Ο ομογενοποιητής προορίζεται: για πολυσυστατική ομογενοποίηση και διασπορά αδιάλυτων (μη αναμίξιμων) μέσων (τα οποία δεν μπορούν να υπερθερμανθούν), προκειμένου να ληφθούν εξαιρετικά ομοιογενή μη διαχωριστικά γαλακτώματα και εναιωρήματα στις βιομηχανίες τροφίμων, καλλυντικών, φαρμακευτικών, χημικών και άλλων. Από πολλές απόψεις ξεπερνούν τα καλύτερα ξένα μοντέλα ομογενοποιητών και δεν έχουν ρωσικά ανάλογα.

Η αρχή λειτουργίας του ομογενοποιητή.Το μέσο που αντλείται από τον ομογενοποιητή τροφοδοτείται στον σωλήνα αναρρόφησης και αφαιρείται από τον σωλήνα πίεσης υπό την επίδραση της πίεσης στήριξης, τα χονδροειδή σωματίδια και τα μείγματα που πρόκειται να ομογενοποιηθούν πέφτουν στην πτερωτή της μονάδας και, αφού λάβουν επιτάχυνση, πέφτουν στο μονάδα ομογενοποίησης. Στη μονάδα ομογενοποίησης, συνθλίβονται μεταξύ περιστρεφόμενων και σταθερών κυλινδρικών μαχαιριών βαθμονόμησης του ρότορα και του στάτορα. Τα περιστρεφόμενα και σταθερά μαχαίρια βαθμονόμησης κατασκευάζονται με τη μορφή δακτυλίων με τρύπες. Τα σωματίδια (για παράδειγμα, σφαιρίδια λίπους) που πέφτουν στη μονάδα ομογενοποίησης συμπιέζονται έξω από την πτερωτή υπό την επίδραση της πίεσης που δημιουργείται από τη φυγόκεντρη δύναμη και περνούν μέσα από τις οπές. Δεδομένου ότι η ταχύτητα περιστροφής της πτερωτής και ενός από τους δακτυλίους είναι 3000 rpm. (ή ρυθμιζόμενη), υπάρχει σταδιακή κοπή (συντριβή) των σφαιριδίων λίπους από το κινούμενο μέρος του δακτυλίου μαχαιριού (κάθε οπή του περιστρεφόμενου μέρους) καθώς κινούνται.

Πλεονεκτήματα.

• Όλα τα μέρη του ομογενοποιητή που έρχονται σε επαφή με το προϊόν είναι κατασκευασμένα από
• υψηλής ποιότητας από ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας τροφίμων AISI 304, AISI 316
• Έχει τοποθετηθεί μηχανική τσιμούχα, η οποία έχει αυξημένη διάρκεια ζωής και
• εξάλειψη της απώλειας προϊόντος.
• Εγγυημένη λειτουργία σε υψηλότερα επίπεδα από τα υπάρχοντα ανάλογα
• συνθήκες θερμοκρασίας (έως 115°C).
• Λειτουργεί εξαιρετικά σε περιβάλλοντα που περιέχουν οξέα και αλκάλια.
• Διαθέσιμες επιλογές με προστασία κατά της ξηρής εκκίνησης και με
• αντιεκρηκτικός κινητήρας.
• Δυνατότητα σχεδίασης ομογενοποιητή με τζάκετ ψύξης (θέρμανσης).
• Είναι δυνατή η ομαλή προσαρμογή του βαθμού ομογενοποίησης και παραγωγικότητας.
• Έχει δυνατότητα σύνδεσης σε μονοφασικό ή τριφασικό δίκτυο.

Οφελος. Εκμεταλλευόμενοι τα πλεονεκτήματα των ομογενοποιητών που παράγουμε:

Μπορείς:

• Παράγετε ένα προϊόν σταθερά υψηλής ποιότητας.
• Επιτύχετε υψηλό βαθμό διασποράς.
• Επίτευξη μακροπρόθεσμης διατήρησης της καθορισμένης δομής του προϊόντος.
• Εφαρμόστε κάθε σύγχρονη τεχνολογία.
• Σχεδιάστε τυχόν τεχνολογικές γραμμές, συνδυάζοντάς τις με πρόσθετο εξοπλισμό άλλων κατασκευαστών.
• Η υψηλή ποιότητα, η δομική σταθερότητα και η διάρκεια ζωής του προϊόντος εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος της διασποράς των σωματιδίων.
• Το ελάχιστο μέγεθος σωματιδίων μπορεί να επιτευχθεί μόνο με σύγχρονους ομογενοποιητές.

Ομογενοποιητής με μπουφάν ψύξης (θέρμανσης).

Σχεδιασμένο για ομογενοποίηση μέσων που δεν μπορούν να υπερθερμανθούν. Το ψυκτικό παρέχεται στο χιτώνιο, το οποίο κυκλοφορεί και ψύχει το στρώμα σε επαφή με το προϊόν. Η θέρμανση τζάκετ χρησιμοποιείται για την ομογενοποίηση μέσων που στερεοποιούνται (ή γίνονται πιο παχύρρευστα) ήδη σε θερμοκρασία δωματίου. (σοκολάτα, γλάσο, κρέμα, πατέ κ.λπ.). Επίσης για εκείνα τα περιβάλλοντα στα οποία η ανάπτυξη (θάνατος) βακτηρίων είναι χαρακτηριστική όταν αυξάνεται (μειώνεται) η θερμοκρασία και αντίστροφα.

Περιοχή εφαρμογής ομογενοποιητών

Ομογενοποιητής για την παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων

βούτυρο, γάλα, κρέμα, κρέμα γάλακτος, γιαούρτι, τυρί κότατζ, κεφίρ, συμπυκνωμένο γάλα, τυρί, παγωτό, ανασύσταση γάλακτος σε σκόνη, μείγμα γάλακτος, μαργαρίνη, μαγιονέζα, ελαφρύ και μικτό βούτυρο, χτυπημένα γαλακτοκομικά προϊόντα

Γραμμή παραγωγής συμπυκνωμένου γάλακτος

Γραμμή παραγωγής γάλακτος σε κονσέρβα

Ομογενοποιητής για την παραγωγή προϊόντων λίπους και λαδιού

μαργαρίνη, μαγιονέζα, ελαφρύ και συνδυασμένο βούτυρο

Γραμμή παραγωγής βουτύρου και μαργαρίνης

Αντλίες ποιότητας τροφίμων στη γραμμή παραγωγής μαγιονέζας

Εργοστάσιο παραγωγής μαγιονέζας

Γραμμή παραγωγής λίπους γάλακτος

Ομογενοποιητής για την παραγωγή προϊόντων ζαχαροπλαστικής

κρέμα γάλακτος, γέμιση, γλάσο σοκολάτας, βούτυρο σοκολάτας, πάστα σοκολάτας, σιρόπι

Αντλίες τροφίμων σε γραμμές παραγωγής γλάσου σοκολάτας

Ομογενοποιητής για την παραγωγή προϊόντων φρούτων και λαχανικών

μαρμελάδες, μαρμελάδα, confitures, πουρές, πάστες, κέτσαπ, σάλτσες, μουστάρδα, πελτέ ντομάτας, χυμός ντομάτας, συμπυκνώματα, κρέμα, ζελέ

Σειρά για την παρασκευή κονσερβοποιημένων φρούτων, πελτέ ντομάτας, σάλτσες και κέτσαπ.

Σειρά παρασκευής διάφορων σαλτσών με κομμάτια λαχανικών (κέτσαπ, μαρμελάδες, κουφώματα και μαρμελάδα)

Γραμμή παραγωγής άλμης

Γραμμή παραγωγής τοματοπολτού

Γραμμή παραγωγής για μαρμελάδα, μαρμελάδα, cofiture φρούτων

Ομογενοποιητής για την παραγωγή προϊόντων κρέατος

πατέ κρεάτων και συκωτιών, διάφορες πάστες και μείγματα, γαλακτώματα για λουκάνικα και λουκάνικα, πιάτα με κρέας και πουλερικά

Ομογενοποιητής για την παραγωγή καλλυντικών προϊόντων

Για την παραγωγή αρωμάτων

κρέμα, σαμπουάν, βάλσαμο, τζελ, αλοιφή, πάστα, γάλα, λοσιόν

Γραμμή για την παραγωγή καλλυντικών, καλλυντικών.

Γραμμές παραγωγής καλλυντικών κρεμών

Εγκατάσταση για την απόκτηση ομοιογενών καλλυντικών προϊόντων.

Ομογενοποιητής για φαρμακευτική παραγωγή

αλοιφή, γαλακτώματα, μείγματα, παχύρρευστα συστατικά, διαλύματα

Γραμμή Φαρμακευτικής Παραγωγής

Σειρά για την παρασκευή αποστειρωμένης αλοιφής (κρέμα).

Γραμμή (εγκατάσταση) υδροδυναμικής εξόρυξης από φυτικά υλικά

Ομογενοποιητής για την παραγωγή οικιακών χημικών προϊόντων

κόλλα, απορρυπαντικά, οικιακά χημικά

Γραμμή παραγωγής απορρυπαντικού πιάτων

Γραμμή παραγωγής συνθετικών απορρυπαντικών (πάστες)

Ομογενοποιητής για την παραγωγή χρωμάτων και βερνικιών

χρώματα, βαφές, βερνίκια, επιστρώσεις,

Γραμμή για την προετοιμασία χρωμάτων με βάση το νερό

Ομογενοποιητής για χημική παραγωγή και διύλιση λαδιού

χημικά προϊόντα, επιθετικά γαλακτώματα και αναρτήσεις, τεχνικές λύσεις, τεχνικά λάδια, λιπαντικά, καύσιμα

Γραμμή παραγωγής χημικών

Εργοστάσιο διασποράς άνθρακα

Ομογενοποιητής για την παραγωγή μπύρας και αναψυκτικών

Γραμμή ανάμειξης.

Γραμμή παραγωγής χυμού με μέθοδο αναγωγής

Προδιαγραφέςομογενοποιητής

Μοντέλο ομογενοποιητή	Μονόσκηνο, χωρίς σακάκι
	Σ 3	P5.5	Ρ 7.5	Σ 11	Σ 15	Σ 30
	Μονόσκηνο, με τζάκετ
	P 3P	P5.5P	P7.5P	P 11P	P15P	P 30P
	Δύο σταδίων, χωρίς πουκάμισο
	Ρ 3-2	Ρ 5,5-2	Ρ 7,5-2	Ρ 11-2	Ρ 15-2	Ρ 30-2
	Διώροφο, με σακάκι
	Π 3-2Ρ	Ρ 5,5-2Ρ	Ρ 7,5-2Ρ	Ρ 11-2Ρ	Σ 15-2Ρ	P 30-2P
	τεσσάρων ταχυτήτων
	-	-	-	Ρ 11 Μ	P 15M	P 30M
Παραγωγικότητα, m3/h	2 - 10	2 - 10	2 - 12	10 - 15
Ταχύτητα μηχανής
Πίεση εισόδου, kg/cm2
Ισχύς ηλεκτρικού κινητήρα, kW	3	5,5	7,5	11	15	30
Θερμοκρασία, °C min - max
Επίπεδο ήχου, dB
Κινηματικό ιξώδες, όχι περισσότερο από, cSt (χωρίς αντλία - βαρυτική ροή)
Βάρος, kg	42	70	85	109	130	157

Seme της συσκευής ομογενοποιητή

Υποβρύχιος ομογενοποιητής APG (διασκορπιστικός).

