A homogenizátor célja: oldhatatlan (nem elegyedő) közegek (amelyeket nem lehet túlhevíteni) többkomponensű homogenizálására és diszpergálására, nagy homogén, nem szétváló emulziók és szuszpenziók előállítására az élelmiszeriparban, kozmetikai, gyógyszerészeti, vegyipari és egyéb iparágakban. Sok tekintetben felülmúlják a homogenizátorok legjobb külföldi modelljeit, és nincs orosz analógjuk.

A homogenizátor működési elve. A homogenizátor által szivattyúzott közeg a szívócsőbe kerül, és a nyomócsőből támasztónyomás hatására eltávolítjuk a homogenizálandó durva részecskék és keverékek az egység járókerekére, majd gyorsulás után a homogenizáló egység. A homogenizáló egységben a rotor és az állórész forgó és álló kalibráló hengeres kései között összetörik. A forgó és álló kalibráló kések furatú gyűrűk formájában készülnek. A homogenizáló egységre hulló részecskéket (pl. zsírgömböcskék) a járókerék a centrifugális erő hatására kinyomja, és áthalad a lyukakon. Mivel a járókerék és az egyik gyűrű forgási sebessége 3000 ford./perc. (vagy szabályozott), a gyűrűs kés mozgó része (a forgó rész minden furata) fokozatosan levágja (zúzza) a zsírgömböket, amint mozognak.

Előnyök.

• A homogenizátor minden, a termékkel érintkező alkatrésze anyagból készül
• kiváló minőségű élelmiszer-minőségű rozsdamentes acél AISI 304, AISI 316
• Mechanikus tömítés került beépítésre, mely megnövelt élettartamú ill
• termékveszteség kiküszöbölése.
• Garantált teljesítmény a meglévő analógoknál magasabb szinten
• hőmérsékleti viszonyok (115°C-ig).
• Kiválóan működik sav- és lúgtartalmú környezetben.
• Száraz indítás elleni védelemmel és a
• robbanásbiztos motor.
• Hűtő (fűtő) köpenyű homogenizátor kialakításának lehetősége.
• A homogenizálás és a termelékenység fokozatának zökkenőmentes beállítása lehetséges.
• Képes egyfázisú vagy háromfázisú hálózathoz csatlakozni.

Haszon. Kihasználva az általunk gyártott homogenizátorok előnyeit:

Tudsz:

• Állandóan jó minőségű terméket készítsen.
• Magas fokú diszperzió elérése.
• A meghatározott termékstruktúra hosszú távú megőrzése.
• Alkalmazzon bármilyen modern technológiát.
• Tervezze meg a technológiai vonalakat, kombinálva azokat más gyártók kiegészítő berendezéseivel.
• A termék kiváló minősége, szerkezeti stabilitása és eltarthatósága nagymértékben függ a részecskediszperzió méretétől.
• A minimális szemcseméretet csak modern homogenizátorokkal lehet elérni.

Homogenizátor hűtő (fűtő) köpennyel.

Olyan közeg homogenizálására tervezték, amelyet nem lehet túlmelegíteni. Hűtőfolyadék kerül a köpenybe, amely keringeti és lehűti a termékkel érintkező réteget. A köpenyfűtést olyan közegek homogenizálására használják, amelyek már szobahőmérsékleten megszilárdulnak (vagy viszkózusabbá válnak). (csokoládé, máz, krém, pástétom, stb.). Azokra a környezetekre is, ahol a baktériumok növekedése (pusztulása) jellemző a hőmérséklet emelkedésekor (csökkenésekor) és fordítva.

A homogenizátorok alkalmazási területe

Homogenizátor tejtermékek előállításához

vaj, tej, tejszín, tejföl, joghurt, túró, kefir, sűrített tej, sajt, fagylalt, tejpor feloldás, tejkeverék, margarin, majonéz, könnyű és kombinált vaj, tejszínhab

Sűrített tej gyártósor

Konzerv tej gyártósor

Homogenizátor zsír- és olajtermékek előállításához

margarin, majonéz, könnyű és kombinált vaj

Vaj és margarin gyártósor

Élelmiszeripari szivattyúk majonéz gyártósoron

Majonézgyártó üzem

Tejzsír gyártósor

Homogenizátor édesipari termékek előállításához

krém, töltelék, csokimáz, csokoládévaj, csokis-diópaszta, szirup

Élelmiszer-szivattyúk csokoládémáz gyártósorokon

Homogenizátor gyümölcs- és zöldségtermékek előállításához

lekvárok, lekvárok, konfitúrák, pürék, paszták, ketchupok, szószok, mustár, paradicsompüré, paradicsomlé, koncentrátumok, tejszín, zselé

Gyümölcskonzerv, paradicsompüré, szószok és ketchupok készítésére szolgáló vonal.

Sorozat különféle szószok készítéséhez zöldségdarabokkal (ketchupok, lekvárok, konfitúrák és lekvárok)

Sólé gyártósor

Paradicsompüré gyártósor

Gyümölcsből készült lekvár, lekvár, kofitúra gyártósora

Homogenizátor húskészítmények előállításához

hús- és májpástétomok, különféle paszták és keverékek, kolbász- és kolbászemulziók, hús- és szárnyasételek

Homogenizátor kozmetikai termékek gyártásához

Illatszerek gyártásához

krém, sampon, balzsam, gél, kenőcs, paszta, tej, krém

Kozmetikumok, kozmetikumok gyártására szolgáló vonal.

Kozmetikai krémek gyártására szolgáló vonalak

Berendezés homogén kozmetikai termékek előállításához.

Homogenizátor gyógyszergyártáshoz

kenőcsök, emulziók, keverékek, viszkózus komponensek, oldatok

Gyógyszergyártó sor

Sorozat steril kenőcs (krém) készítéséhez.

Sorozat (telepítés) növényi anyagokból történő hidrodinamikus extrakcióhoz

Homogenizátor háztartási vegyi termékek gyártásához

ragasztó, tisztítószerek, háztartási vegyszerek

Mosogatószer gyártósor

Szintetikus tisztítószerek (paszták) gyártósora

Homogenizátor festékek és lakkok gyártásához

festékek, festékek, lakkok, bevonatok,

Vonal vízbázisú festékek készítéséhez

Homogenizátor vegyi termeléshez és olajfinomításhoz

vegyi termékek, agresszív emulziók és szuszpenziók, műszaki megoldások, műszaki olajok, kenőanyagok, üzemanyag

Vegyipari gyártósor

Szén-diszperziós üzem

Homogenizátor sör és üdítőitalok előállításához

Keverési vonal.

Gyümölcslé gyártósor redukciós módszerrel

Műszaki adatok homogenizátor

Homogenizátor modell	Egyfázisú, kabát nélkül
	P 3	P5.5	P 7.5	P 11	P 15	P 30
	Egyfázisú, kabátban
	P 3P	P5.5P	P7.5P	P 11P	P15P	P 30P
	Kétlépcsős, félmeztelen
	P 3-2	P 5,5-2	P 7,5-2	P 11-2	P 15-2	P 30-2
	Kétlépcsős, kabáttal
	P 3-2P	P 5,5-2P	P 7,5-2P	P 11-2P	P 15-2P	P 30-2P
	Négysebességes
	-	-	-	P 11M	P 15M	P 30M
Termelékenység, m3/h	2 - 10	2 - 10	2 - 12	10 - 15
Motor fordulatszám
Bemeneti nyomás, kg/cm2
Villanymotor teljesítménye, kW	3	5,5	7,5	11	15	30
Hőmérséklet, °C min - max
Zajszint, dB
Kinematikai viszkozitás, nem több, cSt (szivattyú nélkül - gravitációs áramlás)
Súly, kg	42	70	85	109	130	157

A homogenizáló berendezés része

Merülő APG homogenizátor (diszpergálószer).

