均質機在制作軟冰淇淋原料中的作用是什麽?
BuB圖1:物料輸送到工作閥入口(尚未通過工作閥)圖2:物料連續通過第壹級均質閥和第二級乳化閥。
如圖1所示,當物料未通過工作閥時,壹級均質閥和二級乳化閥的閥芯和閥座在力F1和F2的作用下緊密貼合在壹起。當物料通過工作閥時(如圖2所示),閥芯和閥座都被物料壓開壹條縫,同時分別產生壓力P1和P2來平衡力F1和F2。當物料通過第壹級均質閥(序號1,2,3)時,壓力從P1突然下降到P2,隨著這種壓力能量的突然釋放,在閥芯、閥座和沖擊環組成的狹窄區域內產生類似爆炸效應的強烈空化效應,並伴隨著物料通過閥芯和閥座之間縫隙產生的剪切效應和沖擊環產生的高速沖擊效應,如此強烈。壹般來說,P2的壓力(即乳化壓力)調得很低,二次乳化閥的作用主要是使細化顆粒分布更均勻。根據美國Gaulin公司的數據,在大多數情況下,僅使用第壹級均質閥就可以獲得理想的效果。
主要優點和缺點:
與離心分散乳化設備(如膠體磨、高剪切混合乳化機等)相比,),高壓均質機的特點是1),細化效果更強。這是因為工作閥的閥芯和閥座在初始位置是緊密貼合的,但工作時被料液擠出壹條縫;但為了滿足高速旋轉的要求,又不產生過多的熱量,離心乳化設備的轉子和定子之間必須有較大的間隙(相對於均質閥);同時,由於均質機的傳動機構是容積式往復泵,從理論上講,均質壓力可以無限提高,壓力越高,均質效果越好。2)均質機的細化功能主要是利用物料之間的相互作用,所以物料的熱值小,因此可以保持物料的性質基本不變。3)均質機可以定量輸送物料,因為它依靠往復泵進料。4)均質機耗能大;5)均質機易損且維護工作量大,尤其是在高壓下;6)勻漿器不適用於高粘度EuE。
產品的分類和選擇
高壓均質機的分類:
按結構類型分為立式整體均質機和臥式組合均質機。前者壹般適用於中小型設備(功率45kw以下);後者適用於大型設備(功率45kw以上)。目前國內大部分廠家生產立式整體均質機。這種機型結構緊湊,外形美觀,占地面積小。但是對於大型設備來說,穩定性成了主要問題。所謂臥式組合均質機,是指電機、減速器、曲軸箱、潤滑站等相對獨立,分布在同壹水平面上,通過皮帶(輪)、聯軸器、油管等連接成壹個整體。整機重心低,運行穩定,維修方便。1995 5月,為了給世界上最著名的化工企業之壹的巴斯夫提供高質量的大噸位均質機,我們開發了國內第壹臺大型臥式均質機。在此基礎上,通過幾年的實踐,產品形成了十幾個規格的系列,最大功率達到150kw(對應流量20t/h,壓力22Mpa)。上海科技學院網上計算機檢索證明是國內首創,技術水平接近國際先進水平。
根據柱塞每分鐘的往復次數,可分為普通均質機和低速均質機。美國Gaulin公司將柱塞每分鐘往復次數在150以下時歸為低速型,往復次數在150以上時歸為普通型。均質機曲軸的轉速(即柱塞的往復頻率是逐年確定的)是決定整機性能的最關鍵因素之壹。在材料、加工精度和結構相同的情況下,在壹定範圍內轉速越低,各摩擦副(如軸與瓦、柱塞與密封等)的磨損程度越大。)及各受力部件(如閥芯、閥座等)的損壞程度。)在泵體內的停留時間將大大減少,並且設備運行的穩定性也將大大提高。所以這個系列特別適合長期使用。我廠於1995年首次開發的LS系列低速高速均質機,以其優異的性能在國內迅速推廣,到1999年底已被國內外400多家用戶選用。
按控制方式可分為手動控制、手動液壓控制和自動控制。目前市場上以手動控制為主。如果整條生產線都是自動控制的,可以選擇全自動控制均質機。均質機全自動控制請參考《均質機和噴淋泵自動控制技術》。
按用途可分為生產用均質機和實驗用均質機。我廠生產的JHG系列實驗均質機與其他廠家產品相比,具有以下特點:1)柱塞水平移動,與柱塞垂直移動(上下)的實驗機相比,可對柱塞進行冷卻水噴淋,延長柱塞密封圈的使用壽命;2)泄漏後物料不會進入油箱;3)整體造型為立方體,美觀,操作方便,可加輪子,方便運輸。
根據均質機在生產線上的位置,可分為上遊均質機和下遊均質機。壹般滅菌前使用的均質機稱為上遊均質機,滅菌後使用的均質機稱為下遊均質機。通常前者可以使用通用的均質機,後者要使用無菌的均質機。所謂無菌均質機,就是通過蒸汽(或過熱水)將均質機柱塞處的動密封泄漏點和進出口處的靜密封泄漏點與大氣隔離。這種均質機可以在滅菌後用作無菌設備。如果有這樣的需要,我們很樂意提供這樣的設備。