Σκοπός.

Ο υποβρύχιος ομογενοποιητής PNG έχει σχεδιαστεί για ομογενοποίηση υγρών και παχύρρευστων προϊόντων στις βιομηχανίες τροφίμων, καλλυντικών και χημικών, για την παρασκευή μαγιονέζας, κρέατος, φρούτων, πάστες λαχανικών, πουρέ, σιροπιών και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή νερού. βαφές με βάση και άλλα παρόμοια μέσα.

Ο υποβρύχιος ομογενοποιητής είναι εξοπλισμένος με κινητήρα μετάδοσης κίνησης, τοποθετημένος στους τοίχους και τοποθετημένος σε δοχείο.

Τα πλεονεκτήματα ενός υποβρύχιου ομογενοποιητή είναι η απουσία ακραίων στεγανοποιήσεων και σωληνώσεων και ως εκ τούτου η ικανότητα εργασίας σε υψηλές θερμοκρασίες, η κινητικότητα και η ικανότητα βύθισης του ομογενοποιητή σε δοχεία οποιουδήποτε μεγέθους.

Ο υποβρύχιος ομογενοποιητής μπορεί να εξοπλιστεί με μετατροπέα ταχύτητας περιστροφής, η εγκατάσταση του οποίου σας επιτρέπει να αυξήσετε την ταχύτητα περιστροφής.

Τα μέρη που έρχονται σε επαφή με το επεξεργασμένο προϊόν είναι κατασκευασμένα από χάλυβα χρωμίου-νικελίου.

Πεδίο εφαρμογής του υποβρύχιου ομογενοποιητή:

• Βιομηχανία καλλυντικών
• Για να αποκτήσετε ομοιογενή καλλυντικά προϊόντα (κρέμες, τζελ) κ.λπ.
• Χημική βιομηχανία
• Βιομηχανία γάλακτος
• Βιομηχανία φρούτων και λαχανικών

Τεχνικά χαρακτηριστικά υποβρύχιου ομογενοποιητή

Κάθετος ομογενοποιητής πολλαπλών σταδίων (διασκορπιστής).

Σκοπός.

Σχεδιασμένο για πολυσυστατική ομογενοποίηση μιγμάτων. Χρησιμοποιείται στη γαλακτοβιομηχανία και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία καλλυντικών, φαρμακευτικών, χημικών.

Συσκευή. Είναι ομογενοποιητής πολλαπλών σταδίων, έως και 19 σταδίων. Το προϊόν, μετακινούμενο από στάδιο σε στάδιο, θρυμματίζεται σταδιακά και αναμιγνύεται στον επιθυμητό βαθμό ομογενοποίησης (2...5 μικρά). Η επίδραση της ομογενοποίησης έχει θετική επίδραση στη φυσική δομή του γάλακτος και των γαλακτοκομικών προϊόντων.
Ως στάνταρ, η ταχύτητα του ρότορα είναι έως και 3000 rpm.

Μπορεί να εξοπλιστεί με μετατροπέα ταχύτητας, η εγκατάσταση του οποίου σας επιτρέπει να αυξήσετε την ταχύτητα περιστροφής στις 6000 rpm.

Υψηλότερος βαθμός προστασίας από απώλειες μέσω σφραγίδων. Έχει δυνατότητα σύνδεσης σε μονοφασικό ή τριφασικό δίκτυο.

• Ο ομογενοποιητής σας επιτρέπει να επιτύχετε:
• μείωση του μεγέθους των σφαιριδίων λίπους, που εμποδίζει την καθίζηση της κρέμας,
• πιο λευκό και ορεκτικό χρώμα,
• αυξημένη αντοχή του γαλακτώματος λαδιού και λίπους,
• βελτίωση της γεύσης και του αρώματος,

αύξηση της διάρκειας ζωής των γαλακτοκομικών και των γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση.

Αξιοπιστία. Όλα τα μέρη του ομογενοποιητή που έρχονται σε επαφή με το προϊόν είναι κατασκευασμένα από υψηλής ποιότητας ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας τροφίμων AISI 304, AISI 316, έχει τοποθετηθεί εισαγόμενη μηχανική τσιμούχα με αυξημένη διάρκεια ζωής και δεν υπάρχουν εξαρτήματα που φθείρονται (στεγανοποίηση ζευγών εμβόλου) .

Από πολλές απόψεις ξεπερνά τα ξένα μοντέλα και δεν έχει ρωσικά ανάλογα

Περιστροφικός ομογενοποιητής σπηλαίωσης

Σχεδιασμένο για πολυσυστατική ομογενοποίηση αδιάλυτων μέσων για τη λήψη γαλακτωμάτων και εναιωρημάτων στις βιομηχανίες τροφίμων, καλλυντικών, φαρμακευτικών, χημικών και άλλων, συμπεριλαμβανομένων των παχύρρευστων προϊόντων.

Η ειδική σχεδίαση του ομογενοποιητή, η ειδική γεωμετρία του περιβλήματος και τα περιστρεφόμενα μέρη εργασίας εξασφαλίζουν υψηλή απόδοση. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι υγιεινά, ο σχεδιασμός του ομογενοποιητή είναι πρακτικός στη χρήση.

Περιστροφικοί ομογενοποιητές σπηλαίωσης

Οι ομογενοποιητές με 4 ρότορες δεν έχουν ανάλογα στις παραμέτρους τους!

Πλεονεκτήματα

• Όλα τα μέρη του ομογενοποιητή που έρχονται σε επαφή με το προϊόν είναι κατασκευασμένα από υψηλής ποιότητας ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας τροφίμων.
• Έχει τοποθετηθεί μια μηχανική τσιμούχα, η οποία έχει αυξημένη διάρκεια ζωής και εξαλείφει την απώλεια προϊόντος.
• Εγγυημένη λειτουργία σε υψηλότερες θερμοκρασίες από τα υπάρχοντα ανάλογα (έως 115°C).
• Εξαιρετική απόδοση σε περιβάλλοντα που περιέχουν οξέα και αλκάλια.
• Δυνατότητα συμπαγούς, κάθετης εγκατάστασης.
• Υψηλός βαθμός προστασίας από απώλειες μέσω στεγανοποιήσεων (το κάλυμμα του ομογενοποιητή διαχωρίζεται από το κάλυμμα του κινητήρα).

Αρχή λειτουργίας

Το υπό επεξεργασία προϊόν παρέχεται στον σωλήνα αναρρόφησης και εκκενώνεται από τον σωλήνα πίεσης υπό την επίδραση της πίεσης στήριξης.

Στη μονάδα ομογενοποίησης, το προϊόν συνθλίβεται μεταξύ περιστρεφόμενων και σταθερών κυλινδρικών μαχαιριών βαθμονόμησης του ρότορα και του στάτορα. Τα περιστρεφόμενα και σταθερά μαχαίρια βαθμονόμησης κατασκευάζονται με τη μορφή δακτυλίων με τρύπες.

Τα σωματίδια (για παράδειγμα, σφαιρίδια λίπους) που πέφτουν στη μονάδα ομογενοποίησης συμπιέζονται έξω από το στροφείο υπό την επίδραση της πίεσης που δημιουργείται από τη φυγόκεντρη δύναμη και περνούν μέσα από τις οπές, όπου τα σφαιρίδια λίπους κόβονται σταδιακά (συνθλίβονται) από το κινούμενο μέρος του το δαχτυλίδι μαχαίρι (κάθε τρύπα του περιστρεφόμενου μέρους) καθώς κινούνται.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του ομογενοποιητή περιστροφικής σπηλαίωσης*

Ομογενοποιητές (διασκορπιστικά) ανάλογο εισαγόμενων

Εντατικοποίηση της διαδικασίας 100-600%!

Ο ομογενοποιητής επιτρέπει την ταυτόχρονη διασπορά, ομογενοποίηση και άντληση του προϊόντος με αυξανόμενη πίεση εξόδου.

Ο ειδικός σχεδιασμός του ομογενοποιητή (δύο θαλάμοι εργασίας), η ειδική γεωμετρία του αμαξώματος (με την απουσία «νεκρών ζωνών») και τα περιστρεφόμενα εξαρτήματα εργασίας εξασφαλίζουν υψηλή παραγωγικότητα. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι υγιεινά, ο σχεδιασμός του ομογενοποιητή είναι πρακτικός στη χρήση.

Ο ομογενοποιητής έχει υψηλή παραγωγικότητα, σας επιτρέπει να λαμβάνετε εξαιρετικά σταθερά γαλακτώματα και εναιωρήματα, παρέχει βαθμό ομογενοποίησης 80%, μέγεθος σωματιδίων έως 2 μικρά. Μπορεί να ενσωματωθεί σε υπάρχουσες γραμμές.

Πεδίο εφαρμογής στη βιομηχανία:

• Γαλακτοκομικά - μαλακό τυρί cottage, κεφίρ, συμπυκνωμένο γάλα, επεξεργασμένο τυρί, ανασύσταση γάλακτος σε σκόνη, κρέμα.
• Λάδι και λίπος - συνδυασμένα έλαια, μαργαρίνες, μαγιονέζα, πάστες.
• Φρούτα και λαχανικά - μαρμελάδες, μαρμελάδες, κέτσαπ, σάλτσες, συνθέσεις, πουρές, πάστες.
• Ζαχαροπλαστεία - κρέμες, γέμιση, πάστες σοκολάτας και ξηρών καρπών, γλάσο σοκολάτας.
• Μη αλκοολούχα - χυμοί, νέκταρ, ποτά.
• Καλλυντικά - κρέμες, σαμπουάν, βάλσαμα, τζελ, αλοιφές, οδοντόκρεμες.
• Φαρμακευτικά - αλοιφές, γαλακτώματα, τζελ.
• Χημικά - απορρυπαντικά, κόλλες, βερνίκια, γυαλιστικά, απολυμαντικά.

Τεχνικά χαρακτηριστικά του ομογενοποιητή*

* Οι προδιαγραφές ενδέχεται να αλλάξουν κατόπιν αιτήματος του πελάτη.

Μίξερ-ομογενοποιητής κενού.

Η εγκατάσταση είναι ένας αντιδραστήρας κενού με συσκευή ανάμιξης, στον οποίο συνδέεται ομογενοποιητής για ανακυκλοφορία. Μετά τη φόρτωση των κύριων εξαρτημάτων στη δεξαμενή του αντιδραστήρα, ο αέρας αντλείται έξω από το σύστημα και η εγκατάσταση τίθεται σε λειτουργία ανακυκλοφορίας, κατά την οποία τα φορτωμένα εξαρτήματα συνθλίβονται και αναμειγνύονται. Η χοάνη που είναι ενσωματωμένη στο σύστημα σας επιτρέπει να επαναφορτώσετε τα απαραίτητα εξαρτήματα κατά τη διαδικασία ομογενοποίησης.

Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι ότι
ότι σας επιτρέπει να αναμειγνύετε συστατικά που, όταν αναμειγνύονται στο ύπαιθρο, σκληραίνουν κατά τη διαδικασία ανάμειξης.

Εργοστασιακές δοκιμές ομογενοποιητών

Ο ομογενοποιητής A1-OGM έχει σχεδιαστεί για τη σύνθλιψη και την ομοιόμορφη κατανομή των σφαιριδίων λίπους στο γάλα και τα υγρά γαλακτοκομικά προϊόντα, καθώς και σε μείγματα παγωτού. Χρησιμοποιούνται σε επιχειρήσεις γαλακτοβιομηχανίας σε διάφορες τεχνολογικές γραμμές για την επεξεργασία γάλακτος και την παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων (ξινή κρέμα, κρέμα, κεφίρ, γάλα κατανάλωσης κ.λπ.). Το διαστατικό σχέδιο φαίνεται στο σχήμα 5.

Εικόνα 5 - Σχέδιο διαστάσεων ομογενοποιητή A1-OGM

1-κρεβάτι? 2-βαλβίδα ασφαλείας. 3-gauge κεφάλι? Μπλοκ 4 εμβόλου. 5-μανόμετρο του συστήματος λίπανσης. 6 - αμπερόμετρο? 7-ομογενοποιητική κεφαλή

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του ομογενοποιητή φαίνονται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2 - Τεχνικά χαρακτηριστικά ομογενοποιητή A1-OGM

Ο ομογενοποιητής αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια εξαρτήματα: μηχανισμό στροφάλου με σύστημα λίπανσης και ψύξης, μπλοκ εμβόλου με κεφαλές ομογενοποίησης και πίεσης και βαλβίδα ασφαλείας, πλαίσιο με κίνηση. Ο ομογενοποιητής κινείται από έναν ηλεκτρικό κινητήρα που χρησιμοποιεί έναν ιμάντα V (Εικ. 6).

Εικόνα 6 - Γενική άποψη του ομογενοποιητή A1-OGM:

1-κρεβάτι? 2-βύσμα αποστράγγισης. 3—δείκτης λαδιού. 4-μανιβέλα μηχανισμός? 5—μπιέλα. 6 — επένδυση; 7-δάχτυλο? 8 — ρυθμιστικό; 9—έμβολο; 10-ομογενοποιητική κεφαλή. Μπλοκ 11 εμβόλου. 12 — πηνίο; 13—ηλεκτρικός κινητήρας. 14 — πλάκα; 15—συσκευή τάνυσης ιμάντων. 16—υποστήριξη. 17 — τροχαλία κίνησης. 18—κινούμενη τροχαλία. 19-στροφαλοφόρος άξονας; 20 V-ιμάντας; 21 - αντλία λαδιού

Ο μηχανισμός στροφάλου του ομογενοποιητή έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει την περιστροφική κίνηση που μεταδίδεται από τη μετάδοση του ιμάντα V από τον ηλεκτροκινητήρα σε παλινδρομική κίνηση των εμβόλων, τα οποία, μέσω των στεγανοποιήσεων, εισέρχονται στους θαλάμους εργασίας του μπλοκ εμβόλου και, πραγματοποιώντας αναρρόφηση και εκκενώσεις, δημιουργούν την απαραίτητη πίεση του υγρού ομογενοποίησης σε αυτό.

Ο ομογενοποιητής διαθέτει σύστημα αναγκαστικής λίπανσης για τα πιο βαριά ζεύγη τριβής, το οποίο χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με ψεκασμό λαδιού στο εσωτερικό του περιβλήματος, γεγονός που αυξάνει τη μεταφορά θερμότητας. Το λάδι σε αυτούς τους ομογενοποιητές ψύχεται με νερό της βρύσης μέσω ενός πηνίου, μιας συσκευής ψύξης που τοποθετείται στο κάτω μέρος του περιβλήματος και τα έμβολα ψύχονται από το νερό της βρύσης που πέφτει πάνω τους μέσω οπών στον σωλήνα.

Ένα μπλοκ εμβόλου είναι στερεωμένο στο σώμα του μηχανισμού στροφάλου χρησιμοποιώντας δύο πείρους, οι οποίοι έχουν σχεδιαστεί για να απορροφούν το προϊόν από τη γραμμή τροφοδοσίας και να το αντλούν υπό υψηλή πίεση στην κεφαλή ομογενοποίησης. Μια κεφαλή ομογενοποίησης είναι προσαρτημένη στο ακραίο επίπεδο του μπλοκ εμβόλου, σχεδιασμένη να εκτελεί ομογενοποίηση δύο σταδίων του προϊόντος περνώντας το υπό υψηλή πίεση μέσα από το διάκενο μεταξύ της βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας σε κάθε στάδιο.

Η κεφαλή ομογενοποίησης αποτελείται από δύο μονοβάθμιες κεφαλές παρόμοιας σχεδίασης, ενωμένες μεταξύ τους και συνδεδεμένες με ένα κανάλι που επιτρέπει στο προϊόν να περάσει διαδοχικά από το πρώτο στάδιο στο δεύτερο. Κάθε στάδιο μιας κεφαλής ομογενοποίησης δύο σταδίων αποτελείται από ένα σώμα, μια βαλβίδα, μια έδρα βαλβίδας και μια συσκευή πίεσης, που περιλαμβάνει ένα γυαλί, μια ράβδο, ένα ελατήριο και μια βίδα πίεσης με λαβή.

Η πίεση ομογενοποίησης ρυθμίζεται περιστρέφοντας τις βίδες. Κατά την καθιέρωση της λειτουργίας ομογενοποίησης του προϊόντος, τα 3/4 της απαιτούμενης πίεσης ομογενοποίησης ρυθμίζονται στο πρώτο στάδιο και, στη συνέχεια, στο δεύτερο στάδιο, περιστρέφοντας τη βίδα πίεσης, η πίεση αυξάνεται στην πίεση εργασίας.

Το πλαίσιο είναι μια συγκολλημένη κατασκευή κατασκευασμένη από κανάλια καλυμμένα με λαμαρίνα χάλυβα. Ένας μηχανισμός στροφάλου είναι εγκατεστημένος στο πάνω επίπεδο του πλαισίου. Μέσα στο πλαίσιο, μια πλάκα στην οποία είναι τοποθετημένος ο ηλεκτροκινητήρας είναι στερεωμένη με αρθρωτά σε δύο βραχίονες. Στην άλλη πλευρά, η πλάκα στηρίζεται με βίδες που ρυθμίζουν την τάση των ιμάντων V. Το πάνω μέρος του πλαισίου καλύπτεται με περίβλημα σχεδιασμένο να προστατεύει τους μηχανισμούς από φθορές και να δίνει στον ομογενοποιητή το απαραίτητο αισθητικό σχήμα.

Το γάλα ή ένα γαλακτοκομικό προϊόν τροφοδοτείται από μια αντλία στο κανάλι αναρρόφησης του μπλοκ εμβόλου. Από την κοιλότητα εργασίας του μπλοκ, το προϊόν τροφοδοτείται υπό πίεση μέσω του καναλιού εκκένωσης στην κεφαλή ομογενοποίησης και διέρχεται με υψηλή ταχύτητα μέσα από το δακτυλιοειδές διάκενο που σχηματίζεται μεταξύ των επιφανειών γείωσης της βαλβίδας ομογενοποίησης και της έδρας της. Σε αυτή την περίπτωση, η λιπαρή φάση του προϊόντος διασπείρεται.

Στη συνέχεια, το προϊόν από την κεφαλή ομογενοποίησης αποστέλλεται μέσω αγωγού για περαιτέρω επεξεργασία ή αποθήκευση. ; ; .

Ο ομογενοποιητής είναι μια συσκευή για την παραγωγή ομοιογενών (ομογενών) συστημάτων διασποράς. Τα συστήματα μπορεί να είναι μονοφασικά ή πολυφασικά, δηλ. σε ένα διασκορπισμένο μέσο, ​​το οποίο είναι συνήθως υγρό, υπάρχουν σωματίδια (συνήθως αδιάλυτα) μιας ή περισσότερων στερεών ή υγρών ουσιών, τα οποία ονομάζονται διασκορπισμένες φάσεις. Ο όρος «ομογενής» σημαίνει ότι οι φάσεις κατανέμονται ομοιόμορφα, με την ίδια συγκέντρωση σε οποιαδήποτε αυθαίρετη μονάδα όγκου του μέσου. Το προκύπτον σύστημα θα πρέπει να είναι σχετικά σταθερό. Για να γίνει αυτό, κατά την ομογενοποίηση, στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, πραγματοποιείται διασπορά, δηλαδή άλεση σωματιδίων φάσης.

Εφαρμογή ομογενοποιητών στη γαλακτοβιομηχανία

Ο ομογενοποιητής γάλακτος συνθλίβει τα σφαιρίδια λίπους. Η ταχύτητα με την οποία ανεβαίνουν στην επιφάνεια εξαρτάται από το τετράγωνο της ακτίνας τους. Έτσι, αφού μειωθεί κατά 10, η ταχύτητα πέφτει κατά 100. Χάρη σε αυτό, το προϊόν δεν καθιζάνει και δεν διαχωρίζεται σε κρέμα και αποβουτυρωμένο γάλα. Η διάρκεια ζωής του αυξάνεται σημαντικά.

Επιπλέον, μετά την ομογενοποίηση:

• Κατά την παρασκευή μαργαρίνης ή βουτύρου, το νερό και άλλα συστατικά κατανέμονται ομοιόμορφα στο λιπαρό μέσο. Και σε μαγιονέζα και σάλτσες σαλάτας υπάρχουν λίπη σε υδατικό περιβάλλον.
• Η κρέμα και το παστεριωμένο γάλα γίνονται ομοιόμορφα σε χρώμα, γεύση και περιεκτικότητα σε λιπαρά.
• Το συμπυκνωμένο γάλα σε κονσέρβα δεν απελευθερώνει τη φάση λίπους κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση.
• Το κεφίρ, η κρέμα γάλακτος και άλλα γαλακτοκομικά προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση σταθεροποιούνται. Η συνοχή των θρόμβων πρωτεΐνης βελτιώνεται. Δεν σχηματίζεται βύσμα λίπους στην επιφάνεια.
• Στο πλήρες γάλα σε σκόνη, η ποσότητα του ελεύθερου λίπους που δεν προστατεύεται από το πρωτεϊνικό κέλυφος μειώνεται. Αυτό εμποδίζει την ταχεία οξείδωσή του υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού αέρα.
• Το γάλα με κακάο ή άλλο υλικό πλήρωσης βελτιώνει τη γεύση του και γίνεται πιο παχύρρευστο. Η πιθανότητα καθίζησης μειώνεται.
• Τα ανασυσταθέντα ποτά γάλακτος, η κρέμα και το γάλα δεν έχουν υδαρή επίγευση. Η φυσική γεύση γίνεται πιο έντονη.