Célja.

A PNG merülő homogenizátor folyékony és viszkózus termékek homogenizálására szolgál az élelmiszeriparban, a kozmetikai és vegyiparban, majonéz, hús, gyümölcs, zöldség paszták, pürék, szirupok készítésére, valamint víz készítésére is használható. alapú festékek és más hasonló anyagok.

A merülő homogenizátor hajtóműves motorral van felszerelve, a falakra van szerelve és konténerben van elhelyezve.

A merülő homogenizátor előnyei a végtömítések és a csővezetékek hiánya, és ennek eredményeként a magas hőmérsékleten való munkavégzés, a mobilitás, valamint a homogenizátor bármilyen méretű tartályokba való bemerítése.

A merülő homogenizátor felszerelhető fordulatszám-átalakítóval, amelynek felszerelése lehetővé teszi a forgási sebesség növelését.

A feldolgozott termékkel érintkező részek króm-nikkel acélból készülnek.

A merülő homogenizátor alkalmazási köre:

• Kozmetikai ipar
• Homogén kozmetikai termékek (krémek, gélek) stb.
• Vegyipar
• Tejipar
• Zöldség-gyümölcs ipar

A merülő homogenizátor műszaki jellemzői

Függőleges többlépcsős homogenizátor (diszpergáló).

Célja.

Keverékek többkomponensű homogenizálására tervezték. Használható a tejiparban, és felhasználható a kozmetikai, gyógyszerészeti, vegyiparban is.

Eszköz. Ez egy többlépcsős homogenizátor, legfeljebb 19 fokozatú. A terméket fokozatról lépésre haladva fokozatosan összetörjük és a kívánt homogenizálási fokig (2...5 mikron) összekeverjük. A homogenizáló hatás pozitív hatással van a tej és a tejtermékek fizikai szerkezetére.
Alapkivitelben a rotor fordulatszáma akár 3000 ford./perc.

Felszerelhető fordulatszám-átalakítóval, melynek beszerelése lehetővé teszi a fordulatszám 6000 ford./percig történő növelését.

Magasabb fokú védelem a tömítéseken keresztüli veszteségek ellen. Lehetősége van egyfázisú vagy háromfázisú hálózathoz csatlakozni.

• A homogenizátor lehetővé teszi a következők elérését:
• csökkenti a zsírgömbök méretét, ami megakadályozza a krém leülepedését,
• fehérebb és étvágygerjesztőbb szín,
• az olaj- és zsíremulzió fokozott ellenállása,
• íz és aroma javítása,

a tej- és fermentált tejtermékek eltarthatóságának növelése.

Megbízhatóság. A homogenizátor minden, a termékkel érintkező alkatrésze kiváló minőségű, élelmiszer-minőségű AISI 304, AISI 316 rozsdamentes acélból készül, importált mechanikus tömítés van beépítve, megnövelt élettartammal, és nincsenek kopó alkatrészek (dugattyúpárok tömítése) .

Sok tekintetben felülmúlja a külföldi modelleket, és nincs orosz analógja

Rotációs kavitációs homogenizátor

Oldhatatlan közegek többkomponensű homogenizálására tervezték emulziók és szuszpenziók előállításához az élelmiszer-, kozmetikai, gyógyszerészeti, vegyipari és egyéb iparágakban, beleértve a viszkózus termékeket is.

A homogenizátor speciális kialakítása, a test speciális geometriája és a forgó munkarészek nagy teljesítményt biztosítanak. A felhasznált anyagok higiénikusak, a homogenizátor kialakítása praktikusan használható.

Rotációs kavitációs homogenizátorok

A 4 rotoros homogenizátorok paramétereiben nincs analóg!

Előnyök

• A homogenizátor minden, a termékkel érintkező alkatrésze kiváló minőségű élelmiszer-minőségű rozsdamentes acélból készül.
• Mechanikus tömítés került beépítésre, amely megnövelt élettartammal rendelkezik, és kiküszöböli a termékveszteséget.
• Garantált működés magasabb hőmérsékleten, mint a meglévő analógok (115°C-ig).
• Kiváló teljesítmény sav- és lúgtartalmú környezetben.
• Kompakt, függőleges beépítés lehetséges.
• Magas fokú védelem a tömítéseken keresztüli veszteségek ellen (a homogenizátor fedele el van választva a motor burkolatától).

Működés elve

A feldolgozás alatt álló termék a szívócsőbe kerül, és a nyomócsőből támasztónyomás hatására távozik.

A homogenizáló egységben a terméket a rotor és az állórész forgó és álló, kalibráló hengeres kései között aprítják. A forgó és álló kalibráló kések furatú gyűrűk formájában készülnek.

A homogenizáló egységre hulló részecskéket (pl. zsírgömböcskék) a járókerék a centrifugális erő hatására létrejövő nyomás hatására kinyomja, és a lyukakon áthalad, ahol a zsírgolyócskákat a mozgó rész fokozatosan levágja (összetöri). a gyűrűs kés (a forgó rész minden furatának) mozgása közben.

A rotációs kavitációs homogenizátor műszaki jellemzői*

Homogenizátorok (diszpergálószerek) az importált analógok

Folyamat intenzitás 100-600%!

A homogenizátor lehetővé teszi a termék egyidejű diszpergálását, homogenizálását és pumpálását növekvő kimeneti nyomás mellett.

A homogenizátor speciális kialakítása (két munkakamra), a test speciális geometriája ("holt zónák" hiányában) és a forgó munkarészek magas termelékenységet biztosítanak. A felhasznált anyagok higiénikusak, a homogenizátor kialakítása praktikusan használható.

A homogenizátor nagy termelékenységgel rendelkezik, lehetővé teszi rendkívül stabil emulziók és szuszpenziók előállítását, 80%-os homogenizálási fokot biztosít, szemcsemérete legfeljebb 2 mikron. Meglévő vezetékekbe beépíthető.

Alkalmazási terület az iparban:

• Tejtermékek - lágy túró, kefir, sűrített tej, ömlesztett sajt, tejpor feloldása, tejszín.
• Olaj és zsír - kombinált olajok, margarinok, majonéz, paszták.
• Gyümölcs és zöldség - lekvárok, lekvárok, ketchupok, szószok, konfitúrák, pürék, paszták.
• Édességáruk - krémek, töltelékek, csokoládé- és diópaszták, csokimáz.
• Alkoholmentes - gyümölcslevek, nektárok, italok.
• Kozmetikai - krémek, samponok, balzsamok, gélek, kenőcsök, fogkrémek.
• Gyógyszerészeti - kenőcsök, emulziók, gélek.
• Vegyi - mosószerek, ragasztók, lakkok, fényezők, fertőtlenítőszerek.

A homogenizátor műszaki jellemzői*

* A specifikációk az ügyfél kérésére változhatnak.

Vákuumos keverő-homogenizátor.

A telepítés egy keverőberendezéssel ellátott vákuumreaktor, melyhez homogenizátor van csatlakoztatva a recirkuláció érdekében. A fő komponensek reaktortartályba való betöltése után a rendszerből kiszivattyúzzák a levegőt, és a berendezést visszaforgatják, melynek során a betöltött komponenseket összetörik és összekeverik. A rendszerbe épített tölcsér lehetővé teszi a szükséges alkatrészek újratöltését a homogenizálási folyamat során.

Ennek a kialakításnak a fő előnye az
hogy lehetővé teszi olyan komponensek összekeverését, amelyek szabad levegőn keverve megkeményednek a keverési folyamat során.

