为提升均匀的乳化状态,延长产品保藏期,在许多工业生产中,需要专业的均质机设备来为良好分散找到适合的解决途径。今天为大家介绍均质与搅拌效果都很好的高剪切均质机,它的工作原理及高剪切均质机在食品行业中的应用。
高剪切乳化机的原理
工业上,两种互不相溶的液体或固液夹杂时,通常利用乳化机来完成油水乳化,达到分散均质的作用。高剪切均质机的作用力主要为剪切力。当油水两相介质夹杂形成油包水或水包油后,不能稳定存在,需要合适的乳化剂来改善体系的表面张力,在均质处理的过程中,通过强烈的切割分散作用,将介质打散为细小颗粒,最终形成稳定均匀的分散体系,达到良好的乳化效果。目前,均质乳化机的应用不仅限于乳化。乳化机具有强烈的剪切效果,可以使粉粒体在摧毁撞击下破碎,最终细化到细小粒径,然后使固体颗粒充分掺混到液体中并构成相对不变的悬浮液。当物料的细度达到微米甚至纳米级时,体系可以被认为均质。
剪切头由转子和定子组成,转子与定子相互啮合,每级定转子又有数层齿圈。转子高速旋转产生强大的离心力,形成强负压区,物料被吸入工作腔,在定、转子间隙内受到剪切、离心挤压、撞击撕裂和湍流等综合作用,而产生分裂液滴的张力。液体离开定子小孔后压力又回升,由此产生了空穴效应。均质头高速旋转,对物料进行剪切、分散、撞击。这样物料就会变得更加细腻,完成均质。高剪切乳化机主要是靠定转子之间的相对高速运动产生的高剪切作用,使物料剪切、撕裂和混合,同时,较强的空穴作用对物料颗粒进行分散、细化、均质。其优点是处理量大,生产的产品稳定性好,不容易破坏乳分层,机器比较耐用,而且容易维修,均质形式更加丰富。
高剪切乳化机比较适合处理含纤维较多或者较硬的颗粒物料,混料、杀菌、均质可同时完成。采用高剪切乳化技术处理大豆蛋白,使蛋白颗粒大大减小,疏水基团暴露,有利于形成凝胶网络,可以显著提高大豆分离蛋白凝胶持水性。通过高速剪切乳化技术处理玉米蛋白粉来改变蛋白粉的物理特性,可以显著降低颗粒大小,提高流变性和溶解度,提高淀粉降解率和蛋白质水解度,有效抑制了果蔬汁的分层现象。高剪切乳化机广泛应用于粘度较大、乳化要求较高的产品,如果酱、果茶等。