Μέθοδοι φυσικής διεργασίας και κύριοι τύποι ομογενοποιητών

• Σπρώχνοντας μέσα από ένα στενό κενό. Χρησιμοποιούνται μονάδες τύπου βαλβίδας με αντλίες εμβόλου υψηλής πίεσης. Τέτοιες συσκευές είναι οι πιο διαδεδομένες στη γαλακτοβιομηχανία.
• Μηχανική ανάμειξη. Χρησιμοποιούνται αναμικτήρες με μαχαίρια ή χτυπήματα με κουπιά, συμπεριλαμβανομένων των αναμικτηρίων υψηλής ταχύτητας. Το πιο απλό παράδειγμα είναι ένας μύλος καφέ ή ένας ηλεκτρικός μύλος κρέατος. Αυτό περιλαμβάνει επίσης περιστροφικές συσκευές παλμών (RPA). Αν και η επίδραση στους σβώλους φάσης σε αυτά είναι πιο περίπλοκη, δεν περιορίζεται μόνο σε κρουστικά φορτία και λειαντικά φορτία.
• Έκθεση σε υπερήχους. Εδώ λειτουργούν εγκαταστάσεις υπερήχων, συναρπαστική σπηλαίωση σε διασκορπισμένο μέσο, ​​λόγω της οποίας η φάση συνθλίβεται.

Ομογενοποιητής εμβόλου

Συσκευή

Η συσκευή ομογενοποιητή φαίνεται στο Σχ. 1. Ο κύλινδρος εμβόλου 1 συνδέεται με τον σωλήνα εισαγωγής μέσω της βαλβίδας αναρρόφησης 3 και με τον θάλαμο υψηλής πίεσης μέσω της βαλβίδας εκκένωσης 4. Από τον θάλαμο υπάρχει ένα κανάλι προς την κεφαλή ομογενοποίησης 5, η οποία έχει μια έδρα 6, μια βαλβίδα 7, ένα ελατήριο 8 και μια βίδα ρύθμισης 11. Για τον έλεγχο της πίεσης, το μανόμετρο 10 είναι συνδεδεμένο με το θάλαμο. Το κανάλι έχει μια διακλάδωση στη βαλβίδα ασφαλείας 9. Το έμβολο κινείται από την αντλία 2.

Μια μεγεθυμένη όψη της κεφαλής ομογενοποίησης φαίνεται στο Σχ. 2. Διαθέτει μια βαθμονομημένη οπή (κανάλι) 1 στο κάθισμα 5, ένα ελατήριο 2, μια βαλβίδα 4 με μια ράβδο 3 και μια βίδα ρύθμισης 6. Η έδρα και η βαλβίδα αλέθονται μεταξύ τους.

Η βαλβίδα έχει μια επίπεδη, ελαφρώς γωνιακή επιφάνεια εργασίας σε σχήμα κώνου ή δίσκου. Στην πρώτη περίπτωση μπορεί να έχει αυλάκια (αυλάκια). Αν υπάρχουν, τότε τα ίδια γίνονται και στη σέλα. Αυτό αυξάνει τον βαθμό κατακερματισμού φάσης.

Υπάρχουν μοντέλα στα οποία η βαλβίδα και η έδρα βρίσκονται σε ρουλεμάν τοποθετημένα σε σταθερό περίβλημα. Σε αυτή την περίπτωση, υπό την πίεση του ρεύματος προϊόντος, περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Δεδομένου ότι το υγρό που διέρχεται με υψηλή ταχύτητα έχει ισχυρή επίδραση στη βαλβίδα και την έδρα, φθείρονται γρήγορα. Επομένως, αυτά τα στοιχεία είναι κατασκευασμένα από ιδιαίτερα ισχυρούς χάλυβες. Επιπλέον, το σχήμα τους είναι συμμετρικό. Εάν υπάρχει αισθητή φθορά, αρκεί να τα γυρίσετε στην άλλη πλευρά, διπλασιάζοντας έτσι τη διάρκεια ζωής τους.

Η αντλία που χρησιμοποιείται δεν είναι απαραίτητα εμβόλου, μπορείτε να επιλέξετε βιδωτή ή περιστροφική. Το κυριότερο είναι ότι δημιουργεί υψηλή πίεση. Δεδομένου ότι ο μηχανισμός εμβόλου δεν παρέχει ομοιόμορφη παροχή, αρκετοί από αυτούς τοποθετούνται στους ομογενοποιητές, με την έναρξη των κύκλων να κλιμακώνεται στο χρόνο. Οι πιο δημοφιλείς είναι οι μονάδες τριών εμβόλων. Σε αυτά τα γόνατα στον άξονα περιστρέφονται 120 μοίρες ώστε οι κύλινδροι να λειτουργούν εναλλάξ. Στην περίπτωση αυτή, ο συντελεστής ανομοιομορφίας τροφοδοσίας, δηλαδή ο λόγος της μέγιστης τιμής του προς τον μέσο όρο, είναι ίσος με 1,047.

Ένας δείκτης κοντά στη μονάδα σημαίνει ότι η ροή μέσω της κεφαλής ομογενοποίησης μπορεί να θεωρηθεί σταθερή με ένα μικρό σφάλμα. Έτσι, κατά τη διαδικασία ομογενοποίησης, η βαλβίδα βρίσκεται πάντα σε αναρτημένη (ανοικτή) θέση. Ανάμεσα σε αυτό και το κάθισμα υπάρχει ένα κενό για τη διέλευση υγρού. Το μέγεθός του μπορεί επίσης να ληφθεί ως σταθερό, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη μικρές αποκλίσεις από το μέσο επίπεδο. Σε πολλές σύγχρονες συσκευές, η ροή από κάθε έμβολο πηγαίνει στο "δικό του" κεφάλι. Μετά τον κατακερματισμό φάσης, συνδέονται στον συλλέκτη εξόδου.

Το μανόμετρο είναι εξοπλισμένο με συσκευή στραγγαλισμού. Αυτό μειώνει τους κραδασμούς της βελόνας του οργάνου.

Λειτουργική αρχή

Η αρχή λειτουργίας του ομογενοποιητή είναι η εξής. Όταν το έμβολο λειτουργεί για αναρρόφηση (στο σχήμα - μετακινείται προς τα αριστερά), το γάλα εισέρχεται στον κύλινδρο 1 μέσω της βαλβίδας 3. Στη συνέχεια το έμβολο λειτουργεί για έγχυση (κινείται προς τα δεξιά) και σπρώχνει το προϊόν μέσα στο θάλαμο μέσω της βαλβίδας 4. Μετά από αυτό , το υγρό ρέει μέσω του καναλιού από τον θάλαμο στην κεφαλή ομογενοποίησης 5.

Όταν η βαλβίδα βρίσκεται στη θέση μη λειτουργίας, το ελατήριο 8 την πιέζει σφιχτά πάνω στην έδρα. Το γάλα που εισέρχεται υπό πίεση ανυψώνει τη βαλβίδα έτσι ώστε να σχηματιστεί ένα μικρό κενό μεταξύ αυτής και της έδρας. Περνώντας μέσα από αυτό, τα σφαιρίδια λίπους συνθλίβονται, το προϊόν ομογενοποιείται και στη συνέχεια εισέρχεται στον σωλήνα εξόδου.

Το κενό συνήθως δεν είναι μεγαλύτερο από 0,1 mm. Τα σωματίδια γάλακτος κινούνται σε αυτή τη ζώνη με ταχύτητα περίπου 200 m/s (στο θάλαμο εκκένωσης - μόνο 9 m/s). Το μέγεθος των σβώλων λίπους μειώνεται από 3,5-4,0 μικρά σε 0,7-0,8 μικρά.

Η πίεση που δημιουργείται από την αντλία εμβόλου είναι πολύ υψηλή. Επομένως, ένα βουλωμένο κανάλι στο κάθισμα μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή εξαρτημάτων. Για την αποφυγή ζημιών, έχει τοποθετηθεί μια βαλβίδα ασφαλείας 9.

Η μονάδα ρυθμίζεται με τη βίδα 11. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της ομογενοποίησης είναι η πίεση. Όταν σφίγγεται η βίδα, το ελατήριο πιέζει τη βαλβίδα πιο δυνατά στην έδρα. Εξαιτίας αυτού, το μέγεθος του διακένου μειώνεται, καθώς αυξάνεται η υδραυλική αντίσταση. Η συσκευή ρυθμίζεται σύμφωνα με τις ενδείξεις του μανόμετρου 10.

Σύμφωνα με τις οδηγίες για τον ομογενοποιητή, η θερμοκρασία του γάλακτος πρέπει να κυμαίνεται από 50 έως 65 βαθμούς C. Εάν είναι κάτω από αυτό το εύρος, η διαδικασία καθίζησης των σβώλων λίπους θα επιταχυνθεί. Εάν είναι υψηλότερο, οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος θα αρχίσουν να καθιζάνουν.

Η αύξηση της οξύτητας του προϊόντος επηρεάζει αρνητικά την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας, αφού σε αυτή την περίπτωση μειώνεται η σταθερότητα των πρωτεϊνών. Σχηματίζονται συσσωματώματα και η σύνθλιψη των σβώλων λίπους γίνεται δύσκολη.

Τη στιγμή που το υγρό διέρχεται από το διάκενο της βαλβίδας, λόγω της απότομης στένωσης της διατομής του καναλιού, παρατηρείται ένα φαινόμενο στραγγαλισμού. Η ταχύτητα ροής αυξάνεται πολλές φορές και η πίεση πέφτει λόγω του γεγονότος ότι η δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.

Αφού το γάλα περάσει από το κεφάλι, μερικά από τα θρυμματισμένα σωματίδια και πάλι κολλάνε μεταξύ τους σε μεγαλύτερα συσσωματώματα. Η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας μειώνεται. Για την καταπολέμηση αυτού του φαινομένου χρησιμοποιείται ομογενοποίηση δύο σταδίων. Η συσκευή φαίνεται στο Σχ. 3. Η θεμελιώδης διαφορά από το μονοβάθμιο είναι η παρουσία δύο ζευγών σωμάτων εργασίας, του πρώτου σταδίου 4 και του δεύτερου - 12. Το καθένα έχει το δικό του ελατήριο πίεσης με βαλβίδα ελέγχου 6.

Το δεύτερο στάδιο, βοηθητικό, αυξάνει περαιτέρω τον βαθμό κατακερματισμού φάσης. Έχει σχεδιαστεί για να δημιουργεί ελεγχόμενη και σταθερή αντίθλιψη στην κεφαλή του πρώτου σταδίου, που είναι και η κύρια. Αυτό βελτιστοποιεί τις συνθήκες της διαδικασίας. Και επίσης για την καταστροφή σχετικά ασταθών σχηματισμών. Η πίεση σε αυτό είναι ρυθμισμένη χαμηλότερη από την πρώτη.

Η ομογενοποίηση ενός σταδίου προορίζεται για προϊόντα με χαμηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά ή υψηλό ιξώδες. Δύο σταδίων – με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά ή ξηρές ουσίες και χαμηλό ιξώδες. Και επίσης σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να εξασφαλιστεί ο μέγιστος δυνατός κατακερματισμός φάσης.

