[发明专利]牛奶均化方法及均化装置

说明书

本发明涉及牛奶均化方法及均化装置，适用于牛奶工业，用以制取均匀化的牛奶和其他牛奶制品。

在恒压下通过环形缝隙挤压牛奶是人们所熟悉的使牛奶均匀化的方法。

这些方法大体上是用一系列的装置来实现的，这些装置一般包括柱塞组、吸入阀和压出阀系统、均化头以及传动装置（SU，A，793507，1331459，1412674）。

但是，这些装置产生的问题是材料消耗多，制造复杂。构件遭受气蚀耗损。用这些装置实现这种方法耗电量较大。

还有一种使牛奶均匀化的方法，即：在一些离心式均质器中粉碎牛奶脂肪球，其共同的特征是带有旋转转子（SU，A，543372，675638）。

牛奶均化装置（SU，A，980663）就是这类装置中的一种，这种装置的组成部分有：叶轮式转子，装在圆筒壳体内的接收室，牛奶输入管和输出管。在接收室的入口区与转子同轴固定有一个带漏斗的分配装置。为从分配装置和壳体中排出空气，装有带真空泵的吸气管和冷凝器。制品输入管切向安装在分配装置的壳体上。

装置的工作过程如下：

牛奶通过牛奶输入管切向进入分配装置，由于牛奶流动的初速而具有旋转运动，成螺旋形流进分配装置的漏斗内，再进入转子的接收室。此时，在离心力的作用下，从牛奶中放出空气，空气通过吸气管进入冷凝器。进入接收室的牛奶从旋转的转子中心向周边运动，并投向装置的壳体壁部，并呈螺旋状薄膜流至壳体底部。经过均化处理的牛奶从壳体下部流出。

但是，在上述装置中牛奶均化的效率不够高，提高转子的旋转速度可能会提高均化的效率，但这又会导致耗电量的增加和各种不良后果的产生，特别是会导致泡沫的产生。

本发明的任务是创造一种使牛奶均化的方法和装置，在这种装置中考虑了必要的技术措施、参数和构件以便在牛奶均化阶段保证牛奶的绝热沸腾，同时保留牛奶中的干态物质，从而提高牛奶均化效率。

为达到上述目的，使牛奶均化分两阶段进行，而且在第一均化阶段前将牛奶加热到75～95℃，并在各均化阶段中都在沸腾室内对牛奶进行扩散，在第一均化阶段中采用的压力为：（0.15～0.3）×10⁵Pa，在第二均化阶段中采用的压力为（0.03～0.15）×10⁵Pa，同时用向冷凝室输送牛奶的方法对牛奶蒸汽进行冷凝，并从各均化阶段的沸腾室和冷凝室不断输出液体牛奶，并且，将液体牛奶从第一均化阶段的沸腾室输入第二均化阶段的沸腾室，而将液体牛奶从第二均化阶段的冷凝室输入第一均化阶段的冷凝室。

在推荐的均化方法中设置一种全新的牛奶脂肪球粉碎法，这种方法区别于现有技术水平的已知方法，即：均化过程在过热牛奶的绝热沸腾中进行，沸腾强度取决于牛奶相对于饱和温度的过热值，既保持了干态物质的浓度，同时又取得了较高的均化效率。

此外，均化的高效率是在耗电量较小的情况下取得的。

最好采用将温度为2～10℃的牛奶送入冷凝室的方法进行第二均化阶段的冷凝。

上述方法可提高均化效率。

所提任务可用下述方法完成：在牛奶均化装置中设置圆筒形壳体、牛奶输入管和输出管以及未冷凝气体的输出管，根据本发明，圆筒形壳体用一垂直间壁分隔成两部分，间壁上装有压降调节器，每一部分又用垂直间壁分隔成沸腾室和冷凝室，在每一间壁的上部都装有将牛奶蒸汽从沸腾室送入冷凝室的管子，并使此管导向冷凝室底部，而且，牛奶输入管位于壳体内每沸腾室和冷凝室的上部，而牛奶输出管则位于壳体内每一沸腾室和冷凝室的下部。

装置具有以下结构特点，即：在每部分内牛奶可在其沸腾前沿的最佳参数下进行牛奶的绝热沸腾，从而保证高效率的均化过程而不需增加耗电量。

在均化两部分之间的间壁上设有压降调节器，可在第一和第二均化部分之间保持恒定的压降，保证牛奶均化过程所需能源的最佳利用，因此，在现有条件下取得了最佳的均化效果。将使蒸汽从沸腾室进入冷凝室的管子装在两室之间间壁的上部，并使之导向冷凝室的底部，可在需冷凝的牛奶蒸汽和经冷却和雾化的牛奶射束之间形成逆流，从而加大温降，以实现有效的均化过程。此外，进入冷凝室的这一管子还具有表面冷凝器的作用。

最好在每个沸腾室内的牛奶输入管上装一与此管共轴的錐体状扩散器，带有中心孔的錐体顶端朝向室底，錐体壁厚与孔径之比为（1∶5）～（1∶50）。

上述装置可使牛奶取得最佳的扩散厚度，因而，可以优化扩散条件。

现通过本发明的最佳实施例和附图对本发明说明如下：

图1为本发明装置的简略总图;

图2为本发明扩散器的剖面图。