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高剪切乳化机 乳化机在食品行业中不同应用

点击次数:4340 发布时间:2015/2/6

  乳化机通过与发动机连接的均质头的高速旋转,对物料进行剪切,分散,撞击。这样物料就会变得更加细腻,促使油水相融。在食品行业应用非常广泛,例如果汁、酱油、花生奶、饮料、部分果酱、乳制品等。
  
  高剪切乳化机能高效、快速、均匀地将一个相或多个相(液体、固体、气体)进入到另一互不相溶的连续相(通常液体)的过程。而在通常情况下各个相是互不相溶的。当外部能量输入时,两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,形成悬浮液(固/液),乳液(液体/液体)和泡沫(气体/液体)。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下,瞬间均匀精细的分散乳化,经过高频的循环往复,最终得到稳定的高品质产品。在食品行业的应用除了乳化机能用的产品外,还可以应用于全部果酱、果茶、食品添加剂、香精香料、冰淇淋、巧克力、蛋黄酱、沙拉酱、芝麻酱、焦糖酱等等。线速度与乳化效果的关系可以用下图来说明:

  
  乳化机和高剪切乳化机在食品行业混合搅拌体系中占有重要的作用,特别是在固液混合、液液混合、油水乳化、分散均质、剪切研磨方面有着极其重要的应用。之所以称其为乳化机是应为能够实现乳化的作用。油水两相介质的彻底混合后形成乳液,分为油包水或水包油两种体系,要实现乳化,有至少两方面的要求:一是强烈的机械切割分散作用,将水相与油相的流体介质同时切割打散为小颗粒,然后再汇拢合并时就有互相渗透掺混,形成乳液。二是合适的乳化剂,在油水分子间充当媒介桥梁的作用,通过其电荷及分子间力的作用,使油水混合乳液能够按照我们期望的时间稳定存放;乳化机的剪切作用的强弱直接影响到最终细度和乳化效果。乳化机的剪切力主要取决于剪切速率,与乳化头的线速度关系密切。现在工业上把线速度在10-13m/s称为乳化机,高剪切乳化机的线速度在23m/s及以上。
  
  乳化机和高剪切乳化机分散头剪切速率计算公式:
  
  速率V=3.14XD(转子直径)X转速RPM/60以转子直径65mm为例,转速3000rpm,通过公式计算可得该转子的剪切速率为10.2m/s,传统乳化机;要想得到剪切速率达到23m/s,在不改变转子直径的条件下,则必须将转速增加到6761rpm,即通常所说的高速高剪切乳化机。
  
  乳化机和高剪切乳化机在食品行业的应用差异:高剪切乳化机的剪切力和乳化效果都优于普通乳化机,食品生产时,一般要求乳化效果不是很高,粘度不大的产品(果汁、饮料、乳制品、酱油等),出于成本考虑,厂家会选择普通乳化机;如果粘度较大,或乳化要求很高的产品(沙拉酱、蛋黄酱、糖酱类、香精香料、巧克力等)则必须用到高剪切乳化机。

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