Гомогенизатор для молока что это такое
Гомогенизатор: устройство аппарата и сферы его применения
Гомогенизатор — прибор для получения однородной смеси. Он перемешивает продукты в промышленных масштабах максимально тщательно, в результате чего они образуют единую гомогенную массу.
Гомогенизатор — аппарат для образования однородной (дисперсной) физически стабильной смеси. В основном он применяется для работы с жидкостями (реже — с газообразными и твердыми веществами), когда нужно смешать два и более компонента либо измельчить частицы, содержащиеся в продукте, до нужного уровня.
Разные жидкости отличаются плотностью, их скорость расслаивания обусловлена размером частиц эмульсии. Поэтому гомогенизатор не просто перемешивает продукт, как обычный миксер, а делает это так тщательно, что компоненты превращаются в единую однородную массу.
Гомогенизация сегодня является стандартным процессом производства. В частности, она необходима как средство, препятствующее разделению жировой эмульсии.
Как работает промышленный гомогенизатор, можно увидеть в этом:
Сферы применения
Основная функция гомогенизатора — образование однородных смесей (эмульсий и суспензий) для промышленных предприятий. Поэтому эти аппараты широко используются в самых разных сферах.
1. В пищевой промышленности. Здесь, в свою очередь, можно выделить несколько направлений производства: молочная продукция, масложировая (майонез, маргарин и пр.), кондитерские изделия (кремы, глазурь, шоколадные пасты, сиропы), плодоовощная продукция (пюре, повидло, джемы, томатная паста, кетчупы, соусы), мясная продукция (паштеты, эмульсии для колбас, сосисок и пр.), производство соков, пива.
2. В парфюмерно-косметической отрасли для создания духов, туалетной воды, кремов, шампуней, бальзамов, гелей, лосьонов, зубных паст и пр.
3. В фармацевтической промышленности для производства мазей, лекарственных сиропов, растворов, фитоэкстрактов и пр.
4. В производстве продукции бытовой химии (средств для мытья посуды, клея и пр.).
5. В производстве лакокрасочных материалов.
Преимущества использования гомогенизатора
Гомогенизация, т. е. обеспечение однородности смеси различных веществ, дает массу преимуществ. Например, в пищевой промышленности она позволяет повысить вкусовые качества продуктов, увеличивает срок их хранения. При этом сокращаются расходы на химические добавки в виде эмульгаторов и стабилизаторов (например, в гомогенизированные детские пюре они вообще не включаются).
При гомогенизации молока аппарат дробит жировые шарики. Скорость их всплывания на поверхность зависит от их размера. В результате после их дробления на поверхности молока, сливок, сгущенки, кефира, сметаны не формируется жировая пробка, вкус продуктов становится более насыщенным, отсутствует водянистый привкус.
Типы гомогенизаторов: принцип работы и особенности
В промышленности используются разные типы гомогенизаторов. По принципу работы они подразделяются на механические, ультразвуковые и приборы высокого давления.
1. Механические гомогенизаторы перемешивают смесь за счет режущих ножей, которые очень быстро вращаются (со скоростью несколько десятков тысяч оборотов в минуту). Простейшим примером такого прибора является обычная электроприводная мясорубка либо кофемолка. В зависимости от типа и консистенции исходных веществ ножи выполняются из разных по прочности материалов. По механизму работы такие приборы являются погружными, оснащены подъемным устройством.
2. Ультразвуковые аппараты перемешивают продукт за счет создания кавитационного эффекта. Высокочастотный излучатель порождает высокочастотную звуковую волну с постоянной амплитудой. Зонды, по которым она поступает к веществу, вызывают внутри смеси волновые движения. В жидкости возникают воздушные пузырьки, которые всплывают и лопаются. Ультразвуковые гомогенизаторы могут перемешивать также твердые вещества (например, их применяют на зерновых токах, чтобы уменьшить внутреннюю влажность зерна).
