《食品工程原理》第四章 混合 乳化.ppt

混合　乳化 第四章 混合　乳化  混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 混合　乳化 * * 4.1 混合 4.2 乳化 4.1 混合 混合是借助机械方法或物理方法将两种或两种以上不同物料互相混杂，使各组分浓度达到一定的均匀度。混合的结果得到混合物，食品生产中的许多物料都是以各种组分的混合物形式出现的。混合物分为两类，即均相混合物和非均相混合物，其状态可能是气相，也可能是液相或固相。混合操作主要用于制备均相混合物（如溶液），其制备方法简单，只需搅拌甚至可能不用搅拌而仅依靠分子间的扩散与自然对流相结合的方法即能实现。 4.1.1 混合的基本理论 1．混合机理 两种或两种以上物质由局部到整体均匀的混合状态，这一混合过程的机理有三种： （1）对流混合 依靠外力作用，使混合器运动部件与物料发生相对运动，促使混合物各组分发生强烈位移，最终达到均匀混合的目的；如搅拌器的搅拌混合即属于对流混合； （2）扩散混合 随着混合过程的进行，混合物中的组分以分子扩散形式由浓度高处向浓度低处运动，此过程称为扩散混合，对于液体混合物的混合，对流混合的同时，常伴有分子扩散混合。与对流混合相比，扩散混合速度较慢。 （3）剪力混合 对粘度高的物料，由于其流动性差，只能通过剪力作用使其团状或厚层状组分相互滑动，并拉成越来越薄的料层，增加组分间的接触面达到混合的目的，此过程称为剪力混合。如绞肉机、和面机就是通过挤压破碎达到剪切混合效果的。 上述三种混合机理可能同时存在，但常以一种形式为主。 2．混合物的混合程度及混合要求 混合操作的最终结果是使混合物达到一定的均匀度。均匀度是指一种或几种组分经过混合所达到的分散的均匀程度。混合物的混合程度是以均匀度来衡量的，而均匀度的表征参数有两个： （1）分离尺度 以混合后各局部区域某组分的体积的平均值来表示混合物的均匀性，称为分离尺度。 （2）分离强度 以混合后各局部区域某组分的浓度与该组分在混合物中的平均浓度之间的偏离程度来表示混合物的均匀性，称为分离强度。 分离尺度越小、分离强度越小，表明该混合越均匀，反之，混合效果越差。 4.1.2 混合操作在食品生产中的应用 混合操作在食品生产中的应用主要有以下两项： ①制备均相混合物：食品多由若干成分配制而成，这些成分均需均匀混合。 ②混合作为辅助操作，有利于传热、传质。混合操作可使物料之间有良好的接触，促进传热、传质等物理过程的进行。如醪液的加热或冷却、糖的溶解、活性碳脱色等。 4.1.3 混合操作及设备 1．液一液搅拌混合操作 液体的混合是对中、低粘度液体或液相悬浮系通过机械搅拌使物料发生湍动，从而使混合物各组分趋于均匀的操作。液一液搅拌混合系统一般包括： ①圆筒形容器，称为搅拌槽； ②机械搅拌器，称为叶轮； ③其他部件如搅拌轴、测温装置、取样装置等； 2．液一液搅拌混合常用搅拌装置 搅拌系统中最主要的部件是搅拌叶轮。常用的搅拌器根据叶轮构造不同可分为三类：即平浆式搅拌器、旋浆式搅拌器和涡轮式搅拌器。 （1）平浆式搅拌器 如图4-1所示，平浆式搅拌器属于低速搅拌器，转速为20～80 r/min。通过搅拌使流体沿直径方向的流动（亦称为径向流动）较强，而沿轴向方向的流动（亦称为轴向流动）较弱，为此常在容器内加挡板来强化轴向流动效果。平浆式搅拌器构造简单，应用广泛，适用于粘稠液体及一般液体物料的搅拌。