เครื่องตัดเฉือนสูงแบบสุญญากาศที่เป็นเนื้อเดียวกัน

1. กำเนิดของการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการทำให้เป็นอิมัลชัน

ในที่ทำงาน กระบวนการอิมัลซิฟิเคชันของน้ำมันและน้ำโดยทั่วไปจะเสร็จสิ้นด้วยการใช้อิมัลซิไฟเออร์เพื่อสร้างการกระจายตัวและความเป็นเนื้อเดียวกันตามที่ต้องการ เมื่อมีของเหลวสองชนิดที่ผสมกันไม่ได้หรือของแข็งและของเหลวที่รวมกันอยู่ เป็นไปไม่ได้ที่น้ำในน้ำมันหรือน้ำมันในรูปน้ำของตัวกลางแบบสองเฟสของน้ำ-น้ำมันจะคงอยู่อย่างเสถียร เพื่อเพิ่มความตึงผิวของระบบ จำเป็นต้องใช้อิมัลซิไฟเออร์ที่เหมาะสม ในการทำให้ตัวกลางแตกออกเป็นอนุภาคเล็กๆ ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องมีการกระจายการตัดที่ทรงพลัง หลังจากนั้น ระบบการกระจายตัวที่เสถียรและสม่ำเสมอจะถูกสร้างขึ้นเพื่อสร้างเอฟเฟกต์อิมัลซิฟิเคชันที่ดี

ปัจจุบันการใช้เครื่องผสมอิมัลซิไฟเออร์ไม่ได้เป็นเพียงการทำอิมัลซิไฟเออร์เท่านั้น เครื่องผลิตอิมัลชันมีผลการตัดที่ทรงพลังที่สามารถแตกอนุภาคผงภายใต้การกระแทก ปรับแต่งให้มีขนาดอนุภาคเล็ก จากนั้นจึงผสมอนุภาคของแข็งเข้ากับของเหลวอย่างเต็มที่เพื่อสร้างสารแขวนลอยที่ค่อนข้างคงที่ ระบบนี้ถือได้ว่าเป็นเนื้อเดียวกันเมื่อความละเอียดของวัสดุเข้าใกล้ระดับไมครอนหรือระดับนาโน

การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยความดันสูงสามารถลดวัสดุให้เหลืออนุภาคขนาดเล็กมาก และผสมเป็นเนื้อเดียวกันและทำให้เป็นเนื้อเดียวกันพร้อมกันเพื่อสร้างอิมัลชันที่เสถียร อิมัลซิไฟเออร์สามารถเรียกอีกอย่างว่าอิมัลซิไฟเออร์โฮโมจีไนเซชัน

2. หลักการโฮโมจีไนเซอร์

แรงเฉือนและความดันเป็นแรงผลักดันหลักของโฮโมจิไนเซอร์ เอฟเฟกต์การไหลแบบลามินาร์ถูกสร้างขึ้นในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งทำให้อนุภาคหรือหยดเฟสที่กระจายตัวถูกเฉือน ยืดออก และแตกเป็นเสี่ยงๆ ภายใต้อิทธิพลของเอฟเฟกต์ความปั่นป่วน อนุภาคหรือหยดจะสุ่มเปลี่ยนรูปเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความดัน ภายใต้อิทธิพลของการเกิดโพรงอากาศ ฟองอากาศขนาดเล็กจะแตกออกอย่างรวดเร็วเมื่อมีแรงดันสูง ปล่อยพลังงานออกมาและส่งผลให้เกิดการกระแทกและการสั่นสะเทือนของไฮดรอลิกในท้องถิ่น วัสดุจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันอันเป็นผลมาจากการดำเนินการร่วมกันเหล่านี้

3. หลักการอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูง

โรเตอร์และสเตเตอร์ประกอบกันเป็นหัวเฉือน โรเตอร์และสเตเตอร์ประกบกัน มีวงแหวนเกียร์หลายชั้นในแต่ละสเตเตอร์และโรเตอร์ พื้นที่แรงดันลบที่รุนแรงจะถูกสร้างขึ้นเมื่อโรเตอร์หมุนอย่างรวดเร็วเพื่อให้เกิดแรงเหวี่ยงที่รุนแรง ในช่องว่างของสเตเตอร์และโรเตอร์ วัสดุจะถูกดึงเข้าไปในห้องทำงานซึ่งอยู่ภายใต้แรงต่างๆ รวมถึงการเฉือน การอัดขึ้นรูปจากแรงเหวี่ยง การฉีกขาดจากแรงกระแทก ความปั่นป่วน ฯลฯ ซึ่งส่งผลให้เกิดความตึงเครียดของหยดน้ำที่แตกตัว ความดันจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งหลังจากที่ของเหลวออกจากรูสเตเตอร์ ทำให้เกิดโพรงอากาศ การหมุนด้วยความเร็วสูงของหัวกรรไกรที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน กระจาย และกระทบกับวัสดุ

เมื่อแปรรูปวัสดุเม็ดที่มีเส้นใยหรือวัสดุแข็งมากขึ้น เครื่องผสมอิมัลซิไฟเออร์แรงเฉือนสูงจะเหมาะสมกว่า การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน การทำให้ปราศจากเชื้อ และการผสมสามารถทำได้พร้อมกันทั้งหมด ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีอิมัลซิฟิเคชันแรงเฉือนสูงที่พัฒนาโดย Liu Junmei และคนอื่นๆ โปรตีนจากถั่วเหลืองมีขนาดอนุภาคของโปรตีนลดลงอย่างมากและสัมผัสกับกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ ซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของโครงข่ายเจลและเพิ่มความสามารถของเจลแยกโปรตีนถั่วเหลืองในการกักเก็บน้ำ . Guo Weijing et al. ใช้เทคโนโลยีอิมัลซิฟิเคชันแรงเฉือนความเร็วสูงกับผงกลูเตนข้าวโพด ทำให้คุณสมบัติทางกายภาพของผงโปรตีนเปลี่ยนไป กระบวนการนี้สามารถลดขนาดอนุภาคได้อย่างมาก ปรับปรุงการไหลและความสามารถในการละลาย ปรับปรุงอัตราการย่อยสลายแป้งและระดับการย่อยสลายโปรตีน และประสบความสำเร็จในการยับยั้งการแบ่งชั้นของน้ำผักและผลไม้เครื่องผสมอิมัลชันแรงเฉือนสูงใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดสูงและต้องการอิมัลชันสูง เช่น แยม ชาผลไม้ ฯลฯ