3. Приборы высокого давления. Принцип их действия — продавливание веществ под давлением через регулируемый зазор. Это установка имеет вид поршневого (плунжерного) насоса. Продукт подается небольшими порциями, за счет чего и достигается высокое давление. Именно так, в частности, работает молочный гомогенизатор, разбивающий шарики жира.
Фото: плунжерный гомогенизатор для приготовления мороженого
Кроме того, гомогенизаторы подразделяются по типу головки — бывают одно- и двухступенчатыми. В первом варианте весь перепад давления проходит в единственной ступени. Это подходит для гомогенизации продуктов низкой жирности, требующей на выходе определенной степени вязкости. Во многоступенчатом же варианте давление суммируется, причем оно должно быть в нужном соотношении.
Устройство, принцип действия и назначение гомогенизаторов
Гомогенизатор это устройство для получения гомогенных (однородных) дисперсных систем. Системы могут быть одно- или многофазными, т.е. в дисперсной среде, которой обычно является жидкость, находятся частицы (обычно – нерастворимые) одного или нескольких твердых либо жидких веществ, которые называются дисперсными фазами. Термин «гомогенный» значит, что фазы распределены равномерно, с одинаковой концентрацией в любом произвольно взятом единичном объеме среды. Полученная система должна быть относительно устойчивой. Для этого при гомогенизации, в подавляющем большинстве случаев, проводят диспергирование, то есть, измельчение частиц фазы.
Применение гомогенизаторов в молочной промышленности
Гомогенизатор для молока дробит жировые шарики. Скорость, с которой они всплывают на поверхность, зависит от квадрата их радиуса. Таким образом, после уменьшения в 10 раз, скорость падает в 100 раз. Благодаря этому, продукт не отстаивается, не разделяется на сливки и обрат. Срок его хранения значительно возрастает.
Насос-гомогенизатор НГД-2,2
Насос-гомогенизатор РПГ-3,0
Насос-гомогенизатор РПГ-2,2
Гомогенизатор плунжерный ГМ-0,5/20 НД
Гомогенизатор плунжерный ГМ-1,0/20 НД
Гомогенизатор плунжерный ГМ-1,25/20 НД
Насос-гомогенизатор НГД-4,0
Насос-гомогенизатор НГД-3,0
Кроме того, после гомогенизации:
Физические методы процесса и основные типы гомогенизаторов
Плунжерный гомогенизатор
Устройство
Устройство гомогенизатора показано на рис. 1. Плунжерный цилиндр 1 соединяется с входным патрубком через всасывающий клапан 3, а с камерой высокого давления – через нагнетательный клапан 4. От камеры идет канал к гомогенизирующей головке 5, которая имеет седло 6, клапан 7, пружину 8 и регулировочный винт 11. Для контроля давления, к камере подключен манометр 10. Канал имеет ответвление на предохранительный клапан 9. Плунжер приводится в движение насосом 2.
В укрупненном виде гомогенизирующая головка показана на рис.2. В ней имеется калиброванное отверстие (канал) 1 в седле 5, пружина 2, клапан 4 со стержнем 3 и регулировочный винт 6. Седло и клапан притерты друг к другу. 
Клапан имеет плоскую, конусную с небольшим углом или тарельчатую форму рабочей поверхности. В первом случае, на ней могут быть рифли (проточки). Если они есть, то на седле делаются такие же. Это повышает степень дробления фазы.
Встречаются модели, в которых клапан и седло расположены в подшипниках, установленных в неподвижном корпусе. В этом случае они, под напором струи продукта, вращаются в разные стороны.
Поскольку проходящая с большой скоростью жидкость достаточно сильно действует на клапан и седло, то они быстро изнашиваются. Поэтому указанные элементы делают из особо прочных сталей. Кроме того, их форма симметричная. При заметном износе, достаточно перевернуть их на другую сторону, тем самым увеличив срок службы в два раза.