Ξεχωριστή τεχνολογία

Στη γαλακτοβιομηχανία, η ομογενοποίηση μπορεί να είναι πλήρης ή χωριστή. Στην πρώτη περίπτωση, όλες οι διαθέσιμες πρώτες ύλες περνούν μέσα από τη μονάδα. Στο δεύτερο, πρώτα διαχωρίζεται. Η προκύπτουσα κρέμα περιεκτικότητας 16-20% σε λιπαρά ομογενοποιείται και στη συνέχεια αναμιγνύεται με αποβουτυρωμένο γάλα. Και αποστέλλονται στο επόμενο στάδιο επεξεργασίας. Αυτή η μέθοδος παρέχει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.

Ο μηχανισμός της διαδικασίας διασποράς φάσης σε μια συσκευή τύπου βαλβίδας

Σύμφωνα με τον N.V. Baranovsky, με βάση τη μελέτη των υδραυλικών παραγόντων που επηρεάζουν τη σύνθλιψη των σβώλων λίπους κατά την ομογενοποίηση του γάλακτος χρησιμοποιώντας μια συσκευή τύπου βαλβίδας, προτάθηκε το ακόλουθο διάγραμμα διαδικασίας (Εικ. 4).

Στο σημείο μετάβασης ροής από το κανάλι του καθίσματος στο διάκενο, μεταξύ της έδρας και της βαλβίδας, η διατομή της ροής μειώνεται απότομα. Αυτό σημαίνει ότι, σύμφωνα με έναν από τους βασικούς νόμους της υδραυλικής, η ταχύτητα της κίνησης U αυξάνεται επίσης γρήγορα. Πιο συγκεκριμένα, η U0 κατά την προσέγγιση είναι αρκετά μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Και το U1 στην είσοδο της υποδοχής είναι 2 τάξεις μεγέθους υψηλότερο, αρκετές εκατοντάδες m/s.

Μια πτώση λίπους δεν μετακινείται από τη ζώνη των χαμηλών στη ζώνη των υψηλών ταχυτήτων ταυτόχρονα «όλα με τη μία». Το μπροστινό μέρος της μπάλας εισέρχεται πρώτα στη ροή, κινούμενο μέσα από την υποδοχή με τρομερή ταχύτητα. Υπό την επίδραση υγρού που ρέει γρήγορα, τεντώνεται (το πίσω μέρος εξακολουθεί να κινείται αργά) και ξεκολλάει. Το υπόλοιπο κομμάτι συνεχίζει αργά (φυσικά, η έννοια του "ελεύθερου" σε αυτή την περίπτωση είναι σχετική, αφού ολόκληρος ο κύκλος μιας σταγόνας που διέρχεται από μια σχισμή διαρκεί 50 μικροδευτερόλεπτα) κινείται προς τη διεπαφή ταχύτητας και το τμήμα που βρίσκεται τώρα σε Το μπροστινό μέρος εκτείνεται με τον ίδιο τρόπο όπως το προηγούμενο, και επίσης ξεκολλάει. Έτσι, ολόκληρη η σταγόνα λίπους σχίζεται σταδιακά σε κομμάτια καθώς διέρχεται από το οριιακό τμήμα. Αυτό συμβαίνει όταν η διαφορά ταχύτητας μεταξύ U0 και U1 είναι αρκετά μεγάλη.

Εάν η καθορισμένη διαφορά αποδειχθεί μικρότερη από ένα ορισμένο όριο, τότε, πριν διαχωριστούν τα σωματίδια, λαμβάνει χώρα ένα ενδιάμεσο στάδιο - η σταγόνα τεντώνεται πρώτα σε ένα κορδόνι. Εάν η διαφορά είναι ακόμη μικρότερη, τότε το κομμάτι λίπους θα περάσει από τη διεπαφή ταχύτητας χωρίς καταστροφή. Αλλά η έκθεση σε υψηλή ταχύτητα ροής θα εξακολουθεί να το οδηγεί σε μια ασταθή κατάσταση λόγω του σχηματισμού εσωτερικών παραμορφώσεων. Επομένως, λόγω των δυνάμεων επιφανειακής τάσης και των μηχανικών επιπτώσεων των πίδακων ροής, η μπάλα θα εξακολουθήσει να διασπάται σε μικρότερα κλάσματα.

Ομογενοποιητής λαδιού

Για να επιτευχθεί ομοιογενής σύσταση βουτύρου ή επεξεργασμένου τυριού, χρησιμοποιείται ομογενοποιητής πλαστικοποιητή. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επεξεργασίας, η υδατική φάση διασπείρεται και κατανέμεται ομοιόμορφα σε ολόκληρο τον όγκο. Ως αποτέλεσμα, το προϊόν αποθηκεύεται περισσότερο και η γεύση του βελτιώνεται. Επιπλέον, ο χρόνος που δαπανάται για την απόψυξη μειώνεται και η απώλεια νερού κατά τη συσκευασία μειώνεται.

Η δομή της συσκευής μπορεί να εξεταστεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός από τα πιο δημοφιλή μοντέλα M6-OGA (Εικ. 5). Αποτελείται από ένα σώμα και ένα πλαίσιο (Εικ. 6), μια χοάνη υποδοχής, κάτω από την οποία βρίσκονται οι κοχλίες τροφοδοσίας, και ένα ρότορα με 12, 16 ή 24 λεπίδες. Ως κίνηση χρησιμοποιείται ένας ηλεκτροκινητήρας. Η ταχύτητα περιστροφής των κοχλιών ελέγχεται από έναν μεταβλητό. Η γωνιακή ταχύτητα του ρότορα είναι σταθερή.

Η λειτουργία του ομογενοποιητή είναι η εξής. Το βούτυρο τοποθετείται σε μεγάλα κομμάτια στη χοάνη. Οι βίδες περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, όταν τις βλέπετε από πάνω - η μία προς την άλλη. Με τη βοήθειά τους, το λάδι ωθείται μέσω του ρότορα, μετά από το οποίο, μέσω ενός ορθογώνιου ακροφυσίου, εξέρχεται στη χοάνη λήψης (δεν φαίνεται στο σχήμα). Για να αποφευχθεί η προσκόλληση του λαδιού στα εξαρτήματα εργασίας, λιπαίνονται με μια συσκευή περιστροφικής παλμικής κίνησης

Πρόσφατα, η περιστροφική συσκευή παλμών (RPA) χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την επεξεργασία γάλακτος. Ένας τέτοιος ομογενοποιητής είναι παρόμοιος στη σχεδίαση και την αρχή λειτουργίας με μια φυγοκεντρική αντλία. Η κύρια διαφορά είναι στα όργανα εργασίας.

Το RPA είναι δομημένο ως εξής. Ένας ηλεκτροκινητήρας χρησιμεύει ως κίνηση. Ένας ρότορας με τη μορφή διάτρητου κυλίνδρου στερεώνεται άκαμπτα στον επιμήκη άξονά του. Στο άκρο του κυλίνδρου, στο πλάι του καπακιού, μπορεί να υπάρχει φτερωτή. Δεν απαιτείται διάτρηση σε αυτό. Μέσα στο καπάκι υπάρχει ένας παρόμοιος κύλινδρος, ακίνητος, παίζει ρόλο στάτορα.

Το γάλα τροφοδοτείται μέσω του αξονικού σωλήνα στο καπάκι και πάνω στην πτερωτή. Αυτό το τμήμα παράγει τον κατακερματισμό της πρωτογενούς φάσης και επιταχύνει το μίγμα εργασίας. Στη συνέχεια, ο τελευταίος διέρχεται από τη διάτρηση του κινητού κυλίνδρου, διασπείρεται και πάλι μερικώς υπό τη δράση διατμητικών και λειαντικών φορτίων και καταλήγει στην κοιλότητα ομογενοποίησης μεταξύ ρότορα και στάτορα. Εδώ, εκτός από το σοκ, άλλες δυνάμεις δρουν στα σφαιρίδια του λίπους.

Σε μια τυρβώδη ροή που κινείται με υψηλή ταχύτητα (αυτό ακριβώς παρατηρείται στην περιοχή εργασίας του RPA), προκύπτουν ροές μικροδίνης. Εάν μια μικρή σφαιρική δίνη χτυπήσει μια σταγόνα λίπους, την καταστρέφει. Υπάρχει επίσης υδροακουστική επίδραση. Η έντονη σπηλαίωση, που οδηγεί στην κατάρρευση των φυσαλίδων αέρα, δημιουργεί κρουστικά κύματα, στα οποία οι σβώλοι φάσης επίσης δεν μπορούν να αντισταθούν.

Η μέγιστη επίδραση της συσκευής στα σωματίδια επιτυγχάνεται τη στιγμή που συμβαίνουν συντονιστικές ταλαντώσεις μεταξύ του ρότορα και του στάτη. Για να εξασφαλιστεί αυτό το αποτέλεσμα, είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η διάμετρος του κινητού κυλίνδρου, η ταχύτητα περιστροφής του, καθώς και το διάκενο μεταξύ αυτού και του στάτορα.

Μετά τη ζώνη εργασίας, το γάλα διέρχεται από τις οπές του στάτορα και, ήδη ομογενοποιημένο, εκκενώνεται μέσω ενός εφαπτομενικού σωλήνα εξόδου, που συνήθως κατευθύνεται προς τα πάνω, για να διευκολύνει τη σύνδεση αγωγών για την επαναφόρτωση του bunker στο σύστημα ανακυκλοφορίας.

Για να αυξηθεί ο βαθμός σύνθλιψης, η συσκευή μπορεί να έχει πολλά ζεύγη «ρότορα-στάτορα». Μετά την τοποθέτηση του καλύμματος, τοποθετούνται εναλλάξ. Υπάρχουν μοντέλα στα οποία, αντί για πτερωτή, εγκαθίσταται ένας διάτρητος δίσκος. Οι ομογενοποιητές RPA μπορούν επίσης να είναι βυθιζόμενοι. Προαιρετικά, η μονάδα είναι εξοπλισμένη με τα ακόλουθα εξαρτήματα:

• Προστασία ξηρής εκκίνησης.
• Αντιεκρηκτικός κινητήρας.
• Σπίτι με μπουφάν θέρμανσης/ψύξης.
• Ρυθμιστής για ομαλή αλλαγή της ταχύτητας του κινητήρα.
• Συσκευή φόρτωσης (βιδωτός τροφοδότης), για παχύρρευστα, κακώς διαλυτά, ετερογενή γαλακτώματα και εναιωρήματα ή εξαρτήματα χύδην.
• Εκκενώστε τη μονάδα για αποστράγγιση σε δοχείο τρίτων όταν εργάζεστε σύμφωνα με ένα σχήμα κυκλοφορίας.
• Η μηχανική στεγανοποίηση άξονα φυσητήρων από κεραμικό καρβίδιο του πυριτίου αυξάνει τη διάρκεια ζωής της μονάδας, ακόμη και όταν εργάζεστε με επιθετικά υγρά ή περιέχουν λειαντικά εγκλείσματα.

Τα RPA μπορεί να είναι μονοφασικά ή τριφασικά. Όλα τα μέρη που έρχονται σε επαφή με τρόφιμα είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα ποιότητας τροφίμων AISI 304, AISI 316 ή τα οικιακά τους ανάλογα. Δεδομένου ότι το διασπαρμένο υγρό αφήνει τη συσκευή υπό πίεση, ο ομογενοποιητής RPA λειτουργεί ταυτόχρονα ως φυγοκεντρική αντλία.

