第六章第六章 搅拌、均质、乳化搅拌、均质、乳化陈婵n n以固体或液体物料为主的均匀混合称为搅拌。n n将悬浮液、乳浊液，通过破碎、混合达到微粒化和均匀化的操作，称为均质。n n将两种互不相溶的液体混合均匀（需加入乳化剂）的操作，称为乳化。一、搅拌n n搅拌过程就是对不同的物料造成混合搅拌过程就是对不同的物料造成混合的操作。混合即物料的分散。的操作。混合即物料的分散。n n混合效果的要求不同，就需要不同的混合效果的要求不同，就需要不同的搅拌器来满足。搅拌器来满足。n n调匀度调匀度调匀度调匀度：表示样品与均匀状态的偏离：表示样品与均匀状态的偏离程度。程度。n n分隔尺度分隔尺度分隔尺度分隔尺度：分散物的集中尺度。：分散物的集中尺度。n n分隔尺度越大，表示物料的分散状态分隔尺度越大，表示物料的分散状态越差，反之亦然。是搅拌操作的重要越差，反之亦然。是搅拌操作的重要指标。指标。（一）混合机理n n1.1.大尺度的混合机理大尺度的混合机理 在总体流动的作用下，其中一种液体被分散成具有在总体流动的作用下，其中一种液体被分散成具有一定尺寸的液团并通过总体流动被带到容器各处，造一定尺寸的液团并通过总体流动被带到容器各处，造成分隔尺度较大的液团的均匀混合，即宏观上均匀。成分隔尺度较大的液团的均匀混合，即宏观上均匀。n n2.2.小尺度的混合机理小尺度的混合机理 总体流动可将混合液体中的一种液体破碎成较大总体流动可将混合液体中的一种液体破碎成较大的液团，同时将这些液团待到容器各处形成宏观上的的液团，同时将这些液团待到容器各处形成宏观上的均匀混合。均匀混合。 总体流动的作用主要是造成大尺度的均匀混总体流动的作用主要是造成大尺度的均匀混总体流动的作用主要是造成大尺度的均匀混总体流动的作用主要是造成大尺度的均匀混合，而湍流的作用主要是降低被分散液体的合，而湍流的作用主要是降低被分散液体的合，而湍流的作用主要是降低被分散液体的合，而湍流的作用主要是降低被分散液体的分隔尺度。分隔尺度。分隔尺度。分隔尺度。（二）搅拌器的设备二、 均质n n均均质质是是使使悬悬浮浮物物通通过过均均质质设设备备的的破破碎碎作作用用，达达到到体体系系中中的的分分散散物物质质微微粒粒化化、均匀化的一种单元操作。均匀化的一种单元操作。n n作用：作用：n n1 1、提高产品的均匀性和稳定性。、提高产品的均匀性和稳定性。n n2 2、改改善善感感官官品品质质，如如外外观观性性质质，风风味，口感等。味，口感等。n n3 3、提高食品的营养吸收率。、提高食品的营养吸收率。一）、液体食品与均质n n液体食品多属于非均匀的多相液态分散体系，即一种物质以极其微小的粒子均匀分散于液体中所形成的体系。n n根据分散相的物态为固态或液态，可以分为悬浮液和乳化液。二）、均质机理与常用的均质设备n n（一）均质机理n n液体分散系中分散相颗粒或液滴破碎液体分散系中分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力的作的直接原因是受到剪切力和压力的作用。能引起剪切和压力作用的流体力用。能引起剪切和压力作用的流体力学效应主要有湍流效应和空穴效应。学效应主要有湍流效应和空穴效应。n n1 1、湍流效应、湍流效应n n2 2、空穴效应、空穴效应1、湍流效应n n高速流动的粒子或液滴表面流过时，高速流动的粒子或液滴表面流过时，产生了很大的速度梯度，因此使粒子产生了很大的速度梯度，因此使粒子或液滴受到强有力的剪切作用进而微或液滴受到强有力的剪切作用进而微粒化。粒化。2、空穴效应n n流体在受到高速旋转的物体作用时，流体在受到高速旋转的物体作用时，或在流体流动中突然出现压强降的场或在流体流动中突然出现压强降的场合下会在流体中产生空穴小泡，这些合下会在流体中产生空穴小泡，这些小泡破碎时，将会在流体中产生很强小泡破碎时，将会在流体中产生很强的冲击波。如果这种冲击波发生在粒的冲击波。如果这种冲击波发生在粒子附近，就会造成粒子的破碎。子附近，就会造成粒子的破碎。三）、均质设备n n高压均质机、胶体磨、超声波乳化器、高速搅拌器等都有均质功能。n n料液中的分散物质受到剪切作用而得到破碎。1、高压均质机n n主要部件包括柱塞式高压泵和均质筏。高压均质机高压均质机应用：n n能能使使料料液液在在挤挤压压，强强冲冲击击与与失失压压膨膨胀胀的的三三重重作作用用下下使使料料质质细细化化混混合合，均均质质机机是是食食品品、乳乳品品、饮饮料料的的行行业业的的重要加工设备。重要加工设备。n n 对对牛牛奶奶、豆豆奶奶等等乳乳制制品品液液料料，在在高高压压下下进进行行均均质质，能能使使乳乳品品液液中中的的脂脂肪肪球球显显著著细细化化，使使其其制制品品食食用用后后易易于消化吸收，提高食用价值。