吉林大学食品工程原理第七章分解.ppt

第七章　搅拌、混合、均质、乳化 混合：在食品工业中，常常需要将两种或两种以上不同物料相互混杂，使成分浓度达到一定程度的均匀性，称为混合。 搅拌：不论是“混合”或“混匀”，一般都需借助外力使物料形成某种特定方式的运动而后才能达到目的，即为搅拌。 均质：凡以液相为连续相，强调固相和可能共存的另外液相为分散质者，称为均质。 乳化：凡以液相为连续相，分散质仅强调另一种液相者，称为乳化。 第一节 搅 拌 （一）搅拌叶轮 搅拌叶轮的作用是带动液体作运动。 运动液体具有三个分速度：径向速度、轴向速度和切向速度。径向和轴向速度对混合起主要作用。 切向速度使液体绕轴转动，形成速度不同的液层，在离心力作用下，产生表面下凹的漩涡，这就是打旋现象。 四、搅拌系统的放大 （一）放大的方法 先在一台小型设备上做试验，使表示工艺特征的参数达到生产的要求，然后按一定的准则，放大到生产规模。这就是放大方法。 四 高粘度浆体和塑性固体的混合 （一）高粘度浆体和塑性固体的混合设备 （二）捏合的过程 当将少量水加入到粒子群中时，以水和粒子的接触点为中心，水附着在粒子上，成为环状不连续水分。如果继续增加水分，水环逐渐增大而互相连接起来，但空隙内空气仍为连续相，水仍为非连续相。如果再加水，水相覆盖表面，空气变为非连续相，但粒子仍为均匀散粒状态。此时再增加水，孤立的空气泡逐渐消失，终于达到固液二相的毛细区域，成为塑性泥土的状态。若再继续加水，则成为稠厚的泥浆状。 由散粒状态向泥土状态的转变点称为可塑界限。由泥土状态向泥浆状态的转变点称为液化界限。 一、液体食品与均质 （一）液体食品体系 是一种物质（液体或固体）以粒度极微小的粒子均匀分散于液体中所形成的体系。 被分散的物质叫分散质、分散相或内相，分散他物的物质叫分散介质、连续相或外相。 （二）分散物粒度对食品性状的影响 1.悬浮稳定性：分散相的颗粒越小，体系越稳定。 2.流变性：分散相的粒度越小，粘度越大。 3.感官性质：分散相的粒度越小，食品特有的风味越强。 4.营养性：分散相的粒度越小，人体对营养物质的吸收率越高。 （三）均质的作用 均质化可使食品的粒度降至显微或亚微级水平，使粒度的分布变窄。 均质化使食品成分微粒化只是获得稳定性的原因之一。均质处理的食品水分散系，在使分散食品微粒化的过程中，可以及时地使其与周围分散介质中的某些物质接触结合，而形成更为稳定状态的体系。 为了制取稳定的分散体系，往往在物料中加入其他助剂，如增电荷剂、增稠剂、乳化剂等。均质可以使这类物质充分均匀地分散到整个物系内，从而起到预期的稳定效果。 三、均质效应与均质处理方式 （一）均质效应 均质效应指的是均质处理所产生的破碎微粒化效果，通常用均质前后的某一物性或其他可量化的产品评价指标的变化来表示。 （二）均质处理的操作方式 简单通过式 循环模式 连续—循环—排出式 第四节 乳化 乳化：使得两种通常不互溶的液体成为乳化液的一种操作过程。 一、乳化液的类型和稳定性 （一）乳化液的构成类型 食品乳化液的类型：水包油型与油包水型 （二）食品乳化剂基本要求 （1）无毒、无味、无色； （2）可降低表面张力； （3）可很快地吸附在界面上形成稳固的膜； （4）不易发生化学变化； （5）亲水基和憎水基之间有适当的平衡； （6）可产生大的电动势； （7）在低浓度时也可有效地发挥作用； （8）价格便宜。 （一）均质的机理 分散相颗粒或液滴破碎的直接原因是受到剪切力和压力作用。 二、均质机理与常用均质设备 对于悬浮液，粒子在流体中会受到应力作用。当应力超过了使粒子保持完整性的限度时，就产生了粒子的变形和破碎。能引起剪切和压力作用的具体流体力学效应主要有湍流效应和空穴效应。 高速流动的流体本身会对流体内的粒子或液滴产生强大的剪切力作用，这就是湍流效应。 流体受高速旋转体作用或流体流动存在突然压降的场合会产生空穴小泡，这些小泡破裂时会在流体中释放出很强的冲击波。如果这种冲击波发生在粒子附近，就会造成粒子的破裂，这就是空穴效应。 高压均质机 1—控制盘 2—传动机构 3—均质头 4—泵体 5—高压表 6—电机 7—机座及外壳 （二）均质设备 均质阀 料液在均质阀内的均质化 乳化液分散相液滴的直径：一般在0.1到10mm之间