Homogenizátor gyári tesztek

A homogenizáló A1-OGM a tejben és a folyékony tejtermékekben, valamint a fagylaltkeverékekben lévő zsírgömbök zúzására és egyenletes elosztására szolgál. A tejipari vállalkozások különböző technológiai soraiban használják tejfeldolgozásra és tejtermékek (tejföl, tejszín, kefir, ivóvíz stb.) előállítására. A méretrajzot az 5. ábra mutatja.

5. ábra - Az A1-OGM homogenizátor méretrajza

1 ágyas; 2-biztonsági szelep; 3 méretű fej; 4 dugattyús blokk; a kenőrendszer 5-ös nyomásmérője; 6 - ampermérő; 7-es homogenizáló fej

A homogenizátor műszaki jellemzőit a 2. táblázat tartalmazza.

2. táblázat – Az A1-OGM homogenizátor műszaki jellemzői

A homogenizátor a következő fő alkatrészekből áll: forgattyús mechanizmus kenő- és hűtőrendszerrel, dugattyúblokk homogenizáló- és nyomófejekkel, valamint biztonsági szelep, meghajtású keret. A homogenizátort elektromos motor hajtja ékszíjhajtással (6. ábra).

6. ábra – Az A1-OGM homogenizátor általános képe:

1 ágyas; 2 leeresztő dugó; 3 – olajjelző; 4 forgattyús mechanizmus; 5 – hajtórúd; 6 – bélés; 7 ujjú; 8 – csúszka; 9 – dugattyú; 10-homogenizáló fej; 11-es dugattyús blokk; 12 – tekercs; 13 – villanymotor; 14-födém; 15-berendezés a szíjak feszítéséhez; 16 – támogatás; 17 – hajtótárcsa; 18 – hajtott szíjtárcsa; 19-főtengely; 20 ékszíj; 21 - olajszivattyú

A homogenizátor forgattyús mechanizmusa úgy van kialakítva, hogy az ékszíj-hajtómű által a villanymotorról továbbított forgómozgást a dugattyúk oda-vissza mozgásává alakítsa, amelyek az ajakos tömítéseken keresztül bejutnak a dugattyúblokk munkakamráiba és szívást végeznek. és ürítési löketekkel hozza létre a benne lévő homogenizáló folyadék szükséges nyomását.

A homogenizátor a legnagyobb terhelésű dörzsölőpárokhoz kényszerkenőrendszerrel rendelkezik, amelyet a házon belüli olajpermetezéssel kombinálva alkalmaznak, ami növeli a hőátadást. Ezekben a homogenizátorokban az olajat csapvíz hűti egy tekercsen keresztül, a ház alján elhelyezett hűtőberendezés, a dugattyúkat pedig a csőben lévő lyukakon keresztül rájuk eső csapvíz hűti.

A forgattyús mechanizmus testéhez két csap segítségével egy dugattyú van rögzítve, amely arra szolgál, hogy kiszívja a terméket a tápvezetékből, és nagy nyomással a homogenizálófejbe pumpálja. A dugattyúblokk végsíkjához homogenizáló fej van rögzítve, amely a termék kétlépcsős homogenizálását végzi úgy, hogy nagy nyomás alatt átvezeti a szelep és a szelepülék közötti résen minden szakaszban.

A homogenizáló fej két egyfokozatú, hasonló kialakítású fejből áll, amelyeket egy csatorna köt össze, és lehetővé teszi a termék egymás utáni átjutását az első szakaszból a másodikba. A kétfokozatú homogenizálófej minden fokozata egy testből, egy szelepből, egy szelepülékből és egy nyomóberendezésből áll, beleértve az üveget, egy rudat, egy rugót és egy fogantyús nyomócsavart.

A homogenizálási nyomást a csavarok elforgatásával állíthatjuk be. A termékhomogenizálási mód kialakításakor az első fokozatban a szükséges homogenizálási nyomás 3/4-ét állítjuk be, majd a második szakaszban a nyomócsavar elforgatásával a nyomást az üzemi nyomásra emeljük.

A keret hegesztett szerkezet acéllemezzel borított csatornákból. A keret felső síkjára forgattyús mechanizmus van felszerelve. A keret belsejében két konzolra csuklósan van felszerelve egy lemez, amelyre az elektromos motor fel van szerelve. A másik oldalon a lemezt csavarok támasztják alá, amelyek szabályozzák az ékszíjak feszességét. A keret felső részét egy burkolat borítja, amely megvédi a mechanizmusokat a sérülésektől, és a homogenizátornak a szükséges esztétikai formát adja.

A tejet vagy a tejterméket egy szivattyú szállítja a dugattyúblokk szívócsatornájába. A blokk munkaüregéből a termék nyomás alatt a nyomócsatornán keresztül a homogenizálófejbe kerül, és nagy sebességgel halad át a homogenizáló szelep talajfelületei és annak üléke között kialakított gyűrűs résen. Ebben az esetben a termék zsírfázisa diszpergálódik.

Ezt követően a homogenizálófejből származó terméket egy csővezetéken keresztül továbbítják további feldolgozásra vagy tárolásra; ; ; .

A homogenizátor homogén (homogén) diszperz rendszerek előállítására szolgáló berendezés. A rendszerek lehetnek egyfázisúak vagy többfázisúak, pl. diszpergált közegben, amely általában folyékony, egy vagy több szilárd vagy folyékony anyag részecskéi (általában oldhatatlanok) vannak, amelyeket diszpergált fázisoknak nevezünk. A „homogén” kifejezés azt jelenti, hogy a fázisok egyenletesen oszlanak el, azonos koncentrációval a közeg tetszőleges egységnyi térfogatában. A kapott rendszernek viszonylag stabilnak kell lennie. Ehhez a homogenizálás során az esetek túlnyomó többségében diszperziót, azaz fázisszemcséket őrölnek.

Homogenizátorok alkalmazása a tejiparban

A tejhomogenizátor összetöri a zsírgömböket. A sebesség, amellyel a felszínre emelkednek, a sugaruk négyzetétől függ. Így 10-szeres csökkenés után a sebesség 100-szorosára csökken. Ennek köszönhetően a termék nem ülepedik, és nem válik szét tejszínre és sovány tejre. Eltarthatósága jelentősen megnő.

Ezenkívül homogenizálás után:

• Margarin vagy vaj készítésekor a víz és egyéb összetevők egyenletesen oszlanak el a zsíros közegben. A majonézben és a salátaöntetekben pedig vizes környezetben vannak zsírok.
• A tejszín és a pasztőrözött tej színe, íze és zsírtartalma egységessé válik.
• A konzerv sűrített tej nem szabadítja fel a zsírfázist a hosszú távú tárolás során.
• A kefir, a tejföl és más erjesztett tejtermékek stabilizálódnak. A fehérjerögök konzisztenciája javul. A felületen nem képződik zsírdugó.
• A teljes tejporban a fehérjehéj által nem védett szabad zsír mennyisége csökken. Ez megakadályozza annak gyors oxidációját a légköri levegő hatására.
• A kakaót vagy más töltőanyagot tartalmazó tej javítja az ízét és viszkózusabbá válik. Az ülepedés valószínűsége csökken.
• A feloldott erjesztett tejitaloknak, tejszínnek és tejnek nincs vizes utóíze. A természetes íz intenzívebbé válik.

