飲料均質(zhì)脫氣理論知識

1、均質(zhì)與真空脫氣理論知識均質(zhì)目的：均質(zhì)目的是把原先顆粒比較粗大的乳濁液或懸浮液超細(xì)粉碎成未定的乳化液或勻漿液的過程。均質(zhì)原理：（1）剪切效應(yīng)當(dāng)料液在高壓作用下通過極狹小的縫隙時，流速高達(dá)150-300m/s。大直徑顆粒在縫隙處先是被拉伸，又由于液流通過縫隙時的湍流作用，或者轉(zhuǎn)子和定子作相對高速旋轉(zhuǎn)時對物料產(chǎn)生剪切效應(yīng)，是料液中的顆粒由顆粒或油滴被剪切成更細(xì)小的粒子。（2）碰撞效應(yīng)當(dāng)液流高壓作用下通過均質(zhì)機時，由于流速很高，料液中的大顆粒高速撞擊金屬表面或液流相互的撞擊，使大顆粒粉碎成更小的粒子。（3）空穴液體在高速流經(jīng)均質(zhì)閥縫隙處時，產(chǎn)生巨大的壓力降。當(dāng)壓力降低到液體的飽和蒸氣壓時，液體開始沸騰

2、并迅速汽化，產(chǎn)生大量氣泡。液體離開均質(zhì)閥時，壓力又會增加，使氣泡突然破滅，瞬間產(chǎn)生大量空穴?？昭〞尫糯罅康哪芰?，產(chǎn)生高頻振動，使顆粒破碎。三種作用協(xié)同。不同類型的均質(zhì)機工作原理各有側(cè)重。影響均質(zhì)效果的因素：1、均質(zhì)壓力均質(zhì)加工所選用壓力的大小，決定了物料獲得能量的大小。一般來講，粉碎所需的能量，應(yīng)視物料顆粒的大小和硬度、物料配方、溫度、最終粉碎細(xì)度的大小不同而不同。壓力過低不行，壓力過高同樣沒有必要。物料粉碎粒徑越小，所需能量越大。一般講，均質(zhì)壓力增大，微粒的平均粒徑減小，蛋微粒粒徑變小的速率隨之減慢。這表明，既是使用了很高的壓力，均質(zhì)機粉碎的細(xì)度的功能并不是無限度的。2、物料粒徑物料初始粒

3、徑的大小和粒徑的均勻度，是影響均質(zhì)量的重要因素之一。工藝上要求物料的初始粒徑不但要盡可能?。ㄒ话悴粦?yīng)大于50微米），而且須經(jīng)低能均質(zhì)器械（如膠體磨）進行粗加工，使其粒徑大小盡可均勻一致。原始物料粒徑不均勻，均勻時很難獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。3、物料特性混合液中油脂的含量，同樣是決定其質(zhì)量的重要因素之一。當(dāng)世家在混合液中德能量密度相同時，油脂含量的增加，意味著單元獲得的平均能量的減小，直接影響混合液的質(zhì)量。實驗證明，在某一范圍內(nèi)，油脂比例的減少，也是增加均質(zhì)效果的途徑之一，混合液的油脂含量的最大比例應(yīng)小于50%。有些物料配方中穩(wěn)定劑配比不當(dāng)或均質(zhì)壓力過高、均質(zhì)次數(shù)多得物料過細(xì)，均質(zhì)后微粒因分子間作用力

4、作用而重新聚合，粒徑變大而分層，影響均質(zhì)效果和存放期。4、物料溫度物料溫度，同樣與均質(zhì)效果和均質(zhì)小路密切相關(guān)。均質(zhì)壓力一定時，在一定范圍內(nèi)提高物料溫度，能有效地降低物料黏度和硬度，提高均質(zhì)效果。5、均質(zhì)次數(shù)在前道粗加工的基礎(chǔ)上通常進行一次均質(zhì)就可以達(dá)到工藝要求。但某些含粗、硬顆?；蚓|(zhì)機額定壓力偏低時，需經(jīng)2-3次均質(zhì)甚至更多，才能達(dá)到細(xì)微和均勻度。但應(yīng)該注意每次均質(zhì)后物料都有溫升，每次均質(zhì)后溫度不能超過工藝允許范圍。6、一級均質(zhì)閥和二級均質(zhì)閥壓力的分配一級閥（高壓閥）與二級閥（低壓閥）所選用的壓力大小也涉及均質(zhì)機工作。一級閥和二級閥是串聯(lián)使用的，二級閥壓力的大小，關(guān)系到物料經(jīng)過一級閥瞬間壓力

