乳化均质技术

更新时间:2022-08-25 13:48

乳化均质是食品或化工行业生产中经常要运用的一项技术。是使悬浮液(或乳化液)体系中的分散物微粒化、均匀化的处理过程,这种处理同时起降低分散物尺度和提高分散物分布均匀性的作用。

分类

乳状液一般可通过乳化剂与机械力共同作用而获得,其制备技术从最传统的搅拌乳化技术,到现代研究和应用广泛的超声乳化均质技术、定转子乳化均质技术、膜乳化均质技术、微通道乳化均质技术、高压乳化均质技术可以实现各种性能乳状液的制备。

设备

乳化均质设备主要为均质机,下面从均质机工作原理、均质机特点、均质机分类和应用进行介绍

工作原理

转子和定子的精密配合,工作头(转子和定子锻件制造)爪式结构,双向吸料,剪切效率高。间歇式高剪切分散乳化均质机是通过转子高速平稳的旋转,形成高频、强烈的圆周切线速度、角向速度等综合动能效能;在定子的作用下,定、转子合理狭窄的间隙中形成强烈、往复的液力剪切、摩擦、离心挤压、液流碰撞等综合效应,物料在容器中循环往复以上工作过程,最终获得产品。

特点

第一,运转稳定、噪音小、清洗方便、机动灵活,可连续使用 ,对物料可进行超细分散、乳化。可广泛适用于工业生产的乳化、均质和分散。

第二,能使料液在挤研.强冲击与失压膨胀的三重作用下使料质细化混合。是食品.乳品.饮料等工业的重要设备。

应用行业

应用于生物医药;食品工业;日化护理品;涂料油墨;纳米材料;石油化工;印染助剂;造纸工业;农药化肥;塑料橡胶;电力电子;其他精细化工行业。

分类

①利用高压泵造成高压,然后料液通过一级或几级均质阀达到细化均质;

②利用高压泵造成高压,料液通过一级或几级孔板,孔板尺寸可由机械调节或压力调节;

③利用高压泵和文吐里喷嘴实现均质;

④离心式均质机;

⑤胶体磨均质机。

机理

均质乳化过程就是依靠搅拌装置的机械作用所产生的剪切力,将分散相撕碎成微粒而分散在连续相中,形成乳(膏)状均相物。剪切力的大小直接影响着分散情况的好坏。因此,不同的均质搅拌装置制得的乳(膏)状液其分散相的粒度差别很大,而延长搅拌时间也不能提高分散效果。粒度的大小影响着乳(膏)体的内在质量。

均质的机理是复杂的,不仅有机械过程,而且涉及表面物理化学过程。均质的效果如何,视脂肪球的细碎程度,离心分离及静置分离等状况而定。均质效果的重要影响因素,是均质的压力与温度,物料的均质压力和温度又均与二相物料的表面特性有关。例如牛奶的均质温度一般以50”~60℃为宜,也有实验表明,65℃时均质效果最好,一般,牛奶的均质压强越大,脂肪球直径就越小。

技术特点

①能提高物料的品质;

②能较大程度地降低物料加工过程中的能耗;

③能简化原有机构或装置;

④能强化加工物料所经的过程;

⑤均质乳化本身就能降低能耗,同时经处理后能提高物料效率,如药效、燃烧率等。

技术应用

均质技术的高速发展,在当代生活中的作用越来越大,已经渗透到许多领域。如纺织行业用的助剂,在使用前必须均质乳化,以提高助剂的效能。又如燃料添加剂就是均质乳化技术在燃料工业的新突破,可大量应用于汽车工业以及其它需要燃料的场所,改善燃烧过程,提高热效率,因而燃料均质乳化的研究很有前途。还有,在食品行业,随着人们生活水平的提高,人们越来越讲究食品的色、香、味和营养保健均质技术能给人们带来更高质量、高品味的食品,因而其在人们日常生活中的地位也就越来越重要。

食品组成复杂,但产品要求高度均一和稳定。因此乳化均质技术在食品上的应用广泛,食品的均匀度不仅要 求分 散 相分布均匀,而且还要求分散相微粒细化:含固体的悬浮液要求固体颗粒微粒化,含油滴的乳状液要求油滴(称流体颗粒)微滴化,保持一定的乳化稳定性。通过乳化均质可以将食品原料的浆、汁、液 以及添加物充分细化、混合,从而大大提高食品的均匀度和细度,防止或减少液状食品物料的分层,改善外观、色泽及香度,提高食品质量。

在饮料中的应用

许多饮料本身含有大颗粒成分,如 果汁、蔬菜汁,通过乳化均质可以使颗粒细化,改善口感,防止分层;另一方面,饮料中的一些组成以乳状液形式添加,如香精香料、色素、混浊剂等,乳化均质的效果直接影响产品的感观性质。

在乳制品中的应用

淡炼乳(指不加糖炼乳)长期放置后,上层容易出现烯奶油层,可因振动而形成奶油粒,使其商品价值大大降低。乳化均质处理,可以使脂肪球变小,增加其表面积,从而增加脂肪球表面的酪蛋白吸咐量,使其比重增加,上浮能力变小,同时使脂肪球表面张力减小,使其重新聚集的倾向减弱。另外,乳化均质还可改善乳制品的消化吸收性能。

食品添加剂与食品微胶囊

许多色素(α胡萝卜素、番茄红素、叶黄素等)、 维生素(VA、VD、VE 等)、 脂肪酸(DHA、EPA、亚油酸等)、 香料精油等食品添加剂由于水溶性、稳定性差,应用范围受限,通过乳化均质技术将其制成O/W 型乳状液或进一步制成微胶囊可以解决这一问 题 , 而且均质后粒径减小更易消化吸收,提高营养价值 。

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