第五章均质和脱气设备(I)

1、 第五章第五章 均质和脱气设备均质和脱气设备 第一节第一节 均质设备均质设备 一、概述一、概述 （一）作用作用1 1、优点、优点脂肪球变小。脂肪球变小。 颜色更白，易引起食欲。颜色更白，易引起食欲。 降低了脂肪氧化的敏感性。降低了脂肪氧化的敏感性。 更强的整体风味、更好口感。更强的整体风味、更好口感。 发酵乳制品稳定性好。发酵乳制品稳定性好。2、缺点、缺点 均质乳不能有效地分离。均质乳不能有效地分离。 对光线、日光和荧光灯的敏感性增加，对光线、日光和荧光灯的敏感性增加， “ “日照日照味味”。 降低热稳定性。降低热稳定性。 不能用于生产半硬或硬质干酪。不能用于生产半硬或硬质干酪。 （二）均质机

2、的分类均质机的分类 高压高压、离心式离心式、超声波均质机，超声波均质机， 胶体磨胶体磨 （三）温度对均质的影响（三）温度对均质的影响 温度高温度高饱和蒸汽压高、均质时形成空穴。饱和蒸汽压高、均质时形成空穴。 牛奶为牛奶为5070 ，50 最低，超过最低，超过70 产产生气窝。生气窝。 二、高压均质机二、高压均质机（一）用途和分类（一）用途和分类 1、用途、用途 高压输送流体高压输送流体； 对高压流体做功；对高压流体做功； 作压力喷雾动力源作压力喷雾动力源。 2、分类、分类 （1）按均质阀数量：）按均质阀数量： 单级均质机和双级均质机单级均质机和双级均质机 （2）按泵体柱塞数量：）按泵体柱塞数量

3、： 单柱塞（小型）、三柱塞及五柱塞单柱塞（小型）、三柱塞及五柱塞 （大型）三类均质机（大型）三类均质机 常用三柱塞的均质机用三柱塞的均质机。（二）工作原理（二）工作原理如图所示返一页狭窄的间隙狭窄的间隙（一般0.lmm）均质头把高压力均质头把高压力静压能静压能转变成液体转变成液体的高流速的高流速动能动能完成均质完成均质脂肪球与机件发生高速撞击及高速液流通过均质阀时产脂肪球与机件发生高速撞击及高速液流通过均质阀时产生的旋涡作用生的旋涡作用（1）剪切作用）剪切作用：（湍流涡流）（湍流涡流）造成高流速(150300ms），受强大剪切力（3）空穴作用）空穴作用（2）撞击作用）撞击作用（三）基本结构（三

4、）基本结构高压泵结构图高压泵结构图 作用：提高料液压力。作用：提高料液压力。 三柱塞式三柱塞式 ：排液量均匀：排液量均匀 组成：三个泵腔，每个有两活阀，共六个活阀。组成：三个泵腔，每个有两活阀，共六个活阀。 波动引起的后果：波动引起的后果： （1） （2） （3） （4）改善办法：改善办法：第一级流体压力第一级流体压力2025MPa，作用：脂肪球碎裂。，作用：脂肪球碎裂。第二级流体压力第二级流体压力33.5MPa，作用作用:为第一级提供一个恒定、可控制的背压，为第一级提供一个恒定、可控制的背压，使碎裂使碎裂的脂肪球均匀分散。的脂肪球均匀分散。国外的均质机：瑞典的阿法拉法国外的均质机：瑞典的阿法

5、拉法SHL和丹麦朗尼公司和丹麦朗尼公司的蓝顶超标准型。的蓝顶超标准型。典型均质机典型均质机 背压背压: : 总压总压P P1 1，第二级之前测定为，第二级之前测定为P P2 2（背压）。（背压）。 P P2 2/P/P1 1 。 （1 1）背压减小）背压减小 （2 2）背压增大）背压增大 （3 3）背压过高）背压过高阀材质和结构阀材质和结构国外钨钴铬合金，国内国外钨钴铬合金，国内4Cr13。（四）高压均质机主要参数的计算（四）高压均质机主要参数的计算（五）原则、使用和安装（五）原则、使用和安装 1. 启动与调节注意事项启动与调节注意事项 设备不得空转，启动前检查。设备不得空转，启动前检查。 启

