우유의 균질화
우유는 100,000가지가 넘는 다양한 분자종을 포함하는 매우 복잡한 식품입니다. 우유는 물 87%, 단백질 3.5%, 지방 3.7%, 유당 4.9%, 염분 0.7%로 구성되어 있습니다. 관심의 주요 구성 요소는 단백질과 지방 소구체입니다. 카제인 입자라고 하는 단백질은 칼슘 및 인산염과 함께 결합하여 잘 정의된 구조를 가진 응집체를 형성합니다. 그들의 일반적인 크기는 100nm 범위입니다. 백색, 무미, 무취이며 식품, 페인트 및 접착제를 만드는 데 사용됩니다. 대조적으로, 균질화되지 않은 생우유의 지방구는 1-10 µm인 반면, 균질화 우유의 크기 범위는 0.2-2 µm입니다.
균질화 공정
우유는 수중유 에멀젼으로, 탈지유의 연속 단계에 지방 덩어리가 분산되어 있습니다. 생우유를 그대로 두면 지방 덩어리가 크림 층을 형성하고 표면으로 올라갑니다.
균질화는 우유의 지방구 크기를 줄이는 데 사용되는 기계적 과정입니다. 이 과정의 최종 결과는 Stokes의 법칙에 따라 크리밍 속도가 감소하고 크리밍 중 클러스터링이 감소하며 연속상과의 밀도 일치가 향상됩니다.
균질화 과정은 작은 오리피스를 통해 고압으로 우유를 통과시켜 구형 크기를 줄입니다. 메커니즘을 이해하기 위해 20,000l/hr의 유속으로 우유와 같은 에멀젼을 처리하는 기존의 균질화 밸브(그림 1)를 고려하십시오. 밸브에 처음 들어갈 때 액체 속도는 약 4~6m/s입니다. 그런 다음 밸브와 밸브 시트 사이의 틈으로 이동하고 속도는 약 0.2밀리초 내에 120미터/초로 증가합니다. 그런 다음 액체는 밸브 시트의 면을 가로질러 이동하고 약 50마이크로초 후에 나옵니다. 유체가 밸브와 시트 사이의 영역을 떠나기 전에 균질화 현상이 완료됩니다.
그림 1
대부분의 지방구 감소는 첫 번째 단계에서 이루어지지만 감소된 지방구가 뭉치거나 뭉치는 경향이 있습니다. 그림 1에 표시된 두 번째 단계 밸브를 사용하면 아래 그림 2에서 볼 수 있는 것처럼 이러한 클러스터를 개별 지방 덩어리로 분리할 수 있습니다. 두 번째 단계는 위의 다이어그램에서 볼 수 있듯이 첫 번째 단계와 유사합니다. 2단계 균질화기는 균질화 과정을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 다른 밸브 설정은 다른 크기의 에멀젼을 제공하며, 이는 차례로 최종 제품의 안정성, 맛 및 저장 수명에 영향을 미칩니다.
공정 모니터링 및 제어
LA-350 은 저렴한 비용과 간편한 작동으로 인해 이 프로세스를 모니터링하는 데 널리 사용되는 분석기로 입증되었습니다. 분석기는 각 우유 공장에 배치하여 균질화 과정에 대한 실시간 피드백을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 최종 제품의 최적화, 재료 및 사양을 벗어난 재료의 과잉 처리를 제거하여 비용 절감, 마모 또는 파손에 대한 균질화기 자체 평가가 가능합니다.
원유 크기 분석
아래 분포는 LA-350 입도분석기로 전유(균질하지 않은 우유)를 측정한 결과입니다 . 분포는 균질화 전의 큰 지방구를 보여줍니다. 카제인에 대한 지방구의 비율과 크기는 전유에서 카제인이 보이지 않는 정도입니다.
원유의 입자 크기
전유 크기 분석
이 분포는 전체 균질 우유의 것입니다. 이것은 우유 유제의 안정적인 분포입니다. 가장 큰 구체는 15 µm에서 3 µm로 줄어듭니다. LA-350은 이 크기 감소를 매우 잘 모니터링합니다.
전유의 입자 크기
2% 우유 크기 분석
지방의 많은 부분이 제거된 2% 우유에서 주요 피크는 1마이크론 주위의 중심을 유지하는 반면 작은 쪽에는 약간의 숄더가 나타납니다. 이것은 지방구의 제거로 인해 분포에 나타나는 카제인을 나타냅니다.
2% 우유의 입자 크기
1% 우유 크기 분석
1% 우유의 경우 훨씬 더 많은 지방이 제거되므로 단백질 카제인에 대한 유화 지방구의 비율은 훨씬 낮습니다. 그 결과 단백질이 두 번째 모드로 나타납니다.
1% 우유의 입자 크기
무지방 우유 크기 분석
무지방 우유에는 유화된 지방 덩어리가 없기 때문에 분포는 주로 단백질 카제인으로 구성됩니다. 나머지 분포는 단백질일 뿐입니다.
무지방 우유의 입자 크기
결론 논평
균질화의 주요 목표는 큰 지방 덩어리를 부수고 저장 수명이 연장되고 맛이 좋으며 입에 닿는 느낌이 개선된 안정적인 에멀젼을 만드는 것입니다. LA-350 은 이 프로세스를 모니터링하는 훌륭한 도구입니다. 10 µm에서 약 2 µm까지 분포 이동의 큰 끝을 문제 없이 보여줄 수 있습니다. 또한 저지방 우유에서 단백질의 크기 분포를 볼 수 있습니다.
더 큰 자본 예산을 가진 고객을 위해 LA-960V2 는 단백질이 보이는 더 작은 크기 범위에서 더 많은 데이터를 제공할 뿐만 아니라 큰 크기 범위에서 지방 구체 크기의 감소를 모니터링합니다.