Насос применяется не обязательно плунжерный, можно выбрать винтовой или роторный. Главное, чтобы он создавал высокое давление. Поскольку плунжерный механизм не обеспечивает равномерную подачу, то в гомогенизаторы ставят их по несколько штук, с разнесением начала циклов по времени. Самыми популярными являются трехплунжерные агрегаты. В них на валу колена повернуты на 120 град, чтобы цилиндры работали поочередно. В этом случае коэффициент неравномерности подачи, то есть, отношение ее максимального значения к среднему, равен 1,047.
Близкий к единице показатель значит, что поток, идущий через гомогенизирующую головку, с небольшой погрешностью может считаться стабильным. Таким образом, в процессе гомогенизации клапан находится все время во взвешенном (открытом) положении. Между ним и седлом имеется щель для прохода жидкости. Размер ее тоже можно принимать постоянным, не учитывая незначительного отклонения от среднего уровня. У многих современных аппаратов поток с каждого плунжера идет на «свою» головку. После дробления фазы они соединяются в выходном коллекторе.
Манометр оборудован дросселирующим устройством. Это уменьшает колебания стрелки прибора.
Принцип действия
Принцип работы гомогенизатора следующий. Когда плунжер работает на всасывание (на рисунке – движется влево), молоко поступает в цилиндр 1 через клапан 3. Затем плунжер работает на нагнетание (перемещается вправо) и проталкивает продукт в камеру через клапан 4. После этого жидкость по каналу попадает из камеры в гомогенизирующую головку 5.
Когда клапан находится в нерабочем положении, пружина 8 плотно прижимает его к седлу. Поступающее под давлением молоко приподнимает клапан так, что между ним и седлом образуется небольшая щель. Проходя через нее, жировые шарики измельчаются, продукт гомогенизируется, после чего уходит в выпускной патрубок.
Давление, создаваемое плунжерным насосом, очень большое. Поэтому засорение канала в седле может привести к разрушению деталей. Чтобы избежать поломки, ставится предохранительный клапан 9.
Регулируют агрегат винтом 11. Одной из основных характеристик гомогенизации является давление. При затягивании винта, пружина сильнее прижимает клапан к седлу. Из-за этого уменьшается размер щели, так как возрастает гидравлическое сопротивление. Настройку аппарата проводят по показаниям манометра 10.
Согласно инструкции к гомогенизатору, температура молока должна быть в пределах от 50 до 65 град С. Если она окажется ниже этого диапазона, ускорится процесс отстаивания жировых комочков. Если выше – начнут осаждаться сывороточные белки.
Повышение кислотности продукта отрицательно влияет на эффективность процесса, так как в этом случае стабильность белков снижается. Образуются агломераты, дробление жировых комочков затрудняется.
В момент прохождения жидкости через клапанную щель, из-за резкого сужения поперечного сечения канала, наблюдается эффект дросселирования. Скорость потока многократно увеличивается, а давление падает из-за того, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую.
Двухступенчатая гомогенизация
После прохождения молока через головку, какая-то часть раздробленных частиц опять слипается в более крупные конгломераты. Эффективность процесса падает. Для борьбы с этим явлением, используют двухступенчатую гомогенизацию. Устройство показано на рис. 3. Принципиальное отличие от одноступенчатой заключается в наличии двух пар рабочих органов, первой ступени 4 и второй – 12. У каждой есть своя прижимная пружина с регулирующим вентилем 6.
Вторая ступень, вспомогательная, еще более повышает степень дробления фазы. Она предназначена для создания управляемого и постоянного противодавления в головке первой ступени, которая является основной. Это оптимизирует условия процесса. А также для разрушения относительно неустойчивых образований. Давление в ней устанавливается меньшее, чем в первой.
Одноступенчатая гомогенизация предназначена для продуктов с низкой жирностью или высокой вязкостью. Двухступенчатая – при высоком содержании жира либо сухих веществ и малой вязкости. А также в тех случаях, когда надо обеспечить максимально возможное дробление фазы.
