近年来，食物深加工产品大量出现，在加工过程中，如何避免营养损失，保证其均匀的乳化状态，延长产品保藏期，成为急需解决的重要问题之一。因此，均质技术已成为提高产品品质的关键。本文对高压均质、高剪切乳化、微射流均质三种均质方式进行了比较，以期为食物深加工产品的良好分散找到适合的解决途径。

一、乳化与均质的由来

在工业上，当两种不溶性液体或固体液体混合时，通常使用乳化机完成油和水的乳化，以达到分散和均匀的效果。当油和水介质混合形成油包装水或水包装油时，不能稳定存在，需要适当的乳化剂来改善系统的表面张力，同时需要使用强切割分散，介质分散成小颗粒，最终形成稳定均匀的分散系统，达到良好的乳化效果。

目前，乳化机的应用并不局限于乳化。乳化机具有较强的剪切效果，可在破坏冲击下破碎粉末颗粒，最终细化到小粒径，然后将固体颗粒与液体完全混合，形成相对恒定的悬浮液。当材料的细度达到微米甚至纳米水平时，该系统可以被认为是均匀的。

高压均质能使材料细化成微小颗粒，将乳化与均质联系起来，得到稳定的乳液，因此，乳化机也可称为均质乳化机。

二、均质机的原理

均质机的作用力主要为剪切力和压力。在均质过程中，产生层流效应，分散相颗粒或液滴被剪切和延伸拉碎；受到湍流效应影响，颗粒或液滴在压力波动下产生随机变形；受到空穴效应的影响，较高的压力作用使小气泡迅速破裂，释放能量，从而引起局部液压冲击,造成振动。在这些共同作用下，物料呈良好的均匀分布状态。

1.高压均质机的原理

柱塞泵通过不断的往复运动，将物料吸入阀组中，柱塞可调节压力的大小。物料在高压下流过缝隙时，液滴首先被延伸，后因通过阀体时的湍流作用，使延伸部分剪切拉碎。从阀缝中高速冲出的液流撞上挡圈，产生高速的撞击作用。同时，压力迅速大幅下降，产生很大的爆破力，瞬时引起空穴现象，强烈释放的能量和强烈的高频振动，使颗粒或液滴破碎，从而达到液体样品均质、粉碎和乳化的效果。液滴在料液进口处携带极高的静压能，在均质过程中，静压能转化成了动能，使液滴破裂。

2.高剪切乳化机的原理

剪切头由转子和定子组成，转子与定子相互啮合,每级定转子又有数层齿圈。转子高速旋转产生强大的离心力，形成强负压区，物料被吸入工作腔，在定、转子间隙内受到剪切、离心挤压、撞击撕裂和湍流等综合作用，而产生分裂液滴的张力。液体离开定子小孔后压力又回升，由此产生了空穴效应。均质头高速旋转，对物料进行剪切、分散、撞击。这样物料就会变得更加细腻，完成均质。

3.微射流均质机的原理

微射流高压均质机主要是由分散单元和增压机构组成。在增压机构的作用下，利用液压泵产生的高压，流体经过孔径很微小的阀心，产生几倍音速的流体，并在分散单元的狭小缝隙间快速通过，进行强烈的高速撞击。在撞击过程中，流体瞬间转化其大部分能量，流体内压力的急剧下降而形成超声速流体，流体内的粒子碰撞、空化和湍流，剪切力作用于纳米大小的细微分子，使流体的成分以完全均质的状态存在。

三、均质机的比较

高压均质机主要通过压力系统的高压对物料挤压、延伸、撞击、破碎，主要依靠空穴效应和湍流效应。均质机的均质阀设计间隙大，均质压力较低，在对高硬度颗粒均质时容易损坏，维修难度大。优点是价格相对较低。高压均质机对处理软性、半软性的颗粒状物料比较合适。

高剪切乳化机主要是靠定转子之间的相对高速运动产生的高剪切作用,使物料剪切、撕裂和混合，同时，较强的空穴作用对物料颗粒进行分散、细化、均质。其优点是处理量大，生产的产品稳定性好，不容易破坏乳分层，机器比较耐用，而且容易维修，均质形式更加丰富，缺点是体积比较大。

微射流均质机利用百微米左右孔道形成超音速射流，射流间相互对撞，进行极强烈的剪切，得到更高的均质压力，产生更好的粒径分布效果。但是,其设计压力高，流量较小，造价相对偏高。

各设备均有利弊，单独使用高压均质机，由于压力较小，达不到分散研磨的良好效果，单独使用微射流均质机，其流量较小，高剪切乳化机的搅拌作用强烈。因此，可以采取二者或三者协同作用来处理物料，或能达到较好的均质效果。