高剪切均质机以高压往复泵为动力传递及物料输送机构，将物料输送至工作阀(一级均质阀及二级乳化阀)部分。要处理物料在通过工作阀的过程中，在高压下产生强烈的剪切、撞击和空穴作用，从而使液态物质或以液体为载体的固体颗粒得到超微细化，其具体工作原理如下。
均质机是由高压泵和均质阀组成。它主要结构包括：产生高压推动力的活塞泵、一个或多个均质阀以及底座等辅助装置。
活塞泵一般有3个、5个或7个活塞，多个活塞连续运行以确保产生平稳的推动力 均质机工作时，低压下将加热到55~80℃的乳吸入均质机中，由入管口进入到多个泵室，在入口处有一个过滤塞以防止异物进入。
然后在一个较高的均质压力(通常在10~25MPa)下，液料以很高的速度通过窄小的均质阀狭缝而使脂肪球破碎。
均质作用是由三个因素协调作用而产生的：
①当脂肪球以高速冲击均质阀芯时会受到很大的撞击力，导致部分脂肪球破碎;
②乳液以高速度通过均质阀中的狭缝，对脂肪球产生巨大的剪切力，导致部分脂肪球破碎;
③当乳以200~300m/s高速离开均质阀时，压力突然降低，会使溶解在料液中的气体分离并形成气泡，这样产生气穴现象，从而使脂肪球受到非常强的自我爆破力，大部分破碎。
在实际生产中，一般有一级均质和二级均质两种方式。
一级均质后被破碎成的小脂肪球，具有聚集的倾向，而经过二级均质后小脂肪球已被打开，分散得较均匀。由于一级均质效果较差，所以一般常用的为二级均质。
在二级均质中，物料连续地通过两个均质头，二级均质对一级均质的乳提供了有效的反压力，使一级均质后重新聚集在一起的小脂肪球重新打开，所以二级均质大大提高了均质效果。
通常一级均质用于低脂产品和高粘度产品的生产中，而二级均质可用于高脂、高干物质和低粘度产品的生产。
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