傳統上，分離只是通過讓牛奶中的奶油上升，然后去除頂部奶油來進行分離。這種做法很慢，需要很多小時才能實現充分的分離。 然后，這種方式舊然在被使用，主要是由像意大利北部以巴馬干酪和羅馬諾奶酪聞名的奶酪制造商。這些奶酪生產商繼續應用這些傳統的方法，因為它生產出具有脂肪大小分布的牛奶，有助于這些奶酪的*風味。這個過程創造了一個用離心無法實現的分離方式。超聲波分(fen)離已被*為該技(ji)術(shu)補(bu)充技(ji)術(shu)，可(ke)以通過“自然(ran)"方法顯著提(ti)高(gao)牛奶中(zhong)脂肪(fang)的分(fen)離率。

當聲波駐波應用于牛奶(nai)體積時，脂肪球聚集在(zai)壓力(li)波腹上，可以觀(guan)察到(dao)脂肪球的(de)“條帶"。 邁爾斯(si)等人在(zai)一個小試管容器中觀(guan)察到(dao)了這種現象。乳脂球在(zai)壓力(li)中心聚集和濃縮，聚集成(cheng)較(jiao)大的(de)絮凝體的(de)概(gai)率增加。當脂肪球聚集成(cheng)較(jiao)大的(de)絮狀(zhuang)物(wu)時，由于斯(si)托克斯(si)定律所描述的(de)流體動(dong)力(li)學半(ban)徑增加，它們開始更快地(di)上升(sheng)到(dao)表面(mian)。

Juliano等人使用重組乳狀液演示了在批處理系統中擴大(可達6L體積)的方法。對于重組乳狀液，可以在容器中使用400kHz的超聲頻率實現快(kuai)速(su)的分離，其中換能器到反射器的距離在18~20cm之間。在這些距離處，1MHz的頻率(lv)不如400kHz有效，2MHz的頻率(lv)比1MHz的效果(guo)差。然而，用于快(kuai)速(su)分離重組乳(ru)狀液的參數并不能成功分離同一容(rong)器內(nei)天然全(quan)脂乳(ru)中的脂肪球。

可以歸結為幾個原因：

• 天然全脂牛奶(nai)與(yu)重組乳狀液(ye)相比，具有不(bu)同的性質，即粒(li)徑分布和表面組成。

• 天然全脂(zhi)奶的(de)(de)平均粒徑較小，因此需(xu)要高頻超聲或強大的(de)(de)聲能(neng)密度才(cai)能(neng)有效(xiao)地進行操作(zuo)。

• 為了有效地應用> 1MHz的(de)高頻超聲，傳感(gan)器與反(fan)射器之間的(de)距離(li)的(de)幾(ji)何形狀也應盡(jin)量小(xiao)以減小(xiao)衰減。

Leong等人(ren)應用(yong)這些概念來實現使(shi)用(yong)天然全脂(zhi)乳的(de)分(fen)離。研究表明(ming)，在(zai)本例中(zhong)>1mhz的(de)高頻超聲，在(zai)使(shi)用(yong)短的(de)傳(chuan)感器(qi)(qi)-反射器(qi)(qi)分(fen)離距離(30 - 85 mm)的(de)情況下，可以有效操縱和分(fen)離天然全脂(zhi)牛奶中(zhong)的(de)脂(zhi)肪小球。此外(wai)，發現采(cai)用(yong)并(bing)聯布置的(de)雙(shuang)換(huan)能器(qi)(qi)由(you)于能夠實現單位(wei)體積更高的(de)能量密度而(er)影響更快地(di)撇去脂(zhi)肪。

Leong等人也表明存(cun)在一個“蕞優"的(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)(fan)圍，在此(ci)范(fan)(fan)圍內乳(ru)脂分離(li)率蕞大。在20和(he)60℃之(zhi)間(jian)的(de)(de)溫(wen)度(du)范(fan)(fan)圍提供了(le)實驗實驗中乳(ru)脂的(de)(de)快速分離(li)。

近已經強調(diao)了超聲分離能夠將乳(ru)脂(zhi)肪(fang)球分餾成或(huo)(huo)大或(huo)(huo)小的(de)脂(zhi)肪(fang)球，提高流體(ti)中脂(zhi)肪(fang)球的(de)比例(li)。這些流可能具有創造(zao)具有增強的(de)微結構的(de)乳(ru)制品的(de)潛力。這是通過持續的(de)在反應(ying)器(qi)內的(de)特定(ding)位置(zhi)以規(gui)定(ding)的(de)間隔(ge)操作加工和(he)收(shou)集(ji)產品來實現(xian)的(de)。

值得注意(yi)的(de)是，經超聲處理后，乳脂在(zai)分(fen)(fen)離容(rong)器中的(de)分(fen)(fen)布，小的(de)脂滴(di)留(liu)在(zai)容(rong)器底部(bu)，較(jiao)大(da)的(de)脂滴(di)富(fu)集在(zai)靠近容(rong)器頂(ding)(ding)部(bu)的(de)奶(nai)油中。這些位于(yu)容(rong)器頂(ding)(ding)部(bu)和(he)底部(bu)的(de)餾分(fen)(fen)可以通過溢流(liu)/下流(liu)門收(shou)集。類似(si)的(de)技術可以用(yong)于(yu)分(fen)(fen)離含有特定(ding)粒徑(jing)分(fen)(fen)布的(de)食物成分(fen)(fen)流(liu)。