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《食品工程原理 教學(xué)課件 作者 姜淑榮 主編 冷士良 主審第四章.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、混合 乳化第四章混合 乳化4.1混合4.2乳化混合 乳化4.1混合混合是借助機(jī)械方法或物理方法將兩種或兩種以上不同物料互相混雜,使各組分濃度達(dá)到一定的均勻度?;旌系慕Y(jié)果得到混合物,食品生產(chǎn)中的許多物料都是以各種組分的混合物形式出現(xiàn)的?;旌衔锓譃閮深悾淳嗷旌衔锖头蔷嗷旌衔?,其狀態(tài)可能是氣相,也可能是液相或固相?;旌喜僮髦饕糜谥苽渚嗷旌衔铮ㄈ缛芤海?,其制備方法簡(jiǎn)單,只需攪拌甚至可能不用攪拌而僅依靠分子間的擴(kuò)散與自然對(duì)流相結(jié)合的方法即能實(shí)現(xiàn)。混合 乳化4.1.1混合的基本理論1.混合機(jī)理兩種或兩種以上物質(zhì)由局部到整體均勻的混合狀態(tài),這一混合過程的機(jī)理有三種:(1)對(duì)流混合依靠外力
2、作用,使混合器運(yùn)動(dòng)部件與物料發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),促使混合物各組分發(fā)生強(qiáng)烈位移,最終達(dá)到均勻混合的目的;如攪拌器的攪拌混合即屬于對(duì)流混合;(2)擴(kuò)散混合隨著混合過程的進(jìn)行,混合物中的組分以分子擴(kuò)散形式由濃度高處向濃度低處運(yùn)動(dòng),此過程稱為擴(kuò)散混合,對(duì)于液體混合物的混合,對(duì)流混合的同時(shí),常伴有分子擴(kuò)散混合。與對(duì)流混合相比,擴(kuò)散混合速度較慢。混合 乳化(3)剪力混合對(duì)粘度高的物料,由于其流動(dòng)性差,只能通過剪力作用使其團(tuán)狀或厚層狀組分相互滑動(dòng),并拉成越來越薄的料層,增加組分間的接觸面達(dá)到混合的目的,此過程稱為剪力混合。如絞肉機(jī)、和面機(jī)就是通過擠壓破碎達(dá)到剪切混合效果的。上述三種混合機(jī)理可能同時(shí)存在,
3、但常以一種形式為主?;旌稀∪榛?.混合物的混合程度及混合要求混合操作的最終結(jié)果是使混合物達(dá)到一定的均勻度。均勻度是指一種或幾種組分經(jīng)過混合所達(dá)到的分散的均勻程度?;旌衔锏幕旌铣潭仁且跃鶆蚨葋砗饬康模鶆蚨鹊谋碚鲄?shù)有兩個(gè):混合 乳化(1)分離尺度以混合后各局部區(qū)域某組分的體積的平均值來表示混合物的均勻性,稱為分離尺度。(2)分離強(qiáng)度以混合后各局部區(qū)域某組分的濃度與該組分在混合物中的平均濃度之間的偏離程度來表示混合物的均勻性,稱為分離強(qiáng)度。分離尺度越小、分離強(qiáng)度越小,表明該混合越均勻,反之,混合效果越差?;旌稀∪榛?.1.2混合操作在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用混合操作在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有以
4、下兩項(xiàng):①制備均相混合物:食品多由若干成分配制而成,這些成分均需均勻混合。②混合作為輔助操作,有利于傳熱、傳質(zhì)?;旌喜僮骺墒刮锪现g有良好的接觸,促進(jìn)傳熱、傳質(zhì)等物理過程的進(jìn)行。如醪液的加熱或冷卻、糖的溶解、活性碳脫色等。混合 乳化4.1.3混合操作及設(shè)備1.液一液攪拌混合操作液體的混合是對(duì)中、低粘度液體或液相懸浮系通過機(jī)械攪拌使物料發(fā)生湍動(dòng),從而使混合物各組分趨于均勻的操作。液一液攪拌混合系統(tǒng)一般包括:①圓筒形容器,稱為攪拌槽;②機(jī)械攪拌器,稱為葉輪;③其他部件如攪拌軸、測(cè)溫裝置、取樣裝置等;混合 乳化2.液一液攪拌混合常用攪拌裝置攪拌系統(tǒng)中最主要的部件是攪拌葉輪。常用的攪拌器根據(jù)
5、葉輪構(gòu)造不同可分為三類:即平漿式攪拌器、旋漿式攪拌器和渦輪式攪拌器。(1)平漿式攪拌器如圖4-1所示,平漿式攪拌器屬于低速攪拌器,轉(zhuǎn)速為20~80r/min。通過攪拌使流體沿直徑方向的流動(dòng)(亦稱為徑向流動(dòng))較強(qiáng),而沿軸向方向的流動(dòng)(亦稱為軸向流動(dòng))較弱,為此常在容器內(nèi)加擋板來強(qiáng)化軸向流動(dòng)效果。平漿式攪拌器構(gòu)造簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛,適用于粘稠液體及一般液體物料的攪拌。混合 乳化圖4-1平漿式攪拌器混合 乳化(2)旋漿式攪拌器如圖4-2所示,旋漿式攪拌器屬于高速攪拌器,其轉(zhuǎn)速最高可達(dá)1500r/min。這種攪拌器主要使流體產(chǎn)生軸向流,為強(qiáng)化混合效果可使?jié){葉傾斜一定角度或在容器內(nèi)加擋板。該攪拌器
6、適用于對(duì)中、低粘度液體及互不相溶物系的混合?;旌稀∪榛瘓D4-2旋漿式攪拌器1軸2槳葉3螺母4鍵混合 乳化(3)渦輪式攪拌器如圖4-3所示,渦輪式攪拌器與平漿式攪拌器相似,只是葉片多而短。其轉(zhuǎn)速較高,轉(zhuǎn)速為30~500r/min。這種攪拌器可使流體產(chǎn)生較強(qiáng)的徑向流和切向流,如再加設(shè)擋板又會(huì)強(qiáng)化軸向流動(dòng),因此,渦輪式攪拌器攪拌效率較高,但其制造復(fù)雜,價(jià)格較高。渦輪式攪拌器適用于中等粘度液體的混合?;旌稀∪榛瘓D4-3渦輪式攪拌器混合 乳化4.2乳化4.2.1乳化的基本理論乳化是一種特殊的混合操作,乳化操作包含粉碎和混合操作。乳化是使兩種通常不互溶液體,進(jìn)行密切混合,使一種液體粉碎成小球滴后
7、分散到另一種液體之中的操作過程。乳化操作的產(chǎn)物稱為乳化液,乳化液是一種不穩(wěn)定體系,為得到所需類型的乳化體系和必要的體系穩(wěn)定性,乳化時(shí)除必要的機(jī)械力使液滴破碎(即均質(zhì))和操作條件控制外,一般還要加適當(dāng)助溶劑,即乳化劑。乳化操作在食品工業(yè)中應(yīng)用很廣泛。應(yīng)用乳化技術(shù)可使天然存在的食品乳化液更加穩(wěn)定。如牛奶經(jīng)均質(zhì)、乳化處理后可避免奶油和脫脂奶分層現(xiàn)象,提高了感官質(zhì)量。混合 乳化4.2.2乳化液的類型和穩(wěn)定性1.乳化液的類型食品乳化液通常有兩種類型,即以油為分散相、