Fizikai folyamatmódszerek és a homogenizátorok főbb típusai

• Szűk résen átnyomva. Nagynyomású dugattyús szivattyús szelepes egységeket használnak. Az ilyen eszközök a legelterjedtebbek a tejiparban.
• Mechanikus keverés. Késsel vagy lapátos habverővel ellátott keverőket használnak, beleértve a nagy sebességű keverőket is. A legegyszerűbb példa a kávédaráló vagy az elektromos húsdaráló. Ide tartoznak a rotációs pulzációs eszközök (RPA) is. Bár a bennük lévő fáziscsomókra gyakorolt ​​hatás összetettebb, ez nem korlátozódik csak az ütésekre és a koptató terhelésekre.
• Ultrahangnak való kitettség. Itt ultrahangos berendezések működnek, szórt közegben gerjesztik a kavitációt, aminek következtében a fázis összetörik.

Dugattyús homogenizátor

Eszköz

A homogenizáló berendezés az ábrán látható. 1. Az 1 dugattyúhenger a 3 szívószelepen keresztül csatlakozik a bemeneti csőhöz, a 4 nyomószelepen keresztül a nagynyomású kamrához. A kamrából egy csatorna vezet az 5 homogenizálófejhez, amelynek 6 ülése van, egy 7 szelep, egy 8 rugó és egy 11 beállító csavar. A nyomásszabályozáshoz a 10 nyomásmérő a kamrához van csatlakoztatva. A csatornának van egy ága a 9 biztonsági szelephez. A dugattyút a 2. szivattyú hajtja.

A homogenizáló fej nagyított nézete a 2. ábrán látható. Van egy kalibrált furat (csatorna) 1 az 5 ülésben, egy rugó 2, egy szelep 4 rúddal 3 és egy állítócsavar 6. Az ülés és a szelep egymásba van köszörülve.

A szelep lapos, enyhén ferde kúpos vagy tárcsa alakú munkafelülettel rendelkezik. Az első esetben hornyok (hornyok) lehetnek. Ha léteznek, akkor ugyanazok a nyeregben készülnek. Ez növeli a fázistöredezettség mértékét.

Vannak olyan modellek, amelyekben a szelep és az ülés fix házba szerelt csapágyakban található. Ebben az esetben a termékáram nyomása alatt különböző irányokba forognak.

Mivel a nagy sebességgel áthaladó folyadék erősen hat a szelepre és az ülésre, ezek gyorsan elhasználódnak. Ezért ezek az elemek különösen erős acélból készülnek. Ráadásul alakjuk szimmetrikus. Ha észrevehető kopás tapasztalható, elég átfordítani őket a másik oldalra, ezzel megkétszerezve az élettartamukat.

A használt szivattyú nem feltétlenül dugattyús, választhat csavaros vagy forgós szivattyút. A lényeg az, hogy nagy nyomást kelt. Mivel a dugattyús mechanizmus nem biztosít egyenletes betáplálást, ezek közül több homogenizátorba kerül, a ciklusok időben eltolt indulásával. A legnépszerűbbek a háromdugattyús egységek. Ezekben a tengelyen lévő térdek 120 fokkal el vannak forgatva, hogy a hengerek felváltva működjenek. Ebben az esetben a betáplálás egyenetlenségi együtthatója, azaz a maximális értékének az átlaghoz viszonyított aránya 1,047.

Az egységhez közeli mutató azt jelenti, hogy a homogenizálófejen átfolyó áramlás kis hibával stabilnak tekinthető. Így a homogenizálási folyamat során a szelep mindig felfüggesztett (nyitott) helyzetben van. Közötte és az ülés között van egy rés a folyadék áthaladásához. Mérete is állandónak vehető, nem számolva az átlagos szinttől való kisebb eltérésekkel. Sok modern eszközben az egyes dugattyúk áramlása a „saját” fejéhez megy. A fázistöredezettség után a kimeneti kollektorba vannak bekötve.

A nyomásmérő fojtóberendezéssel van felszerelve. Ez csökkenti a műszertű rezgését.

Működési elve

A homogenizátor működési elve a következő. Amikor a dugattyú szívásra működik (az ábrán - balra mozog), a tej a 3. szelepen keresztül belép az 1. hengerbe. Ezután a dugattyú befecskendezi (jobbra mozog), és a terméket a 4. szelepen keresztül a kamrába nyomja. , a folyadék a csatornán keresztül a kamrából az 5 homogenizálófejbe áramlik.

Amikor a szelep nem működő helyzetben van, a 8 rugó szorosan az üléshez nyomja. A nyomás alatt belépő tej felemeli a szelepet úgy, hogy kis rés képződik közte és az ülés között. Ezen áthaladva a zsírgolyócskákat összetörik, a terméket homogenizálják, majd a kifolyócsőbe kerül.

A rés általában nem nagyobb, mint 0,1 mm. A tejrészecskék ebben a zónában körülbelül 200 m/s sebességgel mozognak (az ürítőkamrában csak 9 m/s). A zsírcsomók mérete 3,5-4,0 mikronról 0,7-0,8 mikronra csökken.

A dugattyús szivattyú által generált nyomás nagyon magas. Ezért az ülésben eltömődött csatorna az alkatrészek tönkremeneteléhez vezethet. A sérülések elkerülése érdekében biztonsági szelepet 9 szerelnek fel.

Az egység beállítása a 11-es csavarral történik. A homogenizálás egyik fő jellemzője a nyomás. A csavar meghúzásakor a rugó erősebben nyomja a szelepet az üléshez. Emiatt a rés mérete csökken, ahogy a hidraulikus ellenállás nő. A készülék beállítása a 10-es nyomásmérő leolvasása szerint történik.

A homogenizátorra vonatkozó utasítások szerint a tej hőmérsékletének 50 és 65 °C közötti tartományban kell lennie. Ha ez alatt van, akkor felgyorsul a zsírrögök leülepedése. Ha magasabb, akkor a tejsavófehérjék elkezdenek kicsapódni.

A termék savasságának növelése negatívan befolyásolja a folyamat hatékonyságát, mivel ebben az esetben a fehérjék stabilitása csökken. Agglomerátumok képződnek, és a zsírcsomók összezúzása nehézkessé válik.

Abban a pillanatban, amikor a folyadék áthalad a szeleprésen, a csatorna keresztmetszetének éles szűkülése miatt fojtó hatás figyelhető meg. Az áramlási sebesség sokszorosára nő, és a nyomás csökken annak következtében, hogy a potenciális energia mozgási energiává alakul.

Miután a tej áthalad a fejen, a zúzott részecskék egy része ismét nagyobb konglomerátumokká tapad össze. A folyamat hatékonysága csökken. A jelenség leküzdésére kétlépcsős homogenizálást alkalmaznak. A készülék az ábrán látható. 3. Az alapvető különbség az egyfokozatútól a két pár munkatest jelenléte, az első szakasz 4 és a második - 12. Mindegyiknek saját nyomórugója van 6 vezérlőszeleppel.

A második fokozat, a segéd, tovább növeli a fázistöredezettség mértékét. Úgy tervezték, hogy szabályozott és állandó ellennyomást hozzon létre az első szakasz fejében, amely a fő. Ez optimalizálja a folyamat feltételeit. És viszonylag instabil formációk elpusztítására is. A benne lévő nyomás alacsonyabbra van állítva, mint az elsőben.

Az egyfokozatú homogenizálás alacsony zsírtartalmú vagy magas viszkozitású termékekre vonatkozik. Kétfokozatú – magas zsír- vagy szárazanyag-tartalommal és alacsony viszkozitással. És olyan esetekben is, amikor biztosítani kell a lehető legnagyobb fázistöredezettséget.