于消化吸收，提高食用价值。n n用用于于冰冰淇淇淋淋等等制制品品的的生生产产中中，能能提提高高液液料料的的细细洁洁度度和和疏松度，使其内在质地明显提高。疏松度，使其内在质地明显提高。n n 均均质质机机用用于于乳乳剂剂、胶胶剂剂、果果汁汁、浆浆液液等等生生产产中中，能能起起到到防防止止或或减减少少料料液液的的分分层层，改改善善料料液液外外观观的的作作用用，使其色泽更鲜艳，香度更浓，口感更醇。使其色泽更鲜艳，香度更浓，口感更醇。2、胶体磨立式胶体磨结构示意图卧式胶体磨 通常卧式胶体磨乳化性能好，适合通常卧式胶体磨乳化性能好，适合黏度较低的料液；立式胶体磨研磨粉碎黏度较低的料液；立式胶体磨研磨粉碎能力强，适合黏度较搞高的物料均质。能力强，适合黏度较搞高的物料均质。应用：n n胶体磨是流体超微粉碎机械，兼备粉碎、乳化、分散、均胶体磨是流体超微粉碎机械，兼备粉碎、乳化、分散、均质、搅拌等功能、可以代替石磨、砂磨机、球磨机、组织质、搅拌等功能、可以代替石磨、砂磨机、球磨机、组织捣碎机等。捣碎机等。n n主要用途、适用范围主要用途、适用范围 1 1、食品行业：果茶、豆奶、冰淇淋、月饼馅、豆制品、饮、食品行业：果茶、豆奶、冰淇淋、月饼馅、豆制品、饮料、果汁、果酱料、果汁、果酱 2 2、建筑行业：内外墙涂料、冷瓷涂料、多彩涂料、防腐防、建筑行业：内外墙涂料、冷瓷涂料、多彩涂料、防腐防水涂料、阻燃涂料水涂料、阻燃涂料 3 3、文化用品行业：墨水、油墨、铅笔芯、广告色、油画色、文化用品行业：墨水、油墨、铅笔芯、广告色、油画色 4 4、化工行业：润滑脂、油漆、乳化沥青、胶粘剂、洗涤剂、化工行业：润滑脂、油漆、乳化沥青、胶粘剂、洗涤剂、皮革染料皮革染料 5 5、医药行业：生物制品、疫苗、药膏、各种口服液、医药行业：生物制品、疫苗、药膏、各种口服液 6 6、日用化工行业：洗发精、牙膏、鞋油、夹克油、化妆品、日用化工行业：洗发精、牙膏、鞋油、夹克油、化妆品 n n此外、胶体磨还应用于塑料工业、纺织工业、造纸工业等此外、胶体磨还应用于塑料工业、纺织工业、造纸工业等方面。方面。3、超声波乳化器超声波乳化器超声波乳化器4、高速搅拌器三、乳化n n乳化是将两种互不相溶的液体混合均匀的操作过程。它是一种液体通过破碎和混合，以微小球滴（分散相，内相）均匀分散在另一种液体（连续相，外相）之中，这种现象称为乳化。乳化的作用：n n可可以以使使食食品品中中互互不不相相溶溶的的组组分分密密切切融融合，使乳化液更加稳定。合，使乳化液更加稳定。n n能能提提高高食食品品质质量量，延延长长食食品品的的贮贮存存期期，改善食品的感官性能。改善食品的感官性能。n n防防止止食食品品变变质质，便便于于食食品品的的加加工工和和保保鲜，有利于新型食品的开发。鲜，有利于新型食品的开发。一）、乳化机理与乳化液的类型n n乳化剂使乳化液稳定的作用：乳化剂使乳化液稳定的作用：n n1 1、乳化液多为表面活性剂，其分子结构一、乳化液多为表面活性剂，其分子结构一般由亲水的极性集体和亲油的非极性集构成。般由亲水的极性集体和亲油的非极性集构成。n n2 2、当表面活性剂吸附在乳化液内相界面上、当表面活性剂吸附在乳化液内相界面上时，所形成的界面膜有足够的机械强度，能时，所形成的界面膜有足够的机械强度，能有效地阻止液滴相互碰撞聚合成大液珠地可有效地阻止液滴相互碰撞聚合成大液珠地可能性。能性。n n3 3、当用离子型表面活性剂作乳化剂时，可、当用离子型表面活性剂作乳化剂时，可在内相液滴表面形成扩散双电层，使液滴之在内相液滴表面形成扩散双电层，使液滴之间相互排斥，阻止了内相液滴地聚合。间相互排斥，阻止了内相液滴地聚合。n n乳化剂：能使乳化液保持稳定，无毒，无味，乳化剂：能使乳化液保持稳定，无毒，无味，无色。无色。乳化液的类型：n n食品乳化液一般分为两类：水包油（O/W）与油包水(W/O)型。n n乳化剂的HLB值：n n通常认为HLB 10的乳化剂为亲水的，易形成水包油型乳化液； HLB 10的乳化剂为亲油的，易形成油包水型乳化液。二）、乳化液的稳定性的主要影响因素二）、乳化液的稳定性的主要影响因素n n乳化液的稳定性通常以乳化液内相的分层和并合速度来衡量。n n1、液滴大小的影响n n2、密度的影响n n3、黏度的影响三）、乳化方法n n1、机械强制分散法n n2、同时乳化法n n3、转相法n n4、浆体法n n5、自然乳化法三、过滤、离心设备n n1、过滤设备：板框压滤机板框压滤机叶滤机立式外压叶滤机转筒真空过滤机转筒真空过滤机2、离心设备三足式离心机卧式刮刀卸料离心机活塞推料离心机管式高速离心机碟片式离心机本章完本章完谢谢！