6、动前，去污。启动前，去污。 启动应先接通冷却水。启动应先接通冷却水。 启动时，最初排出的奶应回流启动时，最初排出的奶应回流。 停止立即拆洗，清洗立即装好，消毒杀菌。停止立即拆洗，清洗立即装好，消毒杀菌。 运行中需减少流量时，运行中需减少流量时，可通过支路回流一可通过支路回流一部分。部分。 柱塞外围的填料，调整不漏为原则。柱塞外围的填料，调整不漏为原则。 在显微镜下检查均质效果。在显微镜下检查均质效果。 经常注意压力表的反应。经常注意压力表的反应。 泵在工作时应加润滑油泵在工作时应加润滑油。 （11）机器的曲轴连杆，连接轴需很好的润）机器的曲轴连杆，连接轴需很好的润滑，油的闪点为滑，油的闪点为1

7、80190。 （12）泵体的活门及专用的阀芯应检查。）泵体的活门及专用的阀芯应检查。 （13）电动机保持干燥清洁。）电动机保持干燥清洁。 （14）浓度高，粘度大的料液不能使用。）浓度高，粘度大的料液不能使用。2.安装时必须注意安装时必须注意 有坚固平坦的底座。有坚固平坦的底座。 安装均质泵的基础做得高于水平面。安装均质泵的基础做得高于水平面。 设保护罩。设保护罩。 安装允差为安装允差为0.5 /1000。 装旁通管，进料管安装管间过滤器。装旁通管，进料管安装管间过滤器。 压力表有备用。压力表有备用。 安装或检修完毕，必须将设备清洗干净。安装或检修完毕，必须将设备清洗干净。 喷射式均质机动画喷射

8、式均质机动画三、离心均质机三、离心均质机 1、工作原理、工作原理 作用作用：同离心分离机同离心分离机 不同之处：不同之处： 上室有带尖齿的圆盘，使物料以很高的速度围绕上室有带尖齿的圆盘，使物料以很高的速度围绕该盘旋转使其产生的剧烈的相对运动，使得局部产该盘旋转使其产生的剧烈的相对运动，使得局部产生旋涡，引起脂肪球破裂达到均质。生旋涡，引起脂肪球破裂达到均质。 2、结构、结构 由转鼓、带齿圆盘及传动机构组成。由转鼓、带齿圆盘及传动机构组成。 转鼓由转轴、碟片组成。转鼓由转轴、碟片组成。带齿圆盘结构带齿圆盘结构12个尖齿。齿的个尖齿。齿的前端边缘呈流线前端边缘呈流线型，后端边缘则型，后端边缘则削平

9、。削平。 3.特点：特点： 四、超声波均质机四、超声波均质机 （一）原理（一）原理 （二）分类（二）分类 机械式、磁控式和压电晶体式等。机械式、磁控式和压电晶体式等。 1、机械式、机械式 主要由喷嘴和簧片组成，主要由喷嘴和簧片组成， 动画动画工作原理：工作原理： 料液在料液在0.41.4MPa的泵压下经喷嘴高速射到簧片上的泵压下经喷嘴高速射到簧片上时，簧片发生振动，振动频率为时，簧片发生振动，振动频率为1830kHZ。超声波使料液呈现。超声波使料液呈现激烈的搅拌状态，料液中的大粒子便碎裂，料液被均质，均质的激烈的搅拌状态，料液中的大粒子便碎裂，料液被均质，均质的料液从出口排出。料液从出口排出。