Külön technológia

A tejiparban a homogenizálás lehet teljes vagy különálló. Az első esetben az összes rendelkezésre álló nyersanyag áthalad az egységen. A másodikban először elválasztják. A kapott 16-20% zsírtartalmú tejszínt homogenizáljuk, majd aludttejjel keverjük össze. És elküldik a feldolgozás következő szakaszába. Ezzel a módszerrel jelentős energiamegtakarítás érhető el.

A fázisdiszperziós folyamat mechanizmusa szelepes berendezésben

N. V. Baranovsky szerint a tej homogenizálása során, szelepes berendezéssel végzett zsírcsomók összezúzását befolyásoló hidraulikus tényezők vizsgálata alapján a következő folyamatdiagramot javasolták (4. ábra).

Az áramlási átmenet pontján az üléscsatornától a résig, az ülés és a szelep között, az áramlás keresztmetszete meredeken csökken. Ez azt jelenti, hogy a hidraulika egyik alaptörvénye szerint az U mozgási sebessége is gyorsan nő. Az U1 pedig a rés bejáratánál 2 nagyságrenddel magasabb, több száz m/s.

Egy zsírcsepp nem mozog az alacsony zónából a nagy sebesség zónájába egyszerre, „egyszerre”. A labda elülső része először lép be az áramlásba, és óriási sebességgel halad át a résen. Gyorsan áramló folyadék hatására megfeszül (a hátsó rész még lassan mozog) és leválik. A visszamaradt csomó továbbra is lassan (persze a „szabadidő” fogalma ebben az esetben relatív, hiszen egy résen áthaladó csepp teljes ciklusa 50 mikroszekundumot vesz igénybe) tovább halad a sebesség határfelülete felé, és az a rész, amely jelenleg eleje ugyanúgy meghosszabbodik, mint az előző, és le is jön. Így az egész zsírcsepp fokozatosan darabokra szakad, ahogy áthalad a határszakaszon. Ez akkor fordul elő, ha az U0 és U1 közötti sebességkülönbség kellően nagy.

Ha a megadott különbség kisebb, mint egy bizonyos küszöb, akkor a részecskék elválasztása előtt egy közbenső szakasz következik be - a cseppet először zsinórba feszítik. Ha a különbség még kisebb, akkor a zsírcsomó roncsolás nélkül áthalad a sebesség határfelületén. De a nagy áramlási sebességnek való kitettség továbbra is instabil állapotba vezet a belső deformációk kialakulása miatt. Ezért a felületi feszültségi erők és az áramlási sugarak mechanikai behatásai miatt a labda továbbra is kisebb részekre bomlik.

Olaj homogenizátor

A vaj vagy az ömlesztett sajt homogén állagának eléréséhez lágyító homogenizátort használnak. A feldolgozási folyamat során a vizes fázis diszpergálódik és egyenletesen oszlik el a teljes térfogatban. Ennek eredményeként a terméket hosszabb ideig tárolják, és íze javul. Ezenkívül csökken a leolvasztásra fordított idő, és csökken a csomagolás során a vízveszteség.

A készülék felépítését az egyik legnépszerűbb M6-OGA modell példáján tekinthetjük át (5. ábra). Ez egy testből és egy keretből (6. ábra), egy fogadó garatból, amely alatt az adagolócsigák találhatók, és egy 12, 16 vagy 24 lapátos rotorból áll. Hajtásként elektromos motort használnak. A csigák forgási sebességét egy variátor szabályozza. A forgórész szögsebessége állandó.

A homogenizátor működése a következő. A vajat nagy darabokban helyezik a garatba. A csavarok felülről nézve különböző irányokba forognak – egymás felé. Segítségükkel az olajat átnyomják a forgórészen, majd egy téglalap alakú fúvókán keresztül kilép a fogadó garatba (az ábrán nem látható). Annak érdekében, hogy az olaj ne tapadjon a munkadarabokhoz, azokat forró oldattal kell megkenni

Az utóbbi időben a rotációs pulzációs készüléket (RPA) egyre gyakrabban használják tejfeldolgozásra. Az ilyen homogenizátor felépítésében és működési elvében hasonló a centrifugálszivattyúhoz. A fő különbség a munkaszervezetekben van.

Az RPA a következőképpen épül fel. Meghajtóként egy villanymotor szolgál. Egy perforált henger alakú rotor mereven van rögzítve a hosszúkás tengelyéhez. A henger végén, a fedél oldalán járókerék lehet. Perforáció nem szükséges rajta. A fedél belsejében van egy hasonló henger, mozdulatlan, az állórész szerepét tölti be.

A tejet a fedélen lévő axiális csövön keresztül a járókerékre táplálják. Ez a rész primer fázis fragmentációt okoz, és felgyorsítja a munkakeveréket. Ez utóbbi ezután áthalad a mozgatható henger perforációján, nyíró és koptató terhelés hatására ismét részben szétoszlik, és a rotor és az állórész közötti homogenizáló üregben végzi. Itt a sokk mellett más erők is hatnak a zsírgömbökre.

Nagy sebességgel mozgó turbulens áramlásban (pontosan ez figyelhető meg az RPA munkaterületén) mikroörvény áramlások keletkeznek. Ha egy kis gömbölyű örvény beleütközik egy csepp zsírba, elpusztítja azt. Van hidroakusztikus hatása is. Az intenzív kavitáció, amely a légbuborékok összeomlásához vezet, lökéshullámokat generál, amelyeknek a fáziscsomók sem tudnak ellenállni.

A berendezés maximális hatását a részecskékre abban a pillanatban érik el, amikor a forgórész és az állórész között rezonáns rezgések lépnek fel. Ennek a hatásnak a biztosításához ki kell számítani a mozgatható henger átmérőjét, forgási sebességét, valamint a közte és az állórész közötti rést.

A munkazóna után a tej áthalad az állórész nyílásain, és már homogenizálva egy tangenciális kimeneti csövön keresztül távozik, általában felfelé, hogy megkönnyítse a csővezetékek csatlakoztatását a bunker újratöltéséhez a recirkulációs rendszerben.

A zúzás mértékének növelése érdekében a készüléknek több „rotor-állórész” párja lehet. A burkolat felszerelése után felváltva helyezkednek el. Vannak olyan modellek, amelyekben a járókerék helyett perforált lemez van felszerelve. Az RPA homogenizátorok merülhetnek is. Opcionálisan a készülék a következő tartozékokkal van felszerelve:

• Száraz indítás elleni védelem.
• Robbanásbiztos motor.
• Ház fűtő/hűtő köpennyel.
• Szabályozó a motor fordulatszámának zökkenőmentes megváltoztatásához.
• Töltőkészülék (csavaros adagoló), viszkózus, rosszul oldódó, heterogén emulziókhoz és szuszpenziókhoz vagy ömlesztett komponensekhez.
• Kiürítő egység harmadik féltől származó tartályba történő leeresztéshez, ha keringési séma szerint dolgozik.
• A szilícium-karbid kerámiából készült mechanikus csőmembrán tengelytömítés megnöveli az egység élettartamát, még akkor is, ha agresszív folyadékokkal dolgozik vagy koptató zárványokat tartalmaz.

Az RPA-k lehetnek egy- vagy háromfázisúak. Minden élelmiszerrel érintkező alkatrész élelmiszer-minőségű AISI 304, AISI 316 rozsdamentes acélból vagy ezek hazai analógjaiból készül. Mivel a diszpergált folyadék nyomás alatt hagyja el a berendezést, az RPA homogenizátor egyidejűleg centrifugálszivattyúként is működik.

