在食品、化工、制藥等行業均質技術已成為提高產品品質的關鍵。目前國內食品行業使用的傳統均質設備多為高壓均質機、膠體磨、砂磨和輥磨機等,近年來出現了新型的高剪切均質機設備。至于這些均質設備在各行業中的應用,目前尚無人進行深入系統地研究。對此,針對目前主要使用的高壓均質機和高剪切式均質機,從均質原理、不同物料的工藝流程以及實驗數據等方面進行了對比分析研究。

高壓均質是利用高壓使得液料高速流過狹窄的縫隙時而受到*的剪切力、液料被沖擊到金屬環上而產生*撞擊力以及因靜壓力突降與突升而產生的空穴爆炸力等等綜合力的作用,把原先顆粒比較粗大的乳濁液或懸浮液加工成顆粒非常細微的穩定的乳濁液或懸浮液的過程。被均質物料通過閥座與閥桿間大小可調的間隙h (一般為011 mm)時,其流速在瞬間被加速到200～300 m/ s ,從而產生巨大的壓力降,當壓力降低到工作溫度下液體的飽和蒸汽壓(或空氣分離壓)時,液體就開始“沸騰”,迅速“汽化”,內部產生大量汽泡。含有大量微汽泡的液體朝縫隙出口流出,流速逐漸降低,壓力又隨之提高,壓力增加到一定值時,液體中的汽泡突然破滅而重新凝結,汽泡在瞬時大量生成和潰滅就形成了空穴現象。空穴現象似無數的微型,能量強烈釋放產生強烈的高頻振動,同時伴隨著強烈的湍流產生的強烈的剪切力,液體中的軟性、半軟性顆粒就在空穴、湍流的剪切力的共同作用下被粉碎成微粒 ,其中空穴效應所起作用被認為較大。被粉碎的微粒接著又高速沖擊到沖擊環上 ,被進一步粉碎和分散。

高剪切均質機主要是由于定轉子之間相對的高速運動產生的高剪切作用 ,同時伴隨著較強的空穴作用對物料顆粒進行分散、細化、均質的 ;而高壓均質機主要是靠高壓流體產生的強烈、充分的空穴效應和湍流作用使流體分散相中的顆粒破碎達到均質目的。不難理解 ,由于烈的空穴作用 ,高壓均質機對處理軟性、半軟性的顆粒狀物料比較合適 ;研究發現對于纖維的粉碎*有效的力場是剪切力和研磨力 ,常溫下沖擊力對纖維是無能為力的 ,而高剪切均質機能對物料產生強烈的剪切與研磨作用 ,因此高剪切均質機比較適合處理含纖維較多或者理,容易出現稀奶油層 ,較硬的顆粒物料。

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