5、降的大小，從而直接關(guān)系到一級閥的加工效果和閥芯食用壽命。實驗證明，二級閥工藝上選擇壓力應(yīng)控制在系統(tǒng)總壓的20%內(nèi)。高壓均質(zhì)機原理1.高壓均質(zhì)機以高壓往復(fù)泵（欲了解往復(fù)泵原理請點擊此處）為動力傳遞及物料輸送機構(gòu)，將物料輸送至工作閥（一級均質(zhì)閥及二級乳化閥）部分。要處理物料在通過工作閥的過程中，在高壓下產(chǎn)生強烈的剪切、撞擊和空穴作用，從而使液態(tài)物質(zhì)或以液體載體的固體顆粒得到超微細(xì)化。2.工作閥原理示意圖及顆粒細(xì)化原理簡介:圖2:物料被輸送至工作閥進口圖3:物料源源不斷地通過一級（尚未通過工作閥）均質(zhì)閥和二級乳化閥如圖2所示，物料在尚未通過工作閥時，一級均質(zhì)閥和二級乳化閥的閥芯和閥座在力F1和F2的

6、作用下均緊密地貼合在一起。物料在通過工作閥時（如圖3），閥芯和閥座都被物料強制地擠開一條狹縫，同時分別產(chǎn)生壓力P1和P2以平衡力F1和F2。物料在通過一級均質(zhì)閥（序號1、2、3）時，壓力從口1突降至P2,也就隨著這壓力能的突然釋放，在閥芯、閥座和沖擊環(huán)這三者組成的狹小區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生類似爆炸效應(yīng)的強烈的空穴作用，同時伴隨著物料通過閥芯和閥座間的狹縫產(chǎn)生的剪切作用以及與沖擊環(huán)撞擊產(chǎn)生的高速撞擊作用，如此強烈地綜合作用，從而使顆粒得到超微細(xì)化。一般來說，P2的壓力（即乳化壓力）調(diào)得很低，二級乳化閥的作用主要是使已經(jīng)細(xì)化的顆粒分布得更加均勻一些。據(jù)美國Gaulin公司的資料介紹，絕大部分情況下，單單使用一

7、級均質(zhì)閥即可獲得理想的效果。3.相對于離心式分散乳化設(shè)備（如膠體磨、高剪切混合乳化機等），高壓均質(zhì)機的特點是：1）細(xì)化作用更為強烈。這是因為工作閥的閥芯和閥座之間在初始位是緊密貼合的，只是在工作時被料液強制擠出了一條狹縫；而離心式乳化設(shè)備的轉(zhuǎn)定子之間為滿足高速旋轉(zhuǎn)并且不產(chǎn)生過多的熱量，必然有較大的間隙（相對均質(zhì)閥而言）；同時，由于均質(zhì)機的傳動機構(gòu)是容積式往復(fù)泵，所以從理論上說，均質(zhì)壓力可以無限地提高，而壓力越高，細(xì)化效果就越好。2）均質(zhì)機的細(xì)化作用主要是利用了物料間的相互作用，所以物料的發(fā)熱量較小，因而能保持物料的性能基本不變。3）均質(zhì)機能定量輸送物料，因為它依靠往復(fù)泵送料。4）均質(zhì)機耗能較大

8、。5）均質(zhì)機的易損使較多，維護工作量較大，特別在壓力很高的情況下。6）均質(zhì)機不適合于粘度很高的情況。物料脫氣物料脫氣目的：除去物料中的氧，防止或減輕色素、維生素C、香氣成分和其他物質(zhì)的氧化；去除附著與懸浮微粒上的氣體，減少或避免微粒上浮，以保持良好外觀；方盒子制品品質(zhì)降低，減少產(chǎn)品氣泡，保證灌裝量極穩(wěn)定，并保證均質(zhì)機運行穩(wěn)定；防止或減少裝罐和殺菌時產(chǎn)生泡沫，保證殺菌效果，減少對罐內(nèi)腐蝕等，脫氣時易造成揮發(fā)性芳香物質(zhì)的損失，因此，必要時可進行芳香物質(zhì)的回收。物料脫氣方法目前主要采用的是真空脫氣法，此外還有酶法脫氣法（加入葡萄糖氧化酶等）和加入抗氧劑法脫氣等。真空脫氣原理真空脫氣法是利用氣體在液體

9、內(nèi)德溶解度與該氣體在頁面的分壓成正比的原理，進行真空脫氣，液面上的壓力逐漸降低，溶解在物料中德氣體不斷逸出，直至降低至物料的蒸汽壓時，達(dá)到平衡狀態(tài)，這時所有的氣體被脫除。達(dá)到平衡所需要的時間，取決于溶解的氣體逸出速度和氣體排至大氣壓時的速度。影響真空脫氣效果的因素物料進行真空脫氣時，將處理過得物料用泵打到真空罐內(nèi)進行抽氣的操作，脫氣機的脫氣效果受真空度、物料溫度、物料噴出表面積和脫氣時間等因素影響。為充分脫氣，大部分真空設(shè)備的真空度維持在-0.09060.0986mpao物料溫度至1|45-75,應(yīng)當(dāng)比真空罐內(nèi)絕對壓力對應(yīng)的溫度高2-3。尤其要注意，在確定物料溫度和脫氣真空度時，防止物料出現(xiàn)沸騰。為脫氣充分應(yīng)擴大物料單位體積內(nèi)德表面積，一般是使物料在脫氣機中形成薄膜狀或霧狀，方法有離心噴霧、加壓噴霧和薄膜流下