Ultrahangos homogenizátorok

Eszköz (például a BANDELIN használatával). Az ultrahangos homogenizátor (a 15. ábrán felülről lefelé) egy RF generátorból, egy ultrahangos átalakítóból, „kürtökből” és szondákból (hullámvezetőkből) áll. A HF generátor 50 vagy 60 Hz áramfrekvenciájú háztartási hálózatra csatlakozik. Ezt a paramétert 20 kHz-re emeli. A mérőpiezoelemmel ellátott rezgőkörrel felszerelt ultrahangos átalakító a generátor által generált áramenergiát azonos frekvenciájú ultrahanghullámok rezgéseivé alakítja. A generált amplitúdó állandó marad. Ultrahangos – növekszik a speciális alakú „szarvak” használata miatt. Szondákat helyeznek beléjük, és rezgéseket továbbítanak egy folyadékkal ellátott edénybe. A munkaközeg térfogatától függően lehetnek laposak, kúpok vagy „mikro” formájúak, 2-25 mm átmérőjűek.

A hazai ipar ultrahangos homogenizátorokat is gyárt. A legújabb modellek közül a 2015-ös I100-6/840 fejlesztést jegyezhetjük meg (16. ábra). A készülék digitális vezérléssel, impulzus üzemmóddal, amplitúdó vezérléssel és szondakészlettel rendelkezik.

Működési elve. Amikor az ultrahanghullámok áthaladnak egy folyadékon, felváltva, másodpercenként 20 000-szer magas és alacsony nyomást hoznak létre benne. Ez utóbbi majdnem megegyezik a folyadék belső gőznyomásával, aminek következtében gőzzel teli buborékok jelennek meg benne, és a folyadék felforr. Amikor az üregek összeomlanak, nyomáskülönbség lép fel, és gyorsan áramló turbulens mikroáramlások keletkeznek, amelyek elpusztítják a zsírcseppeket.

Egyes szakértők úgy vélik, hogy ultrahang hatására a csomók nem a kavitáció miatt oszlanak szét, hanem annak a ténynek köszönhető, hogy a különböző pontokon zsírcseppen áthaladó hullám különböző nagyságú és irányú gyorsulásokat okoz. Ennek eredményeként többirányú erők keletkeznek, amelyek megpróbálják szétszakítani a labdát.

A homogenizálás a tej és más termékek feldolgozásának fontos szakasza. Segítségével javul a szerkezet és nő az eltarthatóság, az íz pedig intenzívebbé válik.

Az erjesztett tejtermékek fontos szerepet játszanak az emberek, különösen a gyermekek, idősek és betegek táplálkozásában. A fermentált tejtermékek táplálkozási tulajdonságai elsősorban az, hogy javítják az anyagcserét, serkentik a gyomornedv-elválasztást és serkentik az étvágyat. Összetételükben olyan mikroorganizmusok jelenléte, amelyek képesek gyökeret verni a belekben és elnyomják a rothadó mikroflórát, a rothadó folyamatok gátlásához és az emberi vérbe kerülő toxikus fehérje bomlástermékek képződésének megszűnéséhez vezet.

A fermentált tejtermékek előállításának fontos állomása az alapanyagra gyakorolt ​​mechanikai hatás, pl. homogenizálás. Nemcsak a zsír leülepedését akadályozza meg, hanem hozzájárul a minőségi, jobb állagú és ízű erjesztett tejtermékek előállításához, növelve annak szervezet általi emészthetőségét és a benne található zsírok és vitaminok teljesebb felhasználását.

A homogenizálás szabványos gyártási eljárássá vált, amelyet széles körben alkalmaznak annak érdekében, hogy megakadályozzák a zsíremulziók szétválását a gravitáció hatására. Gaulin, aki 1899-ben kidolgozta ezt az eljárást, franciául „Fixer la kompozicion des liquides”-ként határozta meg.

Először is, a homogenizálás a zsírgömbök sokkal kisebbre bomlásához vezet (lásd 1. ábra). Ennek eredményeként csökken a krémesedés, és csökkenhet a gyöngyök hajlama arra, hogy összetapadjanak vagy nagy agglomerátumokat képezzenek. A homogenizált tejet főként gépi úton állítják elő. Nagy sebességgel hajtják egy keskeny csatornán keresztül.

A zsírgömbök pusztulását olyan tényezők kombinációja éri el, mint a turbulencia és a kavitáció. Ennek eredményeként a golyók átmérője 1 mikronra csökken, és ez a zsír és a plazma köztes felületének négy-hatszoros növekedésével jár. A zsírgömböket pusztulásuk előtt teljesen beborító membránanyag újraeloszlása ​​következtében az újonnan képződött golyócskák nem kellően erős és vastag héjúak. Ezek a membránok adszorbeált tejplazmafehérjéket is tartalmaznak.

Fox és munkatársai a tej homogenizálásával nyert zsír-fehérje komplexet tanulmányozták. Bebizonyította, hogy a kazein a komplex fehérje komponense, és poláris vonzó erők révén kapcsolatba hozható a zsírfrakcióval. Azt is megállapította, hogy a kazein micellák akkor aktiválódnak, amikor áthaladnak a homogenizáló szelepen, ami hajlamot okoz a zsírfázissal való kölcsönhatásra.

A folyamat követelményei

A homogenizálás során a zsírfrakció fizikai állapota és koncentrációja befolyásolja a zsírgömbök méretét. A hideg tej homogenizálása, amelyben a zsír főleg megszilárdult állapotban van jelen, gyakorlatilag lehetetlen. A tej 30-35°C hőmérsékleten történő feldolgozása a zsírfrakció nem teljes diszperziójához vezet. A homogenizálás akkor igazán hatékony, ha a teljes zsírfázis folyékony állapotban van, és a tejre jellemző koncentrációban van. A nagy tömegarányú zsírtartalmú élelmiszerek hajlamosak nagy zsírgömbök felhalmozódására, különösen akkor, ha a tejsavófehérjék koncentrációja alacsony és a zsírtartalom magas. A 12%-nál nagyobb zsírtartalmú tejszínt standard emelt nyomáson nem lehet sikeresen homogenizálni, mert a membránanyag (kazein) hiánya miatt a zsírgömbök csomókká csomósodnak össze. A kellően hatékony homogenizáláshoz 0,2 gramm kazeinnek kell lennie egy gramm zsírban.

A nagy nyomás alatt végzett homogenizálási folyamatok kis zsírgömbök képződéséhez vezetnek. A homogenizálási hőmérséklet emelkedésével a zsírfázis diszperziója növekszik, arányosan a tej viszkozitásának csökkenésével magasabb hőmérsékleten.

A homogenizálást jellemzően 55-80 °C hőmérsékleten, 10-25 MPa (100-250 bar) nyomáson végezzük, a feldolgozott termék típusától függően.

Áramlási jellemzők

Ha egy áramlás egy keskeny csatornán halad át, sebessége megnő (lásd 2. ábra). A sebesség addig nő, amíg a statikus nyomás olyan szintre nem csökken, amelyen a folyadék felforr. A maximális fordulatszám elsősorban a bemeneti nyomástól függ. Ahogy a folyadék elhagyja a rést, a sebesség csökken, és a nyomás növekedni kezd. A folyadék leáll forrni, és a gőzbuborékok felrobbannak.

Homogenizációs elméletek

A homogenizálási eljárás alkalmazása során évek óta számos elmélet született a magas homogenizálási mechanizmus magyarázatára.
nyomás. Két elmélet, amely az olaj-víz diszperziós rendszert a tej analógiájával magyarázza, ahol a legtöbb csepp átmérője kisebb, mint 1 mikron, a mai napig nem elavult.
Magyarázatot adnak a különböző paraméterek homogenizálási hatékonyságra gyakorolt ​​hatásáról.

A golyók turbulens örvények ("mikroörvények") általi elpusztításának elmélete azon a tényen alapul, hogy a nagy sebességgel mozgó folyadékban nagyszámú turbulens mikroáramlás keletkezik.

