什么是均质化和高压均化器?
均匀化具有破碎和混合的双重功能。其主要目的是密切混合两个不混溶的材料,将一种液滴或固体颗粒粉碎成非常细的颗粒或小液滴,以分散在另一个液体中以使混合物稳定悬浮液。当粒径为液体介质的分子直径时,颗粒和分子之间的分子偶联力将使难以分离。
均质机广泛应用于乳制品、果汁、豆浆等的均质处理。提高食品的细度,防止液体食品的分层。
1.同质性理论
同质性有三种理论:剪切理论,影响理论和腔理论。
(1)剪切理论。当流体高速流经均质阀间隙时,会产生较大的速度梯度,从而产生较大的剪切力。液滴在剪切力的作用下,首先产生拉伸变形,然后断裂断裂。
(2)影响的理论。流体以非常高的速度撞击均匀化阀,在较大的冲击力作用下,流体中的液滴被破碎变小。
(3)孔理论。当流体高速流经均质阀间隙时,会产生巨大的压力。当压力降至液体的饱和蒸汽压时,液体开始沸腾并迅速蒸发,产生大量气泡,流速随着流向间隙出口逐渐减小,压力逐渐增大。当压力增加到一定值时,气泡会突然破裂,瞬间会产生大量的空腔。空腔像无数个微型炸弹爆炸,释放出大量的能量,产生强烈的高频振动,并伴随着强烈的湍流,产生强烈的剪切力,使水滴和颗粒破碎变小。
2.高压均质器
高压均质机由高压泵和均质头组成,目前在食品工业中使用最多。
(1)高压泵
①结构示意图及工作原理图。7-19为高压泵结构示意图。高压泵为三柱塞泵,由进给腔、吸入阀、排出阀、柱塞组成。工作时,当柱塞向右移动时,腔体体积增大,压力减小,液体推动吸入阀进入泵腔,完成吸入过程。当柱塞向左移动时,腔体体积逐渐减小,压力逐渐增大。关闭吸入阀,打开排出阀,排出腔体液体,完成排出过程。
②流动特性。单柱塞泵、双柱塞泵和三柱塞泵的流量曲线如图7-20所示。单、双柱塞泵的流动均匀性较差,三柱塞泵的流动均匀性较好,因此在实际应用中采用三柱塞泵。

(2)均质化
均质头是高压均质机的重要组成部分。一般而言,均质头由壳体、均质阀、调压装置和密封装置组成,如图7-21所示。通用高压均质机由两级均质阀串联组成。






