牛奶均质的基本工作原理

关于均质机,有一点非常矛盾 – 一方面,它是一台重达数吨的不可移动的金属机器,每小时可以处理数千升的牛奶。 另一方面,其功能的实现却有赖于一条只有人的头发那么宽的极其狭窄的缝隙。

均质机中的狭窄缝隙

原奶是一种水包油的乳液,亦即油(脂肪)分散存在于水中。 静置后,原奶中的脂肪会上浮并形成多余的乳脂层。 在牛奶原奶中,脂肪含量约为3.6%,脂肪球的平均粒径为3.5µm。 一杯300毫升的牛奶大约含有11毫升的纯脂肪,如果一次性都喝下去,无疑会有点耐嚼 – 而消费者在喝牛奶时通常并不希望牛奶的质地是耐嚼的。 这正是牛奶生产需要进行均质处理的原因。 均质的目的是获得一种稳定的乳液,使其中的脂肪球不会上浮形成乳脂层。

工作原理

在对牛奶进行均质处理时,大量的产品会被高速送入两块钢片之间一条非常小的缝隙(称为均质装置)之中。 实际上,缝隙的宽度不超过一缕头发的宽度,而缝隙越小,乳液就越稳定。 在将牛奶压入缝隙的过程中,脂肪球会发生裂解,形成直径小得多的脂肪球。 脂肪球的平均直径会减小至远低于1µm的程度。

通过均质装置的脂肪球直径已明显减小,它们会分散存在于水中;然而,经过第一阶段的均质以后,脂肪球存在发生聚集的趋势。 为了彻底避免脂肪球发生聚集,可以增加一个第二阶段的均质过程作为补充。 第二阶段均质不会使脂肪球进一步缩小,但可以打碎已形成的脂肪球团,并防止进一步聚集的发生。

均质的结果

均质的主要结果是稳定的乳液 – 亦即液滴的大小不会随着时间的推移而发生明显的变化 – 乳化趋势明显减弱,除此之外,均质还会带来其它好处:

  • 更白、更吸引人的颜色
  • 对脂肪氧化的敏感性下降
  • 味道更浓郁(即使是低脂产品),口感更好
  • 发酵乳制品的稳定性更好。

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