Раздельная технология
В молочной промышленности гомогенизация может быть полной или раздельной. В первом случае все имеющееся сырье пропускают через агрегат. Во втором, его сначала сепарируют. Полученные сливки 16-20% жирности гомогенизируют, после чего смешивают с обратом. И отправляют на следующий этап переработки. Этот способ дает значительную экономию энергии.
Механизм процесса диспергирования фазы в аппарате клапанного типа
По Н. В. Барановскому, на основании изучения гидравлических факторов, влияющих на дробление жировых комочков при гомогенизации молока на аппарате клапанного типа, предложена следующая схема процесса (рис. 4).
В точке перехода потока из канала седла в щель, между седлом и клапаном резко снижается площадь сечения потока. А значит, согласно одному из основных законов гидравлики, также быстро возрастает скорость его движения U. Если более конкретно, то U0 на подходе составляет несколько метров в секунду. А U1 на входе в щель – на 2 порядка выше, несколько сотен м/с.
Жировая капля не переходит из зоны малых в зону больших скоростей одномоментно «вся сразу». В поток, двигающийся в щели с огромной скоростью, входит сначала передняя часть шарика. Под действием быстро текущей жидкости, она вытягивается (задняя часть – все еще движется медленно) и отрывается. Оставшийся комок продолжает неторопливо (разумеется, понятие «неторопливо» в данном случае относительное, так как весь цикл прохождения капли сквозь щель занимает 50 микросекунд) продвигаться к границе раздела скоростей, и часть, теперь оказавшаяся передней, вытягивается так же, как и предыдущая, и тоже отрывается. Таким образом, вся жировая капля постепенно разрывается на кусочки, проходя через пограничное сечение. Это происходит при достаточно большой разности скоростей U0 и U1.
Если указанная разность окажется меньше определенного порога, то, перед отрывом частиц, имеет место промежуточный этап – капля сначала растягивается в шнур. Если разность будет еще меньше, то жировой комочек пройдет через границу раздела скоростей без разрушения. Но воздействие большой скорости потока все равно приведет его в неустойчивое состояние, вследствие образования внутренних деформаций. Поэтому, из-за сил поверхностного натяжения и механических ударов струй потока, шарик все равно распадется на более мелкие фракции.
Гомогенизатор для масла
Для получения однородной консистенции сливочного масла или плавленых сыров, используют гомогенизатор пластификатор. В процессе обработки, водная фаза диспергируется и равномерно распределяется по всему объему. В итоге, продукт дольше хранится, его вкусовые качества улучшаются. Кроме того, сокращаются затраты времени на размораживание, при упаковке снижаются потери воды.
Устройство аппарата можно рассмотреть на примере одной из наиболее популярных моделей М6-ОГА (рис. 5). Он состоит из корпуса и станины (рис. 6), приемного бункера, под которым расположены подающие шнеки, и ротора с 12-ю, 16-ю или 24-мя лопастями. В качестве привода используется электродвигатель. Частота вращения шнеков регулируется вариатором. Угловая скорость ротора – постоянна.
Работа гомогенизатора выглядит следующим образом. Сливочное масло большими кусками кладется в бункер. Шнеки вращаются в разных направлениях, если смотреть сверху – один навстречу другому. С их помощью масло продавливается через ротор, после чего, через насадку прямоугольного сечения, выходит в приемный бункер (на рисунке не показан). Чтобы масло не налипало на рабочие органы, их смазывают горячим раствором.Роторно-пульсационный аппарат 
Молоко подается через осевой патрубок на крышке и попадает на крыльчатку. Эта деталь производит первичное дробление фазы и придает рабочей смеси ускорение. Последняя затем проходит сквозь перфорацию подвижного цилиндра, снова частично диспергируется, под действием срезающих и истирающих нагрузок, и оказывается в гомогенизирующей полости между ротором и статором. 
Здесь, кроме ударных, на жировые шарики действуют еще и другие силы.