高壓均質機的選擇
(1)選擇正常還是低速?對應同樣的流量和壓力,普通均質機的單價低於低速均質機。所以綜合考慮價格和性能因素,我們建議如果設備日運行時間在10小時以內,可以考慮普通型(HOMG系列);如果設備日運行時間大於18小時小於18小時,建議選擇低速型(LS系列);如果工況是連續使用,即連續使用幾天或幾十天,則應作為特殊工況單獨考慮。
(2)關於流量:用戶在使用過程中會發現,很多情況下,實際流量比廠家提供的性能參數中標定的設備流量要小。這主要是由以下原因造成的:a)粘度:用戶處理的物料千變萬化,粘度差異很大。壹般來說,材料的粘度越高,其容量效率越低(即流動損失越大),如下表所示:
粘度(CST)100 1000 2000 6000 10000
容積效率為92% 91% 90.5% 80% 59%。
粘度與容積效率的關系(僅供參考)
b)壓力:壓力對產能效率影響很大,尤其是在高壓的情況下。這是因為,在高壓下,通常被認為不可壓縮的流體變成了彈性體;同時,壓力越高,通過泵體內閥座的內部泄漏越多。c)加料方式:壹般來說,壓力加料的容積效率高於自吸加料。
綜上所述,我們建議:a)被加工物料的粘度越大,所用壓力越高,所選設備的流量會留有更多的余量;b)應盡量采用壓力進料,進料壓力約為1.5 kgf/cm2;c)如果整條生產線的產量必須嚴格壹致,最好采用變頻調速,使流量無限可調。
(3)關於壓力:壓力越高,精煉效果越好;但同時,壓力越高,設備價格越高,耗電量越高,易損部件越多,即壓力越高,運行成本越大。要明白壓力和精煉效果的關系是根曲線,而壓力和操作成本的關系接近正比例(見下圖)。
因此,在選擇壓力參數時,我們建議采用以下原則:在達到經濟破碎效果的前提下,壓力越小越好。工作壓力選定後,根據制造商提供的設備性能參數表,選擇額定壓力大於工作壓力的設備。
應該用簡單的介紹
均質機獨特的工作原理為無數工藝流程的創新和各種新產品的開發應用提供了簡單有效的途徑。均質機的作用主要包括:提高產品的均勻性和穩定性;增加保質期;減少反應時間,從而節省大量催化劑或添加劑;改變產品的稠度以改善產品的味道和顏色等。,其典型應用領域如下:
化學工業:油漆塗料、各種乳化劑、燃料油消毒劑、農藥、乳液、橡膠膏、樹脂膠、增稠劑、膨潤土、香精、矽料、炭黑、氧化鎂、鈦白粉等。
化妝品行業:洗滌劑、護發素、乳液、香水等。食品飲料行業:豆漿、牛奶、花生奶、濃縮奶、奶油、混合奶酪、各種天然果肉飲料、冰淇淋、花粉液等中西保健營養液、食品添加劑、各種調味品等。
醫藥工業:抗生素藥、抗酸劑、液體漿料制劑、靜脈註射乳劑等。
生物工程技術:高壓均質機在生物工程中的應用越來越受到重視,主要是因為高壓均質機可以高效地粉碎細胞壁提取其內含物,如酶、朊病毒等。
下面舉幾個具體的例子來簡單說明壹下均質機的應用:
化妝品為什麽會被表皮吸收:我經常在化妝品廣告中聽到這樣的說法:它滲透到皮膚表層,完全被皮膚吸收。其實完全被皮膚吸收是不可能的,但是滲透到皮膚表層是有科學依據的。生物學告訴我們,人體表皮的微孔平均直徑約為65438±0.5微米,而大部分化妝品原料經過450kgf/cm的均質壓力後,平均粒徑約為65438±0微米,所以化妝品滲入皮膚就不難理解了。同時也不難理解為什麽國外化妝品行業大量使用高壓均質機。
如何提高龜精、蜂王漿、花粉口服液、藥物等的吸收率?:在這些昂貴產品的生產中,提高人體的吸收率意義重大,因為吸收率的提高意味著達到同樣效果所用原材料的減少,意味著生產成本的降低。如何實現這個目標?眾所周知,人體的吸收是由於酶的作用,吸收效率很大程度上取決於酶反應的面積。進入人體的物質粒徑越小,與酶反應的表面積越大,因此吸收效率越高。高壓均質機的作用是使介質的顆粒變得極細(液-液均質的平均粒徑在65438±0um以下),均質後的產品還可以獲得膠體穩定性高、無沈澱的優點,從而大大改善了成品的外觀,所以在較貴的口服液中使用高壓均質機的好處是顯而易見的。
根據第二條所述的原理,相信大家也不難理解,為什麽使用高壓均質機後,化學催化劑、各種添加劑等化工產品的功效都能得到提高。
有人問:既然均質機的工作介質是流體,那麽在粉體產品中是如何使用的呢?問題很簡單:經過高壓均質機精制後,幹粉產品可以得到高品質。