,可通过调节其间的间隙来改变均质压力

其工作原理是:当液体在高压下通过阀座与阀盘之间的狭缝时,高静压能转化为动能,液体获得200~300m/s的高流速,而在离开间隙时以高速冲击圆形挡环,并被迫改变流向

均质作用是剪切、撞击和气穴现象共同作用的结果

均质机适用于处理粘度小于0.2Pa·s的液体,如牛奶、豆奶和果汁等

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