10、 超声波均质机安装及使用要求：超声波均质机安装及使用要求： 安装允许差为安装允许差为 0505100100（mmmm）；）； 均质机冷却要求高；均质机冷却要求高； 密封要求高；密封要求高； 保持运动部件润滑；保持运动部件润滑； 注意均质机灭菌。注意均质机灭菌。2、磁控振荡式、磁控振荡式 发生器：镍粒铁等磁歪振荡产生频率达几十发生器：镍粒铁等磁歪振荡产生频率达几十kHz，具有强烈的搅拌。，具有强烈的搅拌。3、压电晶体振荡式、压电晶体振荡式 发生器：钛酸钡或水晶振荡子产生振荡频率发生器：钛酸钡或水晶振荡子产生振荡频率达几十达几十kHZ以上，对料液进行强烈振荡。以上，对料液进行强烈振荡。 第二节第二

11、节 胶体磨胶体磨 1概述概述 2 特点和用途特点和用途 21 特点特点 （1）短时间对悬浮液进行超微粉碎作用，同时兼有混合、）短时间对悬浮液进行超微粉碎作用，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用，搅拌、分散和乳化作用， 粒径粒径1m以下，适合粘度高的物以下，适合粘度高的物料；料； （2）效率和产量高；）效率和产量高； （3）调节两磨体间隙，达到）调节两磨体间隙，达到1m以下；以下； （4）结构简单，操作方便。）结构简单，操作方便。 22 用途用途3 分类分类31 产品分类产品分类 （1）立式和卧式。）立式和卧式。 （2）材料：金属齿和非金属齿。）材料：金属齿和非金属齿。32 产品规格产品规格 转

12、子大端直径：转子大端直径： 40、50、80、85、90、100、110、120、130、140、160、180、200、220、240、260、280、300、350、400mm。5结构结构5.1 卧式卧式 特点：转动件水平旋转特点：转动件水平旋转4工作原理工作原理物料间隙物料间隙高速旋转高速旋转速度梯度速度梯度受剪力摩擦和湍动搅动受剪力摩擦和湍动搅动物料乳化、均质物料乳化、均质 间隙间隙50150m，靠动盘的水平位移来调节。转，靠动盘的水平位移来调节。转速为速为300015000rmin。 适用于粘度较低的物料。适用于粘度较低的物料。 5.2 立式胶体磨立式胶体磨 转动件垂直于水平轴旋转；

13、转动件垂直于水平轴旋转； 转速为转速为300010000rmin； 胶体磨组成部分：胶体磨组成部分： 进料斗、外壳、定盘、动盘、电机、调节进料斗、外壳、定盘、动盘、电机、调节装置和底座等。装置和底座等。 5.3 定盘、动盘定盘、动盘 （1）物料受复合力：）物料受复合力：剪切力、摩擦力、撞击力和高频剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动。振动。 （2）动盘的外形和定盘的内腔均为截锥体，锥动盘的外形和定盘的内腔均为截锥体，锥度度l:2.5左右，左右，见图见图。 齿纹按物料流动方向由粗到密排列，有一定的齿纹按物料流动方向由粗到密排列，有一定的倾角。倾角。 （3）影响物料细化因素：）影响物料细化因素： 齿纹

14、的倾角、齿宽、齿间间隙、物料在空隙中齿纹的倾角、齿宽、齿间间隙、物料在空隙中的停留时间。的停留时间。 （4）调节装置）调节装置手柄由调整环带动定盘轴向位移而使空隙手柄由调整环带动定盘轴向位移而使空隙改变。改变。 调节范围调节范围000515mm之间。之间。 避免引起定、动盘相碰，有限位螺钉。避免引起定、动盘相碰，有限位螺钉。55生产能力的计算生产能力的计算66选型原则选型原则第三节第三节 脱气、脱臭设备脱气、脱臭设备一、概述一、概述 原理：利用离心力或真空吸引力来克服物料的原理：利用离心力或真空吸引力来克服物料的表面张力，使气体从料液中排除出去表面张力，使气体从料液中排除出去。 脱臭：物料经过

