基本介紹
- 中文名：全流均質
- 外文名：Full flow homogeneous
- 又稱：整體均質
- 對應：部分均質
- 套用：生產發酵乳製品的牛乳
- 前提：牛乳脂肪標準化
液體流動特性,一級均質和二級均質,均質效果,均質機,生產線上的均質機,全流均質,部分均質,
液體流動特性
當液體通過窄縫時,液流速度增加,速度將不斷增加直至靜壓低到液體開始沸騰為止。最大速度主要取決於入口的壓力,當液體離開窄縫時,速度降低,而壓力升高,液體停止沸騰而蒸汽氣泡破裂。
一級均質和二級均質
均質機上可以安裝一個均質裝置或安裝兩個串聯的均質裝置,得名為一級均質和二級均質。一級均質中,全壓降作用於一個均質裝置上,在二級均質中,總壓在第一級之前測定為P1,第二級之前測定為P2,選擇二級均質通常是要達到最佳的均質效率。當P2/P1為0.2時，可以獲得最好的效果。(壓力P1就是設計的均質壓力、P2是第一級的背壓或是第二級入口的壓力）。
一級均質可以用於均質以下產品：低脂肪含量的產品；要求高粘度的產品(一定程度結團)。
二級均質主要是用於打碎產品中的脂肪球簇高脂肪含量的產品；乾物質含量高的產品；要求粘度較低的產品；最佳均質(微細化）。
均質效果
均質給牛乳的物理性質帶來很多優點：1.脂肪球變小不會導致形成奶油層。2.顏色更白，更易引起食慾。3.降低了脂肪氧化的敏感性。4.更強的整體風味，更好的口感。5.發酵乳製品具更佳穩定性。
然而均質也有一定的缺點：1.均質乳不能再被有效地分離。2.多少增加了一些對光線、日光和螢光燈的敏感性，可以導致“日照味”。3.降低了熱穩定性，特別是經一級均質高脂肪含量和有其它影響脂肪結團因素存在的情況下。4.該牛乳不能用於生產半硬或硬質乾酪，因為凝塊很軟，難以脫水。
均質機
當要求高效均質的時候，就需要高壓均質機。產品進人泵體，通過柱塞泵加壓。達到的壓力是通過背壓確定的。背壓是由均質裝置中均質頭和均質座的間隙來給定的。柱塞泵將牛乳的壓力從入口時的30KPa根據產品種類提高到均質壓力10-25MPa。到第一級均質裝置之前的入口壓力(均質壓力)自動保持恆值。液壓柱塞上的油壓與均質頭上的均質壓力相平衡。無論在一級均質還是在二級均質上，均質機都帶有一個普通的油罐。然而，在二段均質中，有兩個油路系統，每個都帶有一個自己的泵，通過改變油壓，就可以設定一個新的均質壓力。均質壓力可以在高壓表上顯示。
均質總是發生在第一級，第二級有兩個基本目的：為第一級提供一個恆定的、可控制的背壓，給均質提供一個最好的條件。打散均質之後形成的脂肪球簇。
均質裝置中的部件是經精密加工的，衝擊環以一定的方式固定在閥座上，衝擊環的內表面與間隙的出口相垂直。閥座有一個5℃的傾角，使產品有控制地進行加速，這樣，就可以減少不因此而會發生的快速磨損。牛乳以較高的壓力被送入閥座與均質頭之間的空間，間隙的寬度大約是0.1mm或是均質乳中脂肪球尺寸的100倍。液體通常以10-40m/s的速度通過窄小的環隙，均質就在這10-15微秒中發生。在這一剎那，所有柱塞泵傳過來的壓力能都轉換成了動能。經過均質裝置後，這些能量中的一部分又轉回為壓力能，另一部分能量作為熱量散失了。在均質裝置上每40bar的壓力降就會使溫度升高1℃，用於均質的能量不足1%。但儘管如此，高壓均質可能還是最有效的方法。
生產線上的均質機
通常，均質機被設定在上游區段，也就是說，放在熱交換器最終加熱的前面。比較典型的，在絕大多數用於生產市乳的巴氏殺菌線中，均質機被放在第一段熱回收之後。在UHT乳生產中，均質機通常在間接加熱系統中處於上游區段，而在直接加熱系統則在加熱段的下游區，也就是說，放在UHT處理之後的無菌一側。這樣均質機要求無菌設計，要帶有無菌柱塞密封、包裝、無菌冷凝器和特殊的無菌檔板。然而，對於間接式UHT系統，當脂肪含量高於6-10%和/或增加了蛋白質含量的乳製品需要進行加工時，也要求將均質機放在下游區，原因是隨著脂肪含量和蛋白質含量的增加，在高溫處理下的脂肪成簇或是(蛋白)聚集也加劇。這些球簇團塊由位於下游區的無菌均質機將其打散。
全流均質
全流均質或稱整體均質是對市乳和用於生產發酵乳製品的牛乳均質的最常用的均質形式。在均質之前，牛乳的脂肪經過標準化，有時(例如在酸乳中)，無脂乾物質也要進行標準化。
部分均質
部分均質意味著脫脂乳的主體部分不均質，而只是含有少量脂肪的稀奶油進行均質。這種均質形式主要套用於巴氏殺菌乳上。最主要的原因是降低操作費用。因為只有一小部分的流體流過均質機，所以總能量消耗降低65%。當產品中每克脂肪含有至少0.29的酪蛋白，稀奶油的含脂率最高不超過12%時，可以獲得充分良好的均質效果。
