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第五章均质和脱气设备第一节均质设备一、概述（一）作用1、优点●脂肪球变小。●颜色更白，易引起食欲。●降低了脂肪氧化的敏感性。●更强的整体风味、更好口感。●发酵乳制品稳定性好。2、缺点●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，“日照味”。●降低热稳定性。●不能用于生产半硬或硬质干酪。（二）均质机的分类高压、离心式、超声波均质机，胶体磨（三）温度对均质的影响温度高→饱和蒸汽压高、均质时形成空穴。牛奶为50~70℃，50℃最低，超过70℃产生气窝。二、高压均质机（一）用途和分类1、用途①高压输送流体；②对高压流体做功；③作压力喷雾动力源。2、分类（1）按均质阀数量：单级均质机和双级均质机（2）按泵体柱塞数量：单柱塞（小型）、三柱塞及五柱塞（大型）三类均质机常用三柱塞的均质机。（二）工作原理如图所示返一页狭窄的间隙（一般0.lmm）均质头把高压力静压能转变成液体的高流速动能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生的旋涡作用（1）剪切作用：（湍流涡流）造成高流速(150～300m／s），受强大剪切力（3）空穴作用（2）撞击作用（三）基本结构高压泵结构图作用：提高料液压力。三柱塞式：排液量均匀组成：三个泵腔，每个有两活阀，共六个活阀。波动引起的后果：（1）（2）（3）（4）改善办法：第一级流体压力20～25MPa，作用：脂肪球碎裂。第二级流体压力3～3.5MPa，作用:为第一级提供一个恒定、可控制的背压，使碎裂的脂肪球均匀分散。国外的均质机：瑞典的阿法－拉法SHL和丹麦朗尼公司的蓝顶超标准型。典型均质机背压:总压P1，第二级之前测定为P2（背压）。P2/P1。（1）背压减小（2）背压增大（3）背压过高阀材质和结构国外钨钴铬合金，国内4Cr13。（四）高压均质机主要参数的计算（五）原则、使用和安装1.启动与调节注意事项①设备不得空转，启动前检查。②启动前，去污。③启动应先接通冷却水。④启动时，最初排出的奶应回流。⑤停止立即拆洗，清洗立即装好，消毒杀菌。⑥运行中需减少流量时，可通过支路回流一部分。⑦柱塞外围的填料，调整不漏为原则。⑧在显微镜下检查均质效果。⑨经常注意压力表的反应。⑩泵在工作时应加润滑油。（11）机器的曲轴连杆，连接轴需很好的润滑，油的闪点为180~190℃。（12）泵体的活门及专用的阀芯应检查。（13）电动机保持干燥清洁。（14）浓度高，粘度大的料液不能使用。2.安装时必须注意①有坚固平坦的底座。②安装均质泵的基础做得高于水平面。③设保护罩。④安装允差为0.5/1000。⑤装旁通管，进料管安装管间过滤器。⑥压力表有备用。⑦安装或检修完毕，必须将设备清洗干净。喷射式均质机动画三、离心均质机1、工作原理作用：同离心分离机不同之处：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，使得局部产生旋涡，引起脂肪球破裂达到均质。2、结构由转鼓、带齿圆盘及传动机构组成。①转鼓由转轴、碟片组成。②带齿圆盘结构12个尖齿。齿的前端边缘呈流线型，后端边缘则削平。3.特点：四、超声波均质机（一）原理（二）分类机械式、磁控式和压电晶体式等。1、机械式主要由喷嘴和簧片组成，动画工作原理：料液在0.4～1.4MPa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18～30kHZ。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，均质的料液从出口排出。超声波均质机安装及使用要求：①安装允许差为0·5／100（mm）；②均质机冷却要求高；③密封要求高；④保持运动部件润滑；⑤注意均质机灭菌。2、磁控振荡式发生器：镍粒铁等磁歪振荡产生频率达几十kHz，具有强烈的搅拌。3、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达几十kHZ以上，对料液进行强烈振荡。第二节胶体磨1·概述2·特点和用途2·1特点（1）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，粒径1μm以下，适合粘度高的物料；（2）效率和产量高；（3）调节两磨体间隙，达到1μm以下；（4）结构简单，操作方便。2·2用途3·分类3·1产品分类（1）立式和卧式。（2）材料：金属齿和非金属齿。3·2产品规格转子大端直径：40、50、80、85、90、100、110、120、130、140、160、180、200、220、240、260、280、300、350、400mm。5·结构5.1卧式特点：转动件水平旋转4·工作原理物料间隙高速旋转速度梯度受剪力摩擦和湍动搅动物料乳化、均质间隙50～150μm，靠动盘的水平位移来调节。转速为3000～15000r／min。适用于粘度较低的物料。5.2立式胶体磨转动件垂直于水平轴旋转；转速为3000～10000r／min；胶体磨组成部分：进料斗、外壳、定盘、动盘、电机、调节装置和底座等。5.3定盘、动盘（1）物料受复合力：剪切力、摩擦力、撞击力和高频振动。（2）动盘的外形和定盘的内腔均为截锥体，锥度l:2.5左右，见图。齿纹按物料流动方向由粗到密排列，有一定的倾角。（3）影响物料细化因素：齿纹的倾角、齿宽、齿间间隙、物料在空隙中的停留时间。（4）调节装置手柄由调整环带动定盘轴向位移而使空隙改变。调节范围0·005～1·5mm之间。避免引起定、动盘相碰，有限位螺钉。5·生产能力的计算6·选型原则第三节脱气、脱臭设备一、概述原理：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。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。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）二、脱气设备1·用途2·原乳消泡器结构原理3·牛乳真空脱气装置（1）用途氧气：引起脂肪酸腐败和降低牛乳的香气，影响制品的质量。（2）结构原理由真空脱气罐、喷淋式冷凝器和水环式真空泵等组成。原理三、山羊乳脱膻设备1、用途山羊乳的脱膻脱腥，保持物料原有的风味。2、结构原理二个条件：一、高温加热；二、真空蒸发。2·1加热杀菌部分组成：挡板式汽水分离器、旋风式汽水分离器和加热杀菌器组成。2·2闪蒸脱膻部分特点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。（1）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。2·3抽真空部分由水力喷射器、止逆阀及离心清水泵、水箱等组成。工作过程：止逆阀四、超高温杀菌脱膻设备1、用途和特点特点：（1）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。（3）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。2·结构原理（1）50～55℃预热的物料，物料升压0.7MPa进入喷射管；（2）物料高速射出，形成低压区，吸入0.6MPa的饱和蒸汽，在混合室内进行热交换，达到135℃的高温；（3）保温2～4s；（4）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。2·1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、喷射管和保温管所组成。预热器，由加热管、不锈钢前后盖、器体、旋塞、离心奶泵、压力表、安全阀等部件组成。喷射管，主要由喷嘴、接受室、混合室和扩散管组成，并配有压力表、安全阀、截止阀等。动画2.2闪蒸脱膻系统抽真空系统与山羊乳脱膻设备相同。3·设计计算3·1蒸汽消耗量的计算3·2闪蒸罐蒸发量的计算五、豆乳脱臭装置结构原理主要由预热器、超高温杀菌器、脱臭罐、冷凝器和真空泵组成。60120180240300360420480540600660660720Q60120180240300360420480540600660Q720排液量均匀。因为在采用单作用泵时，排液量按正弦曲线变化，排液量变化较大，不均匀，三柱塞泵的工作相应相差120o，克服单柱塞泵的缺点。三柱塞泵排量图返一页