Ομογενοποιητές υπερήχων

Συσκευή (χρησιμοποιώντας το BANDELIN ως παράδειγμα). Ο ομογενοποιητής υπερήχων αποτελείται από (στην Εικ. 15 – από πάνω προς τα κάτω) μια γεννήτρια ραδιοσυχνοτήτων, έναν μετατροπέα υπερήχων, «κέρατα» και ανιχνευτές (κυματοδηγούς). Η γεννήτρια HF είναι συνδεδεμένη σε οικιακό δίκτυο με συχνότητα ρεύματος 50 ή 60 Hz. Ενισχύει αυτή την παράμετρο στα 20 kHz. Ένας μορφοτροπέας υπερήχων, εξοπλισμένος με ένα κύκλωμα ταλάντωσης με ένα πιεζοηλεκτρικό στοιχείο μέτρησης, μετατρέπει την τρέχουσα ενέργεια που παράγεται από τη γεννήτρια σε ταλαντώσεις υπερηχητικών κυμάτων της ίδιας συχνότητας. Το παραγόμενο πλάτος παραμένει σταθερό. Υπερήχος – αυξάνεται λόγω της χρήσης ειδικά διαμορφωμένων «κέρατων». Σε αυτά εισάγονται ανιχνευτές, μεταδίδοντας κραδασμούς σε ένα δοχείο με υγρό. Ανάλογα με τον όγκο του μέσου εργασίας, μπορούν να είναι επίπεδα, με τη μορφή κώνων ή «μικρο», με διάμετρο 2 έως 25 mm.

Η εγχώρια βιομηχανία παράγει επίσης ομογενοποιητές υπερήχων. Μεταξύ των πιο πρόσφατων μοντέλων, μπορούμε να σημειώσουμε την ανάπτυξη του 2015 I100-6/840 (Εικ. 16). Η συσκευή διαθέτει ψηφιακό έλεγχο, λειτουργία παλμού, έλεγχο πλάτους και ένα σύνολο ανιχνευτών.

Λειτουργική αρχή. Όταν τα υπερηχητικά κύματα περνούν μέσα από ένα υγρό, εναλλάξ, 20.000 φορές το δευτερόλεπτο, δημιουργούν υψηλή και χαμηλή πίεση σε αυτό. Το τελευταίο είναι σχεδόν ίσο με την εσωτερική πίεση ατμών του υγρού, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται σε αυτό φυσαλίδες γεμάτες με ατμό και το υγρό να βράζει. Όταν τα κενά καταρρέουν, εμφανίζεται μια διαφορά πίεσης και σχηματίζονται ταχέως ρέουσες τυρβώδεις μικροροές, καταστρέφοντας τα σταγονίδια λίπους.

Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι, υπό υπερηχητική επίδραση, τα εξογκώματα διασκορπίζονται όχι λόγω της σπηλαίωσης, αλλά λόγω του γεγονότος ότι το κύμα, περνώντας από μια πτώση λίπους σε διαφορετικά σημεία, προκαλεί επιταχύνσεις διαφορετικών μεγεθών και κατευθύνσεων. Ως αποτέλεσμα, προκύπτουν δυνάμεις πολλαπλών κατευθύνσεων που προσπαθούν να σκίσουν τη μπάλα.

Η ομογενοποίηση είναι ένα σημαντικό στάδιο στη διαδικασία επεξεργασίας γάλακτος και άλλων προϊόντων. Με τη βοήθειά του, η δομή βελτιώνεται και η διάρκεια ζωής αυξάνεται και η γεύση γίνεται πιο έντονη.

Τα γαλακτοκομικά προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατροφή των ανθρώπων, ιδιαίτερα των παιδιών, των ηλικιωμένων και των ασθενών. Οι διατροφικές ιδιότητες των γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση είναι, πρώτα απ 'όλα, ότι βελτιώνουν το μεταβολισμό, διεγείρουν την έκκριση γαστρικού υγρού και διεγείρουν την όρεξη. Η παρουσία στη σύνθεσή τους μικροοργανισμών που μπορούν να ριζώσουν στα έντερα και να καταστέλλουν τη σήψη μικροχλωρίδα, οδηγεί στην αναστολή των σήψης διεργασιών και στην παύση του σχηματισμού τοξικών προϊόντων διάσπασης πρωτεϊνών που εισέρχονται στο ανθρώπινο αίμα.

Ένα σημαντικό στάδιο στην παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση είναι η μηχανική επίδραση στην πρώτη ύλη, δηλ. ομογενοποίηση. Όχι μόνο εμποδίζει την καθίζηση του λίπους, αλλά συμβάλλει επίσης στην παραγωγή υψηλής ποιότητας γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση με βελτιωμένη σύσταση και γεύση, αυξάνοντας την πεπτικότητα του από τον οργανισμό και πληρέστερη χρήση του λίπους και των βιταμινών που περιέχονται σε αυτό.

Η ομογενοποίηση έχει γίνει μια τυπική διαδικασία παραγωγής που χρησιμοποιείται ευρέως ως μέσο για την αποφυγή του διαχωρισμού των γαλακτωμάτων λίπους υπό την επίδραση της βαρύτητας. Ο Gaulin, ο οποίος ανέπτυξε αυτή τη διαδικασία το 1899, την όρισε στα γαλλικά ως «Fixer la σύνθεση des liquides».

Πρώτον, η ομογενοποίηση οδηγεί στη διάσπαση των σφαιριδίων λίπους σε πολύ μικρότερα (βλ. Εικ. 1). Ως αποτέλεσμα, η κρέμα μειώνεται και η τάση των σφαιριδίων να κολλούν μεταξύ τους ή να σχηματίζουν μεγάλα συσσωματώματα μπορεί επίσης να μειωθεί. Το ομογενοποιημένο γάλα παράγεται κυρίως μηχανικά. Οδηγείται με μεγάλη ταχύτητα μέσα από ένα στενό κανάλι.

Η καταστροφή των σφαιριδίων του λίπους επιτυγχάνεται με συνδυασμό παραγόντων όπως η αναταραχή και η σπηλαίωση. Ως αποτέλεσμα, η διάμετρος των σφαιρών μειώνεται στο 1 μικρό, και αυτό συνοδεύεται από τετραπλάσια έως εξαπλάσια αύξηση της ενδιάμεσης επιφάνειας μεταξύ λίπους και πλάσματος. Ως αποτέλεσμα της ανακατανομής της μεμβρανικής ουσίας, η οποία κάλυπτε πλήρως τα σφαιρίδια λίπους πριν από την καταστροφή τους, τα νεοσχηματισμένα σφαιρίδια έχουν ανεπαρκώς ισχυρά και παχιά κελύφη. Αυτές οι μεμβράνες περιέχουν επίσης προσροφημένες πρωτεΐνες πλάσματος γάλακτος.

Ο Fox και οι συνεργάτες του μελέτησαν το σύμπλεγμα λίπους-πρωτεΐνης που λαμβάνεται με την ομογενοποίηση του γάλακτος. Απέδειξε ότι η καζεΐνη είναι το πρωτεϊνικό συστατικό του συμπλέγματος και ότι πιθανώς συνδέεται με το κλάσμα λίπους μέσω πολικών ελκτικών δυνάμεων. Διαπίστωσε επίσης ότι τα μικκύλια καζεΐνης ενεργοποιούνται καθώς περνούν από τη βαλβίδα ομογενοποιητή, προκαλώντας προδιάθεση αλληλεπίδρασης με τη λιπώδη φάση.

Απαιτήσεις διαδικασίας

Η φυσική κατάσταση και η συγκέντρωση του κλάσματος λίπους κατά την ομογενοποίηση επηρεάζουν το μέγεθος των σφαιριδίων λίπους. Η ομογενοποίηση του κρύου γάλακτος, στο οποίο το λίπος υπάρχει κυρίως σε στερεοποιημένη κατάσταση, είναι πρακτικά αδύνατη. Η επεξεργασία του γάλακτος σε θερμοκρασία 30 - 35°C οδηγεί σε ατελή διασπορά του κλάσματος λίπους. Η ομογενοποίηση είναι πραγματικά αποτελεσματική όταν ολόκληρη η λιπαρή φάση είναι σε υγρή κατάσταση και σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις για το γάλα. Τα τρόφιμα με υψηλό κλάσμα μάζας λίπους τείνουν να σχηματίζουν μεγάλες συσσωρεύσεις σφαιριδίων λίπους, ειδικά όταν η συγκέντρωση των πρωτεϊνών ορού γάλακτος είναι χαμηλή και η περιεκτικότητα σε λίπος είναι υψηλή. Η κρέμα με περιεκτικότητα σε λίπος μεγαλύτερη από 12% δεν μπορεί να ομογενοποιηθεί επιτυχώς σε τυπική υψηλή πίεση, επειδή η έλλειψη υλικού μεμβράνης (καζεΐνη) κάνει τα σφαιρίδια λίπους να συσσωρεύονται σε συστάδες. Για επαρκώς αποτελεσματική ομογενοποίηση, θα πρέπει να υπάρχουν 0,2 γραμμάρια καζεΐνης ανά γραμμάριο λίπους.

Οι διαδικασίες ομογενοποίησης που πραγματοποιούνται υπό υψηλή πίεση οδηγούν στο σχηματισμό μικρών σφαιριδίων λίπους. Καθώς η θερμοκρασία ομογενοποίησης αυξάνεται, η διασπορά της λιπαρής φάσης αυξάνεται, ανάλογα με τη μείωση του ιξώδους του γάλακτος σε υψηλές θερμοκρασίες.

Τυπικά, η ομογενοποίηση πραγματοποιείται σε θερμοκρασία 55 έως 80°C, υπό πίεση 10 έως 25 MPa (100-250 bar), ανάλογα με τον τύπο του υπό επεξεργασία προϊόντος.

Χαρακτηριστικά ροής

Όταν μια ροή διέρχεται από ένα στενό κανάλι, η ταχύτητά της αυξάνεται (βλ. Εικ. 2). Η ταχύτητα θα αυξηθεί έως ότου η στατική πίεση πέσει σε ένα επίπεδο στο οποίο το υγρό βράζει. Η μέγιστη ταχύτητα εξαρτάται κυρίως από την πίεση εισόδου. Καθώς το ρευστό φεύγει από το κενό, η ταχύτητα μειώνεται και η πίεση αρχίζει να αυξάνεται. Το υγρό σταματά να βράζει και οι φυσαλίδες ατμού εκρήγνυνται.

Θεωρίες ομογενοποίησης

Με τα χρόνια εφαρμογής της διαδικασίας ομογενοποίησης, έχουν προκύψει πολλές θεωρίες που εξηγούν τον μηχανισμό της ομογενοποίησης σε υψηλή
πίεση. Δύο θεωρίες που εξηγούν το σύστημα διασποράς λαδιού-νερού κατ' αναλογία με το γάλα, όπου η διάμετρος των περισσότερων σταγονιδίων είναι μικρότερη από 1 μικρό, δεν είναι ξεπερασμένες μέχρι σήμερα.
Παρέχουν μια εξήγηση της επίδρασης διαφόρων παραμέτρων στην αποτελεσματικότητα της ομογενοποίησης.

