高壓均質技術（High pressure homogenization，HPH）是一種有廣闊前景的非熱加工技術，可以有效降低熱加工過程中的熱效應對食品的影響，提高產品的“新鮮度”，特別適合于流體食品的連續(xù)加工。傳統(tǒng)均質技術的壓力一般為20-60 MPa，隨著設備制造能力的提高，均質設備的壓力最高能提高至400 MPa，一般將100MPa 以上的均質技術稱為高壓均質技術，其中壓力達到200MPa 以上稱為超高壓均質技術（Ultra-high pressure homogenization，UHPH）。也有部分研究人員將100 MPa 以上的均質技術稱為超高壓均質技術。

高壓均質處理過程中，流體通過均質腔（閥）中狹窄的孔（縫）隙，獲得高壓高速，產生壓力梯度、剪切力、高速碰撞、空穴效應等作用(對射微射流高壓均質機處理過程中還有高速物料流體間的對撞作用)，一方面高壓均質可以使食品顆粒大小達到納米級，增加食品穩(wěn)定性，達到均質、乳化、改善食品外觀的效果，另一方面還具有殺菌鈍酶的作用。

高壓均質技術已應用于制藥、化學、生物化學行業(yè)中，可用于破碎分散體、減小顆粒粒徑、提取代謝產物等。目前，食品行業(yè)已開始研究高壓均質技術在食品中的應用，尤其在乳制品方面，HPH 技術可實現乳液的進一步細化，乳制品的殺菌、滅酶，乳蛋白結構的改變及牛奶凝結特性的改變等；在果蔬汁方面，也有研究表明高壓均質能用于果蔬汁的殺菌、鈍酶及穩(wěn)定性的改善等方面。前人研究表明，高壓均質技術可用于橙汁、蘋果汁、西紅柿汁和胡蘿卜汁等的殺菌、鈍酶及穩(wěn)定性的改善，更重要的是，高壓均質是低溫物理殺菌，能避免傳統(tǒng)熱處理造成的對果蔬汁品質的劣化，從營養(yǎng)、風味、色澤等方面更好地保留食品原有的品質，具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱處理技術的潛力。

本文以微射流高壓均質機在一種食品乳液加工中的應用為例，簡要介紹儀器使用的實驗方案和結果。

主要實驗儀器與材料

美國Genizer金剛石微射流高壓均質交互容腔F12Y（單通道，適用壓力范圍0-30,000psi，1/8"F-1/8"F接口）蘇州微流納米生物技術有限公司提供

客戶自有組合高壓動力輸出系統(tǒng)

激光粒度儀

一種粗制乳品 客戶自處理

實驗步驟

1）依據客戶動力輸出系統(tǒng)接口尺寸確定高壓轉接頭尺寸；

2）選用合適的轉接頭與Genizer金剛石交互容腔型號，連接客戶高壓動力輸出系統(tǒng)，組合成客戶定制的微射流高壓均質機；

3）乳品預處理，選用特定植物種子組合，經過煮、預剪切、尼龍網過濾去除大顆粒殘渣，獲得乳品粗樣品；

4）定制微射流高壓均質機運行、蒸餾水清洗、排氣后，使用120MPa，對30L粗乳品進行1次微射流高壓均質處理（全部30L樣品共12min處理完成），取高壓均質處理前的粗乳品作為對照，分別收取微射流高壓均質處理2min與處理8min時的樣品備用待測；

5）使用激光粒度儀進行粒度檢測。

實驗結果

1）外觀：搖晃收集的對照與實驗組樣品，觀察液體掛壁情況，如圖1，物料均質前有細小顆粒聚集掛壁；物料經微射流高壓均質機均質1次后，呈均一乳狀液，無明顯顆粒聚集現象。

   

圖1. 微射流高壓均質前后乳品外觀對比（左.微射流高壓均質處理前；右.處理后）

2）粒度分析報告

使用激光粒度儀，對每個樣品進行3次重復檢測獲得最終檢測報告，如圖2。

圖2. 乳品微射流高壓均質前后粒徑分析

小結

客戶制備的乳品物料在120MPa，經過美國Genizer金剛石微射流高壓均質交互容腔處理1次后，粒徑D90從250um下降到52um；粒徑分布D50從115um下降到23um，且均質后不同時間取樣的粒徑測試重復性好，綠色和藍色檢測曲線幾乎完全重合，均質過程穩(wěn)定。微射流高壓均質處理后的乳品口感細膩，無明顯渣粒感。美國Genizer金剛石微射流高壓均質交互容腔是微射流高壓均質技術的核心部件之一，乳品物料經加壓后，在金剛石微射流高壓均質交互容腔內部首先發(fā)生與金剛石部件碰撞，分流成兩股或多股超音速液體射流，在金剛石另一端口，兩股或多股超音速射流對撞，過程中發(fā)生劇烈液固碰撞、液液碰撞、空化、剪切、壓力降等作用，達到降低乳品內含物粒徑，使乳品均勻細化，改善乳品口感。

            

圖3.Genizer金剛石微射流高壓均質交互容腔外觀與作用示意圖

 

Quality of Mango Nectar Processed by High‐Pressure Homogenization with Optimized Heat Treatment_Alline.pdf