В турбулентном потоке, движущемся с большой скоростью (именно такой наблюдается в рабочей зоне РПА), возникают микровихревые течения. Если небольшой сферический водоворот сталкивается с каплей жира, он ее разрушает. Также имеет место гидроакустическое воздействие. Интенсивная кавитация, приводящая к схлопыванию пузырьков воздуха, порождает ударные волны, против которых комочки фазы тоже не могут устоять.
Максимальное воздействие аппарата на частицы достигается в тот момент, когда между ротором и статором возникают резонансные колебания. Чтобы обеспечить данный эффект, надо рассчитать диаметр подвижного цилиндра, скорость его вращения, а также зазор между ним и статором.
После рабочей зоны молоко проходит сквозь отверстия статора и, уже гомогенизированное, выводится через тангенциальный выпускной патрубок, направленный обычно вверх, чтобы проще было подключать трубопроводы для повторной загрузки бункера в рециркуляционной системе. 
РПА бывают одно- или трехфазные. Все детали, вступающие в контакт с продуктами питания, сделаны из пищевой нержавеющей стали AISI 304, AISI 316 или их отечественных аналогов. Поскольку диспергированная жидкость выходит из аппарата под давлением, то гомогенизатор РПА одновременно работает как центробежный насос.
Ультразвуковые гомогенизаторы
Устройство (на примере BANDELIN). УЗ гомогенизатор состоит из (на рис. 15 – сверху вниз) ВЧ-генератора, УЗ-преобразователя, «рогов» и зондов (волноводов). ВЧ-генератор включают в бытовую сеть с током частотой 50 или 60 Гц. Он усиливает этот параметр до 20 кГц. УЗ-преобразователь, оборудованный осциллирующей схемой с измерительным пьезоэлектрическим элементом, трансформирует вырабатываемую генератором энергию тока в колебания УЗ волн той же частоты. Генерируемая амплитуда остается постоянной. Ультразвуковая – увеличивается, за счет использования «рогов» специальной формы. В них вставляются зонды, передающие колебания в сосуд с жидкостью. В зависимости от объема рабочей среды, они могут быть плоскими, в виде конусов или «микро», диаметром от 2 до 25 мм. 
Отечественная промышленность также выпускает УЗ гомогенизаторы. Из последних моделей можно отметить разработку 2015 года И100-6/840 (рис. 16). Аппарат имеет цифровое управление, импульсный режим, контроль амплитуды и набор зондов.
Принцип действия. Когда УЗ волны проходят через жидкость, они попеременно, 20 000 раз в секунду, создают в ней, то высокое, то низкое давление. Последнее практически равно внутреннему давлению паров жидкости, в результате чего в ней появляются пузырьки, наполненные паром, жидкость закипает. Когда пустоты схлопываются, возникает перепад давлений, образовываются быстротекущие турбулентные микропотоки, разрушающие жировые капли.
Некоторые специалисты считают, что, при УЗ воздействии, комочки диспергируют не от кавитации, а из-за того, что волна, проходя через жировую каплю в разных точках, вызывает различные по величине и направлению ускорения. В результате возникают разнонаправленные силы, старающиеся разорвать шарик.
Гомогенизация – важный этап процесса переработки молока и других продуктов. С ее помощью улучшается структура и увеличивается срок хранения, а вкусовые качества становятся более насыщенными.
Гомогенизатор для молока
Состав молока включает в себя шарики жира (сливки). Чтобы получить однородную жидкость, в промышленности используют технику измельчения и распределения компонентов — гомогенизацию. С помощью этого процесса достигается равномерная консистенция молока. Метод необходим при изготовлении сметаны, сливок, сгущенки, йогуртов и других продуктов.
Необходимость оборудования
Переработка жидкости осуществляется специальными аппаратами — гомогенизаторами. Посредством оборудования увеличивается срок хранения, улучшаются вкусовые качества молока и можно использовать различные добавки.
К функциям гомогенизаторов также относят:
Процесс предотвращает отстаивание жидкости. Кроме того, обработка молочных продуктов позволяет фактически употребить весь молочный жир.