Ha egy turbulens mikroáramlás összeütközik egy vele arányos cseppecskével, az utóbbi megsemmisül. Ez az elmélet lehetővé teszi számunkra, hogy előre jelezzük a homogenizálási eredmények változásait, amikor az alkalmazott nyomás megváltozik. Ezt az összefüggést számos tanulmány kimutatta.

Másrészt a kavitációs elmélet azt állítja, hogy a zsírcseppeket a gőzbuborékok felrobbanása által keltett lökéshullámok semmisítik meg. Ezen elmélet szerint a homogenizáció akkor következik be, amikor a folyadék elhagyja a rést. Így a kavitációhoz szükséges ellennyomásnak ebben az esetben nagy jelentősége van. Ez a gyakorlatban is beigazolódott. A homogenizálás azonban lehetséges kavitáció nélkül is, de ebben az esetben kevésbé hatékony.

3. ábra Zsírgömbök elpusztulása a homogenizálás első és második szakaszában.
1 Az első szakasz után
2 A második szakasz után

Egy- és kétlépcsős homogenizálás

A homogenizátorok felszerelhetők egy homogenizáló fejjel vagy két sorba kapcsolt homogenizálófejjel. Innen a név: egylépcsős homogenizálás és kétlépcsős homogenizálás. Mindkét rendszer az 5. és 6. ábrán látható. Egylépcsős homogenizálásnál a teljes nyomásesést felhasználjuk
egyetlen lépésben. Kétlépcsős homogenizálással az össz
a nyomás mérése az első szakasz előtt P 1 és a második szakasz előtt P 2 történik.

Az optimális homogenizálási hatékonyság elérése érdekében általában kétlépcsős opciót alkalmaznak. De a kívánt eredményt akkor lehet elérni, ha a P 2:P 1 arány megközelítőleg 0,2. A homogenizáláshoz egyfokozatú változatot használnak

• alacsony zsírtartalmú termékek,
• nagy viszkozitást igénylő termékek (bizonyos agglomerátumok képződése).
• alacsony viszkozitást igénylő termékekben
• maximális homogenizálási (mikronizálási) hatékonyság elérése érdekében.

A 3. ábra a zsírgömbhalmazok kialakulását és pusztulását mutatja a homogenizálás második szakaszában.

A homogenizálás hatása a tej szerkezetére és tulajdonságaira

A homogenizáló hatás pozitív hatással van a fizikai szerkezetre
és a tej tulajdonságai, és a következőkben nyilvánul meg:

• A zsírgömbök méretének csökkentése, ami megakadályozza a krém leülepedését
• Fehérebb és étvágygerjesztőbb szín
• Fokozott ellenállás a zsírok oxidációjával szemben
• Javított aroma és íz
• A homogenizált tejből készült fermentált tejtermékek fokozott biztonsága.

A homogenizálásnak azonban vannak bizonyos hátrányai is. Közöttük:

• A homogenizált tej elválasztásának képtelensége
• Az enyhén megnövekedett fényérzékenység - mind a napfény, mind a fénycsövek esetében - az úgynevezett napízhez vezethet
• Csökkentett hőstabilitás - különösen szembetűnő a homogenizálás első szakaszának, a sovány tej homogenizálásának tesztelésekor és más esetekben, amelyek hozzájárulnak a zsírgömbök felhalmozódásához
• A tej nem alkalmas félkemény és kemény sajtok előállítására, mivel a túró rosszul választja el a savót.

Homogenizátor

Általában nagynyomású homogenizátorra van szükség a homogenizálás maximális hatékonyságának biztosításához.

A termék belép a szivattyúegységbe, ahol a nyomását egy dugattyús szivattyú növeli. A létrejövő nyomás mértéke az ellennyomástól függ, amelyet a dugattyú és a homogenizálófej üléke közötti távolság határoz meg. A P 1 nyomás mindig homogenizálási nyomást jelent. P 2 az első homogenizálási lépés ellennyomása vagy a második lépés bemeneténél uralkodó nyomás.

4. ábra A homogenizátor egy nagy, nagy nyomású szivattyú ellennyomással.
1 Fő hajtómotor
2 ékszíjhajtás
3 Nyomásjelző
4 Forgattyús mechanizmus
5 Dugattyú
6 Dugattyútömítés
7 Öntött rozsdamentes acél szivattyúblokk
8 szelep
9 Homogenizáló fej
10 Hidraulikus rendszer

5. ábra Egyfokozatú homogenizálás. Homogenizáló fej diagram:
1 szelep
2 Ütőgyűrű
3 Nyereg
4 Hidraulikus hajtás

Nagynyomású szivattyú

A dugattyús szivattyút egy nagy teljesítményű villanymotor hajtja (1. tétel a 4. ábrán) a főtengelyen és a hajtórudakon keresztül – ez a sebességváltó alakítja át a motor forgását a szivattyú dugattyúinak oda-vissza mozgásává.

A dugattyúk (5. tétel) a nagynyomású hengerblokkban mozognak.
Nagy szilárdságú anyagból készülnek. A dugattyúk kettős tömítéssel vannak felszerelve. Víz kerül a tömítések közötti térbe a dugattyúk hűtésére. Forró kondenzátum is adagolható oda, hogy megakadályozzuk a termék mikroorganizmusokkal való újraszennyeződését a homogenizátor működése közben. Lehetőség van forró kondenzátum felhasználására is, hogy fenntartsák a termék aszeptikus előállításához szükséges feltételeket a homogenizátor működése közben.

Homogenizáló fej

Az 5. és 6. ábrán a homogenizálófej és annak hidraulikus rendszere látható. A dugattyús szivattyú a tejnyomást 300 kPa-ról (3 bar) a bemenetnél 10-15 MPa (100-240 bar) homogenizálási nyomásra emeli, a termék típusától függően. A nyomás a mechanizmus előtti első fokozat bemeneténél (homogenizálási nyomás) automatikusan állandó marad. A hidraulikus dugattyún lévő olajnyomás és a szelep homogenizálási nyomása kiegyensúlyozza egymást. A homogenizátor egy közös olajtartállyal van felszerelve, függetlenül attól, hogy egy- vagy kétfokozatú változatról van szó. A kétfokozatú homogenizátorban azonban két hidraulikus rendszer van, mindegyik saját szivattyúval. Az új homogenizálási nyomás beállítása az olajnyomás változtatásával történik. A homogenizálási nyomást a magasnyomásmérő mutatja.

A homogenizálási folyamat az első szakaszban megy végbe. A második alapvetően két célt szolgál:

Állandó és szabályozott ellennyomás létrehozása az első fokozat irányába, ezzel biztosítva az optimális homogenizálási feltételeket

Közvetlenül a homogenizálás után képződött zsírgömbök összetapadó klasztereinek elpusztítása (lásd 3. ábra).

Vegye figyelembe, hogy a homogenizálási nyomás az első lépés előtti nyomás, nem pedig a nyomásesés.

A homogenizáló fej részeit precíziós csiszológépen dolgozzák fel. Az ütközőgyűrűt úgy kell elhelyezni, hogy a belső felülete merőleges legyen a résből való kilépésre. Az ülés 5 fokos szögben le van ferdítve, hogy szabályozott gyorsulást biztosítson a terméknek, megakadályozva ezzel az egyébként előforduló gyorsuló kopást.