15、加热后在真空状态下进行闪蒸，脱臭：物料经过加热后在真空状态下进行闪蒸，使膻腥等臭气从料液中排除出去。使膻腥等臭气从料液中排除出去。 常用脱气设备：原乳消泡器和真空脱气装置常用脱气设备：原乳消泡器和真空脱气装置， （分为单纯脱膻设备和超高温杀菌脱膻设备分为单纯脱膻设备和超高温杀菌脱膻设备 ） 二、脱气设备二、脱气设备 1用途用途 2原乳消泡器原乳消泡器 结构原理结构原理 3牛乳真空脱气装置牛乳真空脱气装置 （1）用途用途 氧气：引起脂肪酸腐败和降低牛乳氧气：引起脂肪酸腐败和降低牛乳的香气，影响制品的质量的香气，影响制品的质量。 （2）结构原理结构原理 由真空脱气罐、喷淋式冷凝器和水环由真空脱气罐

16、、喷淋式冷凝器和水环式真空泵等组成。式真空泵等组成。原理原理三、山羊乳脱膻设备三、山羊乳脱膻设备 1、用途、用途 山羊乳的脱膻脱腥，保持物料原有的风味。山羊乳的脱膻脱腥，保持物料原有的风味。2 2、结构原理、结构原理 二个条件：一、高温加热；二个条件：一、高温加热； 二、真空蒸发。二、真空蒸发。 21 加热杀菌部分加热杀菌部分 组成：挡板式汽水分离器、旋风组成：挡板式汽水分离器、旋风式汽水分离器和加热杀菌器组成式汽水分离器和加热杀菌器组成。22 闪蒸脱膻部分闪蒸脱膻部分 特点特点工作原理工作原理 物料从切线方向进入闪蒸罐内，沿罐壁形成薄膜状物料从切线方向进入闪蒸罐内，沿罐壁形成薄膜状旋转，借助

17、离心力的作用，使物料与二次蒸汽分离。物旋转，借助离心力的作用，使物料与二次蒸汽分离。物料进入闪蒸罐后立即进行自蒸发，二次蒸汽和膻昧、腥料进入闪蒸罐后立即进行自蒸发，二次蒸汽和膻昧、腥味等异味进入水力喷射器经冷凝后排除，料液通过锥形味等异味进入水力喷射器经冷凝后排除，料液通过锥形底由出料泵排出。底由出料泵排出。（1）除去因蒸汽直接加热带入的过量水分。）除去因蒸汽直接加热带入的过量水分。（2）使物料中膻味及挥发性不良成分脱除。）使物料中膻味及挥发性不良成分脱除。23 抽真空部分抽真空部分由水力喷射器、止逆阀及离心由水力喷射器、止逆阀及离心清水泵、水箱等组成。清水泵、水箱等组成。工作过程：工作过程：

18、 止逆阀止逆阀四、超高温杀菌脱膻设备四、超高温杀菌脱膻设备1、用途和特点、用途和特点 特点：特点： （1）杀菌、脱膻效果稳定。）杀菌、脱膻效果稳定。 （2）能起到超高温杀菌又能脱除不良异味。）能起到超高温杀菌又能脱除不良异味。 （3）适用于对温度变化反应敏感的物料。）适用于对温度变化反应敏感的物料。 （4）安装容易，占地面积少，操作简便。）安装容易，占地面积少，操作简便。2 结构原理结构原理 （1） 5055 预热预热 的物料，物料升压的物料，物料升压0.7MPa进入喷射管；进入喷射管； （2）物料高速射出，形成低压区，吸入）物料高速射出，形成低压区，吸入0.6MPa的饱和蒸汽的饱和蒸汽，在混合室内进行热交换，达到在混合室内进行热交换，达到 135 的高温；的高温； （3）保温保温 24s； （4）入闪蒸罐闪蒸，去除二次蒸汽、不凝性气体和膻腥等入闪蒸罐闪蒸，去除二次蒸汽、不凝性气体和膻腥等异味气体，经导向盘与喷嘴喷出的水接触而冷凝，排出器外异味气体，经导向盘与喷嘴喷出的水接触而冷凝，排出器外。21 加热杀菌系统加热杀菌系统由挡板式汽水分离器、旋风式汽水分离器、平衡槽、预热器、由挡板式汽水分离器、旋风式汽水分离器、平衡槽、预热器、喷射管和保温管所