우유의 균질화
우유는 100,000가지가 넘는 다양한 분자종을 포함하는 매우 복잡한 식품입니다. 우유는 물 87%, 단백질 3.5%, 지방 3.7%, 유당 4.9%, 염분 0.7%로 구성되어 있습니다. 관심의 주요 구성 요소는 단백질과 지방 소구체입니다. 카제인 입자라고 하는 단백질은 칼슘 및 인산염과 함께 결합하여 잘 정의된 구조를 가진 응집체를 형성합니다. 그들의 일반적인 크기는 100nm 범위입니다. 백색, 무미, 무취이며 식품, 페인트 및 접착제를 만드는 데 사용됩니다. 대조적으로, 균질화되지 않은 생우유의 지방구는 1-10 µm인 반면, 균질화 우유의 크기 범위는 0.2-2 µm입니다.
균질화 공정
우유는 수중유 에멀젼으로, 탈지유의 연속 단계에 지방 덩어리가 분산되어 있습니다. 생우유를 그대로 두면 지방 덩어리가 크림 층을 형성하고 표면으로 올라갑니다.
균질화는 우유의 지방구 크기를 줄이는 데 사용되는 기계적 과정입니다. 이 과정의 최종 결과는 Stokes의 법칙에 따라 크리밍 속도가 감소하고 크리밍 중 클러스터링이 감소하며 연속상과의 밀도 일치가 향상됩니다.
균질화 과정은 작은 오리피스를 통해 고압으로 우유를 통과시켜 구형 크기를 줄입니다. 메커니즘을 이해하기 위해 20,000l/hr의 유속으로 우유와 같은 에멀젼을 처리하는 기존의 균질화 밸브(그림 1)를 고려하십시오. 밸브에 처음 들어갈 때 액체 속도는 약 4~6m/s입니다. 그런 다음 밸브와 밸브 시트 사이의 틈으로 이동하고 속도는 약 0.2밀리초 내에 120미터/초로 증가합니다. 그런 다음 액체는 밸브 시트의 면을 가로질러 이동하고 약 50마이크로초 후에 나옵니다. 유체가 밸브와 시트 사이의 영역을 떠나기 전에 균질화 현상이 완료됩니다.
대부분의 지방구 감소는 첫 번째 단계에서 이루어지지만 감소된 지방구가 뭉치거나 뭉치는 경향이 있습니다. 그림 1에 표시된 두 번째 단계 밸브를 사용하면 아래 그림 2에서 볼 수 있는 것처럼 이러한 클러스터를 개별 지방 덩어리로 분리할 수 있습니다. 두 번째 단계는 위의 다이어그램에서 볼 수 있듯이 첫 번째 단계와 유사합니다. 2단계 균질화기는 균질화 과정을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 다른 밸브 설정은 다른 크기의 에멀젼을 제공하며, 이는 차례로 최종 제품의 안정성, 맛 및 저장 수명에 영향을 미칩니다.
공정 모니터링 및 제어
LA-350 은 저렴한 비용과 간편한 작동으로 인해 이 프로세스를 모니터링하는 데 널리 사용되는 분석기로 입증되었습니다. 분석기는 각 우유 공장에 배치하여 균질화 과정에 대한 실시간 피드백을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 최종 제품의 최적화, 재료 및 사양을 벗어난 재료의 과잉 처리를 제거하여 비용 절감, 마모 또는 파손에 대한 균질화기 자체 평가가 가능합니다.
원유 크기 분석
아래 분포는 LA-350 입도분석기로 전유(균질하지 않은 우유)를 측정한 결과입니다 . 분포는 균질화 전의 큰 지방구를 보여줍니다. 카제인에 대한 지방구의 비율과 크기는 전유에서 카제인이 보이지 않는 정도입니다.
전유 크기 분석
이 분포는 전체 균질 우유의 것입니다. 이것은 우유 유제의 안정적인 분포입니다. 가장 큰 구체는 15 µm에서 3 µm로 줄어듭니다. LA-350은 이 크기 감소를 매우 잘 모니터링합니다.
2% 우유 크기 분석
지방의 많은 부분이 제거된 2% 우유에서 주요 피크는 1마이크론 주위의 중심을 유지하는 반면 작은 쪽에는 약간의 숄더가 나타납니다. 이것은 지방구의 제거로 인해 분포에 나타나는 카제인을 나타냅니다.
1% 우유 크기 분석
1% 우유의 경우 훨씬 더 많은 지방이 제거되므로 단백질 카제인에 대한 유화 지방구의 비율은 훨씬 낮습니다. 그 결과 단백질이 두 번째 모드로 나타납니다.
무지방 우유 크기 분석
무지방 우유에는 유화된 지방 덩어리가 없기 때문에 분포는 주로 단백질 카제인으로 구성됩니다. 나머지 분포는 단백질일 뿐입니다.
결론 논평
균질화의 주요 목표는 큰 지방 덩어리를 부수고 저장 수명이 연장되고 맛이 좋으며 입에 닿는 느낌이 개선된 안정적인 에멀젼을 만드는 것입니다. LA-350 은 이 프로세스를 모니터링하는 훌륭한 도구입니다. 10 µm에서 약 2 µm까지 분포 이동의 큰 끝을 문제 없이 보여줄 수 있습니다. 또한 저지방 우유에서 단백질의 크기 분포를 볼 수 있습니다.
더 큰 자본 예산을 가진 고객을 위해 LA-960V2 는 단백질이 보이는 더 작은 크기 범위에서 더 많은 데이터를 제공할 뿐만 아니라 큰 크기 범위에서 지방 구체 크기의 감소를 모니터링합니다.