【導(dǎo)讀】“如何區(qū)分高壓均質(zhì)機和高剪切均質(zhì)機？”隨著近年來生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，均質(zhì)機的功能以及作用越來越引人注目，均質(zhì)機已經(jīng)成為食品、化工、制藥等行業(yè)均質(zhì)技術(shù)已成為提高產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵，在實驗室發(fā)揮著重大作用。

目前食品行業(yè)使用的傳統(tǒng)均質(zhì)設(shè)備多為高壓均質(zhì)機、膠體磨、砂磨和輥磨機等,近年來出現(xiàn)了新型的高剪切均質(zhì)機設(shè)備。至于這些均質(zhì)設(shè)備在各行業(yè)中的應(yīng)用,目前尚無人進行深入系統(tǒng)地研究。對此,針對目前主要使用的高壓均質(zhì)機和高剪切式均質(zhì)機,從均質(zhì)原理、不同物料的工藝流程以及實驗數(shù)據(jù)等方面進行了分析研究。

高壓均質(zhì)是利用高壓使得液料高速流過狹窄的縫隙時而受到強大的剪切力、液料被沖擊到金屬環(huán)上而產(chǎn)生強大撞擊力以及因靜壓力突降與突升而產(chǎn)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較細微的穩(wěn)定的乳濁液或懸浮液的過程。被均質(zhì)物料通過閥座與閥桿間大小可調(diào)的間隙h(一般為011 mm)時,其流速一下被加速到200～300 m/s,從而產(chǎn)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(nèi)部產(chǎn)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,壓力增加到某個值時,液體中的汽泡突然破滅而重新凝結(jié),汽泡在瞬時大量生成和潰滅就形成了空穴現(xiàn)象。

空穴現(xiàn)象似許許多多的微型炸彈,能量強烈釋放產(chǎn)生強烈的高頻振動,同時伴隨著強烈的湍流產(chǎn)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(yīng)所起作用被認為較大。被粉碎的微粒接著又高速沖擊到?jīng)_擊環(huán)上,被進一步粉碎和分散。

高剪切均質(zhì)機主要是由于定轉(zhuǎn)子之間相對的高速運動產(chǎn)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(zhì)的;而高壓均質(zhì)機主要是靠高壓流體產(chǎn)生的強烈、充分的空穴效應(yīng)和湍流作用使流體分散相中的顆粒破碎達到均質(zhì)目的。

不難理解,由于強力的空穴作用,高壓均質(zhì)機對處理軟性、半軟性的顆粒狀物料比較合適;研究看出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(zhì)機能對物料產(chǎn)生強烈的剪切與研磨作用,因此高剪切均質(zhì)機比較適合處理含纖維較多或者理,容易出現(xiàn)稀奶油層,較硬的顆粒物料。

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