A nagy nyomás alatt lévő tej behatol az ülés és a szelep közé. A rés szélessége körülbelül 0,1 mm, ami a zsír átmérőjének 100-szorosa A dugattyús szivattyú által termelt nyomás mozgási energiává alakul. Ennek az energiának egy része, miután áthaladt a mechanizmuson, ismét nyomássá alakul. A másik rész hőként szabadul fel; A mechanizmuson való áthaladás után minden 40 bar nyomásesés 1°C-kal emeli a hőmérsékletet. A homogenizálás ennek az energiának kevesebb mint 1%-át igényli, ennek ellenére a nagynyomású homogenizálás továbbra is a ma elérhető leghatékonyabb módszer.

6. ábra
Kétlépcsős homogenizálás.
1 Első szakasz
2 Második szakasz

A homogenizálás hatékonysága

A homogenizálás célja az alkalmazás módjától függ. A hatékonyság értékelésének módszerei ennek megfelelően változnak.

A Stokes törvényének megfelelően egy részecske növekedési sebességét a következő képlet határozza meg, ahol: v - sebesség

q – gravitációs gyorsulás p – részecskeméret η hp – folyadéksűrűség η ip – részecskesűrűség t – viszkozitás

Vagy v = állandó x p 2

A képletből az következik, hogy a részecskeméret csökkentése hatékony módja a sebességnövekedés csökkentésének. Következésképpen a tej részecskeméretének csökkenése a tejszín leülepedésének lassulásához vezet.

analitikai módszerek

A homogenizálási hatékonyság meghatározásának analitikai módszerei lehetnek
két csoportra osztva:

I. A tejszín ülepedési sebességének meghatározása

A krém ülepedési idejének meghatározásának legrégebbi módja az, hogy mintát veszünk, egy ideig állni hagyjuk, majd a zsírtartalmat elemzik a különböző rétegeiben. Az USPH módszer ezen az elven alapul. Például egy literes mintát 48 órán át tartanak, majd meghatározzák a zsírtartalmat a felső rétegben (100 ml), valamint a többi tejben. A homogenizálás akkor tekinthető kielégítőnek, ha az alsó rétegben a zsír tömeghányada 0,9-szer kisebb, mint a felső rétegben.

A NIZO módszer ugyanezen az elven épül fel. Ennél a módszernél egy mondjuk 25 ml-es mintát centrifugálunk 30 percig 1000 fordulat/perc sebességgel, 40 °C hőmérsékleten és 250 mm sugarú körben. A 20 ml-es alsó réteg zsírtartalmát ezután elosztjuk a teljes minta zsírtartalmával, és az eredményt megszorozzuk 100-zal. Ezt az arányt NIZO-értéknek nevezzük. A pasztőrözött tej esetében általában 50-80%.

II. Törtelemzés

A részecskék vagy cseppek méreteloszlása ​​a mintában jól kidolgozott módszerrel meghatározható lézerdiffrakciós elrendezéssel (lásd 7. ábra), amely lézersugarat küld a küvettában elhelyezett mintába. A fényszórás mértéke a vizsgált tejben lévő részecskék méretétől és számától függ.

Az eredményt szemcseméret-eloszlási grafikonok formájában mutatjuk be. A zsírtömeghányad százalékát a részecskeméret (zsírgömbméret) függvényében adjuk meg. A 8. ábra három tipikus grafikont mutat be a zsírgömbök méreteloszlásáról. Vegye figyelembe, hogy a homogenizálási nyomás növekedésével a grafikon balra tolódik el.

Energiafelhasználás és hatása a hőmérsékletre

A homogenizáláshoz szükséges elektromos teljesítményt a következő képlettel fejezzük ki:

Homogenizátor a gyártósoron

A homogenizátort jellemzően a sor elejére, vagyis a hőcserélő utolsó fűtőszakasza elé szerelik. A legtöbb fogyasztói tejet előállító pasztőröző üzemben a homogenizátor az első regeneráló szakasz után található.

A sterilizált tej előállítása során a homogenizátort általában a közvetetten fűtött rendszerben zajló magas hőmérsékletű feldolgozási folyamat elejére, és mindig a közvetlen fűtési rendszerben végbemenő folyamat végére helyezik, pl. a telepítés aszeptikus részében a termék sterilizálási területe után. Ebben az esetben a homogenizátor aszeptikus változatát használják, amely speciális dugattyútömítésekkel, tömítésekkel, steril kondenzátorral és speciális aszeptikus lengéscsillapítókkal van felszerelve.

A 6-10%-nál nagyobb zsírtömegű és/vagy magas fehérjetartalmú tejtermékek előállítása esetén a termék közvetlen melegítésével rendelkező berendezések sterilizáló szakasza után aszeptikus homogenizátor kerül beépítésre. A tény az, hogy nagyon magas feldolgozási hőmérsékleten zsírgömbök és kazein micellák halmozódnak fel a magas zsír- és/vagy fehérjetartalmú tejben. A sterilizáló szakasz után elhelyezett aszeptikus homogenizátor elpusztítja ezeket az agglomerált részecskéket.

Teljes homogenizálás

A teljes homogenizálás az ivási tej és az erjesztett tejtermékek előállítására szánt tej homogenizálásának leggyakoribb módja. Tejzsírtartalom, és néha tartalom
a száraz zsírmentes maradékot (például a joghurt gyártásánál) a homogenizálás előtt normalizáljuk.

Külön homogenizálás

A külön homogenizálás azt jelenti, hogy a sovány tej nagy része nem homogenizálódik. A tejszínt és a kis mennyiségű sovány tejet homogenizáljuk. Ezt a homogenizálási módszert általában pasztőrözött ivótejnél alkalmazzák. A különálló homogenizálás fő előnye a viszonylagos költséghatékonyság. A teljes energiafogyasztás körülbelül 65%-kal csökken, mivel kevesebb tej megy át a homogenizátoron.

Mivel a legnagyobb homogenizálási hatékonyság akkor érhető el, ha a tej legalább 0,2 g kazeint tartalmaz 1 g zsíronként, ezért az ajánlott maximális zsírtartalom 12%. A külön homogenizálást végző berendezés óránkénti termelékenysége a következő képlettel határozható meg.

A pasztőrözött normalizált tej (Q sm) óránkénti termelése körülbelül 9690 liter lesz. Ha ezt a számot behelyettesítjük a 2-es képletbe, azt kapjuk,
hogy a homogenizátor óránkénti termelékenysége körülbelül 2900 l.,
vagyis teljes kapacitásának körülbelül egyharmada.

A részlegesen homogenizált tej telepítésének folyamatábrája a 10. ábrán látható.

A homogenizált tejtermékek hatása az emberi szervezetre

Az 1970-es évek elején K. Oster amerikai tudós azzal a hipotézissel állt elő, hogy a tej homogenizálása lehetővé teszi, hogy a xantin-oxidáz enzim a beleken keresztül behatoljon a keringési rendszerbe. (Az oxidáz egy enzim, amely katalizálja az oxigén hozzáadását egy szubsztrát anyaghoz vagy a hidrogén elvonását onnan.) Oster szerint a xantin-oxidáz hozzájárul az erek károsodásának folyamatához, és érelmeszesedéshez vezet.

Ezt a hipotézist a tudósok elvetették azzal az indokkal, hogy az emberi szervezet maga is több ezerszer nagyobb mennyiséget termel ebből az enzimből, mint amennyit a homogenizált tej elméletileg képes bevinni.

Tehát a tej homogenizálásából nem lehet baj. Táplálkozási szempontból a homogenizálás nem hoz különösebb változást, kivéve talán azt, hogy a homogenizált termékekben gyorsabban és könnyebben bomlik le a zsír és a fehérje.

Osternek azonban igaza van abban, hogy az oxidációs folyamatok károsak lehetnek az emberi szervezetre, és az étrend fontos az egészség szempontjából.