Visoko strižni stroj za vakuumsko homogenizacijo

1. Geneza homogenizacije in emulgiranja

Na delovnem mestu se postopek emulgiranja olje-voda običajno zaključi z uporabo emulgatorja, da se doseže želena disperzija in homogenost, ko sta prisotni dve nemešljivi tekočini ali vključki trdno-tekoče. Voda v olju ali olje v vodi v dvofaznem mediju olje-voda ne moreta stabilno obstajati. Za povečanje površinske napetosti sistema so potrebni ustrezni emulgatorji. Za istočasno razbijanje medija na drobne delce je potrebna močna rezalna disperzija. Nato se ustvari stabilen in enakomeren disperzijski sistem za dober učinek emulgiranja.

Uporaba strojev za emulgiranje trenutno ni samo za emulgiranje. Stroj za emulzijo ima močan strižni učinek, ki lahko pod udarcem razbije praškaste delce, jih prečisti na drobne delce in nato popolnoma zmeša trdne delce v tekočino, da nastane sorazmerno konstantna suspenzija. Sistem lahko štejemo za homogenega, ko se finost materiala približa mikronski ali celo nanometrski ravni.

Visokotlačna homogenizacija lahko zmanjša materiale na izredno majhne delce ter hkrati emulgira in homogenizira, da ustvari stabilne emulzije. Emulgator lahko zato imenujemo tudi homogenizacijski emulgator.

2. Načelo homogenizatorja

Strižna sila in tlak sta glavni gonilni sili homogenizatorja. Med postopkom homogenizacije nastane učinek laminarnega toka, ki povzroči, da se delci ali kapljice dispergirane faze strižejo, raztegnejo in razbijejo; Pod vplivom učinka turbulence se delci ali kapljice naključno deformirajo kot odziv na spremembe tlaka; pod vplivom kavitacijskega učinka bodo drobni mehurčki v prisotnosti visokega tlaka hitro počili, pri čemer se bo sprostila energija, kar bo povzročilo lokalni hidravlični udar in vibracije. Zaradi teh kombiniranih postopkov se materiali enakomerno porazdelijo.

3. Načelo emulgatorja z visokim strigom

Rotor in stator sestavljata strižno glavo. Skupaj sta mreža rotorja in statorja. V vsaki stopnji statorja in rotorja je več plasti zobniških obročev. Območje močnega negativnega tlaka se ustvari, ko se rotor hitro vrti, da zagotovi močno centrifugalno silo. V reži statorja in rotorja se material vleče v delovno komoro, kjer je izpostavljen različnim silam, vključno s strižnim, centrifugalnim iztiskanjem, udarnim trganjem, turbulenco itd., kar ima za posledico napetost cepljenih kapljic. Tlak se še enkrat poveča, potem ko tekočina zapusti statorsko luknjo, kar povzroči učinek kavitacije. Visokohitrostno vrtenje homogenizacijske glave striže, razprši in udarja materiale.

Pri obdelavi zrnatih materialov z več vlakni ali trdimi materiali je bolj primeren stroj za emulgiranje z visokim strigom. Homogenizacija, sterilizacija in mešanje se lahko izvajajo hkrati. S pomočjo tehnologije emulgiranja z visokim strigom, ki so jo razvili Liu Junmei in drugi, je bila velikost delcev sojinih beljakovin znatno zmanjšana in izpostavljena hidrofobnim skupinam, kar je spodbudilo nastanek mrež gela in povečalo sposobnost izolata sojinega proteina, da zadrži vodo. . Z uporabo tehnologije hitrega strižnega emulgiranja v prahu koruznega glutena sta Guo Weijing et al. spremenila fizikalne lastnosti beljakovinskega prahu. Ta postopek lahko bistveno zmanjša velikost delcev, izboljša reologijo in topnost, izboljša stopnjo razgradnje škroba in stopnjo hidrolize beljakovin ter uspešno zavira razslojevanje sadnega in zelenjavnega soka.Stroj za emulgiranje z visokim strigom se pogosto uporablja v izdelkih z visoko viskoznostjo in visokimi zahtevami glede emulgiranja, kot so marmelada, sadni čaj itd.