Η θεωρία της καταστροφής των σφαιρών από τυρβώδεις δίνες («μικροπερίβολα») βασίζεται στο γεγονός ότι ένας μεγάλος αριθμός τυρβωδών μικροροών προκύπτει σε ένα υγρό που κινείται με μεγάλη ταχύτητα.

Εάν μια τυρβώδης μικροροή συγκρουστεί με ένα σταγονίδιο ανάλογο με αυτό, το τελευταίο καταστρέφεται. Αυτή η θεωρία μας επιτρέπει να προβλέψουμε αλλαγές στα αποτελέσματα ομογενοποίησης όταν αλλάζει η εφαρμοζόμενη πίεση. Αυτή η σύνδεση έχει βρεθεί σε πολλές μελέτες.

Από την άλλη πλευρά, η θεωρία της σπηλαίωσης δηλώνει ότι τα σταγονίδια λίπους καταστρέφονται από κρουστικά κύματα που δημιουργούνται από την έκρηξη φυσαλίδων ατμού. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, η ομογενοποίηση συμβαίνει όταν το υγρό φεύγει από το κενό. Έτσι, η αντίθλιψη που απαιτείται για τη σπηλαίωση έχει μεγάλη σημασία σε αυτή την περίπτωση. Αυτό έχει επιβεβαιωθεί στην πράξη. Ωστόσο, η ομογενοποίηση είναι δυνατή χωρίς σπηλαίωση, αλλά σε αυτή την περίπτωση είναι λιγότερο αποτελεσματική.

Εικ.3 Καταστροφή σφαιριδίων λίπους στο πρώτο και δεύτερο στάδιο της ομογενοποίησης.
1 Μετά το πρώτο στάδιο
2 Μετά το δεύτερο στάδιο

Ομογενοποίηση σε ένα και σε δύο στάδια

Οι ομογενοποιητές μπορούν να εξοπλιστούν με μία κεφαλή ομογενοποίησης ή δύο συνδεδεμένες σε σειρά. Εξ ου και το όνομα: ομογενοποίηση ενός σταδίου και ομογενοποίηση δύο σταδίων. Και τα δύο συστήματα φαίνονται στα Σχήματα 5 και 6. Με την ομογενοποίηση ενός σταδίου, χρησιμοποιείται ολόκληρη η πτώση πίεσης
σε ένα μόνο βήμα. Με ομογενοποίηση δύο σταδίων, το σύνολο
η πίεση μετριέται πριν από το πρώτο στάδιο P 1 και πριν από το δεύτερο στάδιο P 2.

Για να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση ομογενοποίησης, χρησιμοποιείται συνήθως μια επιλογή δύο σταδίων. Αλλά τα επιθυμητά αποτελέσματα μπορούν να ληφθούν εάν η αναλογία P 2: P 1 είναι περίπου 0,2. Για την ομογενοποίηση χρησιμοποιείται η μονοβάθμια έκδοση

• προϊόντα με χαμηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά,
• προϊόντα που απαιτούν υψηλό ιξώδες (σχηματισμός ορισμένων συσσωματωμάτων).
• σε προϊόντα που απαιτούν χαμηλό ιξώδες
• για να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση ομογενοποίησης (μικρονοποίησης).

Το σχήμα 3 δείχνει τον σχηματισμό και την καταστροφή των συστάδων σφαιριδίων λίπους στο δεύτερο στάδιο της ομογενοποίησης.

Η επίδραση της ομογενοποίησης στη δομή και τις ιδιότητες του γάλακτος

Το φαινόμενο ομογενοποίησης έχει θετική επίδραση στη φυσική δομή
και ιδιότητες του γάλακτος και εκδηλώνεται στα εξής:

• Μείωση του μεγέθους των σφαιριδίων λίπους, που εμποδίζει την καθίζηση της κρέμας
• Πιο λευκό και πιο ορεκτικό χρώμα
• Αυξημένη αντίσταση στην οξείδωση του λίπους
• Βελτιωμένο άρωμα και γεύση
• Αυξημένη ασφάλεια των γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση που παρασκευάζονται από ομογενοποιημένο γάλα.

Ωστόσο, η ομογενοποίηση έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα. Ανάμεσα τους:

• Αδυναμία διαχωρισμού ομογενοποιημένου γάλακτος
• Ελαφρώς αυξημένη ευαισθησία στο φως - τόσο το ηλιακό φως όσο και οι λαμπτήρες φθορισμού - μπορεί να οδηγήσει στη λεγόμενη γεύση του ήλιου
• Μειωμένη θερμική σταθερότητα - ιδιαίτερα έντονη κατά τη δοκιμή του πρώτου σταδίου ομογενοποίησης, ομογενοποίησης του αποβουτυρωμένου γάλακτος και σε άλλες περιπτώσεις που συμβάλλουν στον σχηματισμό συσσωρεύσεων σφαιριδίων λίπους
• Το γάλα είναι ακατάλληλο για την παραγωγή ημίσκληρων και σκληρών τυριών, καθώς το τυρόπηγμα δεν διαχωρίζει καλά τον ορό γάλακτος.

Ομογενοποιητής

Συνήθως απαιτούνται ομογενοποιητές υψηλής πίεσης για να εξασφαλιστεί η μέγιστη απόδοση ομογενοποίησης.

Το προϊόν εισέρχεται στη μονάδα αντλίας, όπου η πίεσή του αυξάνεται από μια αντλία εμβόλου. Το επίπεδο της παραγόμενης πίεσης εξαρτάται από την αντίθλιψη που καθορίζεται από την απόσταση μεταξύ του εμβόλου και της έδρας στην κεφαλή ομογενοποίησης. Πίεση P 1 σημαίνει πάντα πίεση ομογενοποίησης. Το P 2 είναι η αντίθλιψη του πρώτου σταδίου ομογενοποίησης ή η πίεση στην είσοδο στο δεύτερο στάδιο.

Εικ.4 Ο ομογενοποιητής είναι μια μεγάλη αντλία υψηλής πίεσης με συσκευή αντίθλιψης.
1 Κύριος κινητήρας μετάδοσης κίνησης
2 κίνηση με ιμάντα V
3 Ένδειξη πίεσης
4 Μηχανισμός μανιβέλας
5 έμβολο
Τσιμούχα 6 εμβόλων
7 Μπλοκ αντλίας από χυτό ανοξείδωτο χάλυβα
8 Βαλβίδες
9 Κεφαλή ομογενοποίησης
10 Υδραυλικό σύστημα

Εικ.5 Ομογενοποίηση ενός σταδίου. Διάγραμμα ομογενοποίησης κεφαλής:
1 Βαλβίδα
2 Κρουστικός δακτύλιος
3 Σέλα
4 Υδραυλική κίνηση

Αντλία υψηλής πίεσης

Η αντλία εμβόλου κινείται από έναν ισχυρό ηλεκτροκινητήρα (αντικείμενο 1 στην Εικ. 4) μέσω του στροφαλοφόρου άξονα και των ράβδων σύνδεσης - αυτό το κιβώτιο ταχυτήτων μετατρέπει την περιστροφή του κινητήρα σε παλινδρομική κίνηση των εμβόλων της αντλίας.

Τα έμβολα (αντικείμενο 5) κινούνται στο μπλοκ κυλίνδρων υψηλής πίεσης.
Είναι κατασκευασμένα από υλικό υψηλής αντοχής. Τα έμβολα είναι εξοπλισμένα με διπλά στεγανοποιητικά. Το νερό τροφοδοτείται στο χώρο μεταξύ των στεγανοποιήσεων για την ψύξη των εμβόλων. Εκεί μπορεί επίσης να παρέχεται ζεστό συμπύκνωμα για την αποφυγή επαναμόλυνσης του προϊόντος με μικροοργανισμούς κατά τη λειτουργία του ομογενοποιητή. Είναι επίσης δυνατή η χρήση θερμού συμπυκνώματος για τη διατήρηση των συνθηκών ασηπτικής παραγωγής του προϊόντος κατά τη λειτουργία του ομογενοποιητή.

Κεφαλή ομογενοποίησης

Τα σχήματα 5 και 6 δείχνουν την κεφαλή ομογενοποίησης και το υδραυλικό της σύστημα. Η εμβολοφόρος αντλία ανεβάζει την πίεση γάλακτος από 300 kPa (3 bar) στην είσοδο σε πίεση ομογενοποίησης 10-15 MPa (100-240 bar), ανάλογα με τον τύπο του προϊόντος. Η πίεση στην είσοδο στο πρώτο στάδιο πριν από τον μηχανισμό (πίεση ομογενοποίησης) διατηρείται αυτόματα σταθερή. Η πίεση λαδιού στο υδραυλικό έμβολο και η πίεση ομογενοποίησης στη βαλβίδα ισορροπούν μεταξύ τους. Ο ομογενοποιητής είναι εξοπλισμένος με μία κοινή δεξαμενή λαδιού, ανεξάρτητα από το εάν πρόκειται για έκδοση ενός σταδίου ή δύο σταδίων. Ωστόσο, σε έναν ομογενοποιητή δύο σταδίων υπάρχουν δύο υδραυλικά συστήματα, το καθένα με τη δική του αντλία. Η νέα πίεση ομογενοποίησης ρυθμίζεται αλλάζοντας την πίεση λαδιού. Η πίεση ομογενοποίησης υποδεικνύεται στο μανόμετρο υψηλής πίεσης.

Η διαδικασία ομογενοποίησης λαμβάνει χώρα στο πρώτο στάδιο. Το δεύτερο εξυπηρετεί κυρίως δύο σκοπούς:

Δημιουργία σταθερής και ελεγχόμενης αντίθλιψης προς την κατεύθυνση του πρώτου σταδίου, διασφαλίζοντας έτσι τις βέλτιστες συνθήκες ομογενοποίησης

Καταστροφή προσκολλημένων συστάδων σφαιριδίων λίπους που σχηματίστηκαν αμέσως μετά την ομογενοποίηση (βλ. Εικ. 3).

Σημειώστε ότι η πίεση ομογενοποίησης είναι η πίεση ανάντη του πρώτου σταδίου, όχι η πτώση πίεσης.

Τα μέρη της κεφαλής ομογενοποίησης επεξεργάζονται σε μηχανή λείανσης ακριβείας. Ο δακτύλιος κρούσης τοποθετείται στη θέση του με τέτοιο τρόπο ώστε η εσωτερική του επιφάνεια να είναι κάθετη προς την έξοδο από τη σχισμή. Το κάθισμα είναι λοξότμητο σε γωνία 5 μοιρών για να παρέχει ελεγχόμενη επιτάχυνση στο προϊόν, αποτρέποντας έτσι την επιταχυνόμενη φθορά που θα προέκυπτε διαφορετικά.

Το γάλα υπό υψηλή πίεση διεισδύει μεταξύ της έδρας και της βαλβίδας. Το πλάτος της σχισμής είναι περίπου 0,1 mm, δηλαδή 100 φορές η διάμετρος του λίπους. Η πίεση που παράγεται από την αντλία εμβόλου μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Μέρος αυτής της ενέργειας, αφού περάσει από τον μηχανισμό, μετατρέπεται και πάλι σε πίεση. Το άλλο μέρος απελευθερώνεται ως θερμότητα. Κάθε 40 bar πτώσης πίεσης μετά τη διέλευση από τον μηχανισμό αυξάνει τη θερμοκρασία κατά 1°C. Η ομογενοποίηση απαιτεί λιγότερο από το 1% αυτής της ενέργειας, ωστόσο η ομογενοποίηση υψηλής πίεσης παραμένει η πιο αποτελεσματική μέθοδος που είναι διαθέσιμη σήμερα.

Εικ.6
Ομογενοποίηση δύο σταδίων.
1 Πρώτο στάδιο
2 Δεύτερο στάδιο

Αποτελεσματικότητα ομογενοποίησης

Ο σκοπός της ομογενοποίησης εξαρτάται από τη μέθοδο εφαρμογής της. Οι μέθοδοι για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας αλλάζουν ανάλογα.

Σύμφωνα με το νόμο του Stokes, η ταχύτητα ανάπτυξης ενός σωματιδίου προσδιορίζεται από τον ακόλουθο τύπο, όπου: v - ταχύτητα

q—επιτάχυνση βαρύτητας p—μέγεθος σωματιδίων η hp—πυκνότητα υγρού η ip—πυκνότητα σωματιδίων t—ιξώδες

Ή v = σταθερά x p 2

Από τον τύπο προκύπτει ότι η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος μείωσης της αύξησης της ταχύτητας. Κατά συνέπεια, η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων στο γάλα οδηγεί σε βραδύτερο ρυθμό καθίζησης της κρέμας.

Αναλυτικές μέθοδοι

Αναλυτικές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της αποτελεσματικότητας ομογενοποίησης μπορούν να είναι
χωρίζονται σε δύο ομάδες:

I. Προσδιορισμός του ρυθμού καθίζησης κρέμας

Ο παλαιότερος τρόπος για να προσδιορίσετε το χρόνο καθίζησης της κρέμας είναι να λάβετε ένα δείγμα, να την αφήσετε να σταθεί για ορισμένο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια να αναλύσετε την περιεκτικότητα σε λιπαρά στις διάφορες στρώσεις της. Η μέθοδος USPH βασίζεται σε αυτήν την αρχή. Για παράδειγμα, ένα δείγμα ενός λίτρου διατηρείται για 48 ώρες, μετά από τις οποίες προσδιορίζεται η περιεκτικότητα σε λιπαρά στο ανώτερο στρώμα (100 ml), καθώς και στο υπόλοιπο γάλα. Η ομογενοποίηση θεωρείται ικανοποιητική εάν το κλάσμα μάζας του λίπους στο κάτω στρώμα είναι 0,9 φορές μικρότερο από το ανώτερο στρώμα.

Η μέθοδος NIZO βασίζεται στην ίδια αρχή. Σε αυτή τη μέθοδο, ένα δείγμα ας πούμε 25 ml φυγοκεντρείται για 30 λεπτά στις 1000 rpm σε θερμοκρασία 40°C και ακτίνα 250 mm. Η περιεκτικότητα σε λίπος του κάτω στρώματος των 20 ml διαιρείται στη συνέχεια με την περιεκτικότητα σε λίπος ολόκληρου του δείγματος και το αποτέλεσμα πολλαπλασιάζεται επί 100. Αυτή η αναλογία ονομάζεται τιμή NIZO. Για το παστεριωμένο γάλα είναι συνήθως 50-80%.

II. Κλασματική ανάλυση

Η κατανομή μεγέθους των σωματιδίων ή των σταγονιδίων σε ένα δείγμα μπορεί να προσδιοριστεί με μια καλά ανεπτυγμένη μέθοδο χρησιμοποιώντας μια διάταξη περίθλασης λέιζερ (βλ. Εικ. 7), η οποία στέλνει μια δέσμη λέιζερ στο δείγμα που βρίσκεται σε μια κυψελίδα. Ο βαθμός σκέδασης του φωτός θα εξαρτηθεί από το μέγεθος και τον αριθμό των σωματιδίων που περιέχονται στο υπό δοκιμή γάλα.

Το αποτέλεσμα παρουσιάζεται με τη μορφή γραφημάτων κατανομής μεγέθους σωματιδίων. Το ποσοστό του κλάσματος μάζας λίπους παρουσιάζεται ως συνάρτηση του μεγέθους των σωματιδίων (μέγεθος σφαιριδίων λίπους). Το Σχήμα 8 δείχνει τρία τυπικά γραφήματα κατανομής μεγέθους σφαιριδίων λίπους. Σημειώστε ότι όσο αυξάνεται η πίεση ομογενοποίησης, το γράφημα μετατοπίζεται προς τα αριστερά.

Η κατανάλωση ενέργειας και η επίδρασή της στη θερμοκρασία

Η ηλεκτρική ισχύς που απαιτείται για την ομογενοποίηση εκφράζεται με τον ακόλουθο τύπο:

Ομογενοποιητής στη γραμμή παραγωγής

Συνήθως ο ομογενοποιητής εγκαθίσταται στην αρχή της γραμμής, δηλαδή πριν από το τελικό τμήμα θέρμανσης του εναλλάκτη θερμότητας. Στα περισσότερα εργοστάσια παστερίωσης για την παραγωγή γάλακτος κατανάλωσης για την καταναλωτική αγορά, ο ομογενοποιητής βρίσκεται μετά το πρώτο αναγεννητικό τμήμα.

Στην παραγωγή αποστειρωμένου γάλακτος, ο ομογενοποιητής τοποθετείται συνήθως στην αρχή της διαδικασίας επεξεργασίας σε υψηλή θερμοκρασία που λαμβάνει χώρα σε ένα έμμεσα θερμαινόμενο σύστημα και πάντα στο τέλος μιας διαδικασίας που λαμβάνει χώρα σε σύστημα άμεσης θέρμανσης, δηλ. στο ασηπτικό μέρος της εγκατάστασης μετά τον χώρο αποστείρωσης του προϊόντος. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται μια ασηπτική έκδοση του ομογενοποιητή, εξοπλισμένη με ειδικά στεγανοποιητικά εμβόλια, παρεμβύσματα, αποστειρωμένο συμπυκνωτή και ειδικούς ασηπτικούς αποσβεστήρες.

Τοποθετείται ασηπτικός ομογενοποιητής μετά το τμήμα αποστείρωσης των εγκαταστάσεων με άμεση θέρμανση του προϊόντος σε περιπτώσεις παραγωγής γαλακτοκομικών προϊόντων με κλάσμα λιπαρής μάζας άνω του 6-10% ή/και με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη. Το γεγονός είναι ότι σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες επεξεργασίας, σχηματίζονται συσσωρεύσεις σφαιριδίων λίπους και μικκυλίων καζεΐνης στο γάλα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά ή/και πρωτεΐνες. Ένας ασηπτικός ομογενοποιητής που βρίσκεται μετά το τμήμα αποστείρωσης καταστρέφει αυτά τα συσσωματωμένα σωματίδια.

Πλήρης ομογενοποίηση

Η πλήρης ομογενοποίηση είναι η πιο κοινή μέθοδος ομογενοποίησης γάλακτος κατανάλωσης και γάλακτος που προορίζεται για την παραγωγή γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση. Περιεκτικότητα σε λιπαρά γάλακτος και μερικές φορές περιεκτικότητα
ξηρά υπολείμματα χωρίς λιπαρά (για παράδειγμα στην παραγωγή γιαουρτιού) κανονικοποιούνται πριν από την ομογενοποίηση.

Ξεχωριστή ομογενοποίηση

Ξεχωριστή ομογενοποίηση σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος του αποβουτυρωμένου γάλακτος δεν είναι ομογενοποιημένο. Η κρέμα γάλακτος και μια μικρή ποσότητα αποβουτυρωμένο γάλα ομογενοποιούνται. Αυτή η μέθοδος ομογενοποίησης χρησιμοποιείται συνήθως για παστεριωμένο γάλα κατανάλωσης. Το κύριο πλεονέκτημα της χωριστής ομογενοποίησης είναι η σχετική οικονομική αποδοτικότητά της. Η συνολική κατανάλωση ενέργειας μειώνεται κατά περίπου 65% λόγω του λιγότερου γάλακτος που διέρχεται από τον ομογενοποιητή.

Δεδομένου ότι η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα ομογενοποίησης μπορεί να επιτευχθεί εάν το γάλα περιέχει τουλάχιστον 0,2 g καζεΐνης ανά 1 g λίπους, η συνιστώμενη μέγιστη περιεκτικότητα σε λιπαρά είναι 12%. Η ωριαία παραγωγικότητα της εγκατάστασης στην οποία πραγματοποιείται χωριστή ομογενοποίηση μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο.

Η παραγωγή παστεριωμένου κανονικού γάλακτος (Q sm) ανά ώρα θα είναι περίπου 9690 λίτρα. Αν αντικαταστήσουμε αυτό το σχήμα με τον τύπο 2, παίρνουμε
ότι η ωριαία παραγωγικότητα του ομογενοποιητή είναι περίπου 2900 λίτρα,
δηλαδή περίπου το ένα τρίτο της συνολικής χωρητικότητάς του.

Το διάγραμμα ροής στην εγκατάσταση για μερικώς ομογενοποιημένο γάλα φαίνεται στην Εικ. 10.

Η επίδραση των ομογενοποιημένων γαλακτοκομικών προϊόντων στον ανθρώπινο οργανισμό

Στις αρχές της δεκαετίας του 1970, ο Αμερικανός επιστήμονας K. Oster κατέληξε στην υπόθεση ότι η ομογενοποίηση του γάλακτος επιτρέπει στο ένζυμο οξειδάση της ξανθίνης να διεισδύσει μέσω των εντέρων στο κυκλοφορικό σύστημα. (Η οξειδάση είναι ένα ένζυμο που καταλύει την προσθήκη οξυγόνου σε μια ουσία υποστρώματος ή την αφαίρεση υδρογόνου από αυτήν.) Σύμφωνα με τον Oster, η οξειδάση της ξανθίνης συμβάλλει στη διαδικασία βλάβης των αιμοφόρων αγγείων και οδηγεί σε αθηροσκλήρωση.

Αυτή η υπόθεση απορρίφθηκε από τους επιστήμονες με το σκεπτικό ότι το ίδιο το ανθρώπινο σώμα παράγει χιλιάδες φορές μεγαλύτερες ποσότητες αυτού του ενζύμου από ό,τι το ομογενοποιημένο γάλα θα μπορούσε θεωρητικά να εισαγάγει σε αυτό.

Άρα, δεν μπορεί να βλάψει η ομογενοποίηση του γάλακτος. Από διατροφικής άποψης, η ομογενοποίηση δεν επιφέρει ιδιαίτερες αλλαγές, εκτός ίσως από το ότι στα ομογενοποιημένα προϊόντα το λίπος και η πρωτεΐνη διασπώνται ταχύτερα και ευκολότερα.

Ωστόσο, ο Oster έχει δίκιο ότι οι διαδικασίες οξείδωσης μπορεί να είναι επιβλαβείς για το ανθρώπινο σώμα και ότι η διατροφή είναι σημαντική για την υγεία.