Гомогенизаторы могут выполнять дробление и распределение жирных шариков по 1-ступенчатой обработке и разбивать непокорные компоненты на вторичной фазе. При этом в устройстве существует разница между давлениями.
Плюсы гомогенизации омрачаются следующими недостатками:
Важно предварительно ознакомиться с аппаратами и их функциями.
Разновидности устройств
Перед обработкой сырье должно пройти первичную фильтрацию, а далее остыть до 4-6 °С. Разный режим манипуляций подразумевает хорошее время сохранности сырья до и после гомогенизации (до 6 часов).
Пастеризация проводится только после гомогенизации. В исключительных случаях процесс ведется на 60°С, чтобы создать обезжиренные заготовки, когда пециальные приборы с помощью ультразвука, механического давления и электричества воздействуют на продукт.
Бывает несколько видов гомогенизаторов для молока. Каждое устройство имеет разные схемы, а их принципы работы отличаются. Наиболее распространенные такие варианты:
Техника клапанного типа (плунжерные)
Принцип работы заключается в следующем: жидкость оказывается на головке гомогенизатора под клапаном и седлом. Специальный насос создает необходимое давление. Жировые шарики дробятся, и их становится больше в сотни раз. Зачастую в процессе используется 2-ступенчатая гомогенизация. Во второй части разрушаются шарики, получившиеся на начальном этапе.
Аппараты завоевали популярность из-за своей эффективности (больше жирных шариков). В результате клапанного устройства продукт получается очень качественным.
К минусам оборудования относят:
Центробежные устройства
В них молоко отводится с помощью полого ротора, а дробится двумя вкладышами, представляющих конус.
Жидкость льется в кольцевую камеру, далее продавливается сквозь щель. Шарики становятся меньше методом дробления.
В последней камере комочки выходят еще в одно отверстие. Затем молоко попадает в конусообразную емкость. Щели уменьшаются с каждым протоком жидкости.
К плюсам аппарата относят:
Недостатки: хуже измельчает компоненты и имеет низкую производительность.
Электрогидравлические устройства
В них вокруг разряда в жидкости происходят нажимы. В результате выполняется механическая обработка.
Шарики в молоке дробятся примерно в 8 раз лучше с помощью ударных волн. Вкус итогового продукта надолго меняется.
Минусом такого метода считается неравномерное дробление жировых шариков. Для получения однородности увеличивают силу удара, но это ведет к увеличению потребления энергии.
Ультразвуковые гомогенизаторы
Они соединяют в себе гидродинамические и электромеханические свойства. Через свисток проходит жидкость, попадая в зону с волнами. Поток дробится на мелкие пересекающиеся струйки.
Положительные качества аппаратов:
Недостатком ультразвукового устройства называют функциональные свойства. Усиление колебаний становится ниже при отдалении от излучателя.
Базисной деталью оборудований выступает клапанная щель с головкой. Через нее проходят жировые компоненты. Немаловажную роль играют насос с мощностью 20 МПа. В результате его работы шарики становятся меньше до 0,7 мкм. Однако в основном используется режим с 10 МПа, и частички распадаются до 1-2 мкм.
Ступени конструкции позволяют получить продукт с разным уровнем жирности.
Общие принципы обработки
Между указанными этапами могут производиться вспомогательные процедуры.
Выбор промышленного гомогенизатора
Молочная продукция улучшает обмен веществ, и ослабляет аммонифицирующую (гнилостную) микрофлору. После механических процедур повышается усвояемость организмом полезных веществ.
Для обработки молока в производстве используются специальные устройства. Основные аппараты: А1-0Г2-С, К5-ОГА-1,2, A1-ОГМ и К5-ОГА.
Эти гомогенизаторы для молочной промышленности обеспечивают качество продукции. При их использовании улучшается консистенция и вкус жидкости.
А1-0Г2-С
Это плунжерный прибор, который обрабатывает вязкие продукты и равномерно распределяет жир. Эффективность техники зависит от нажима (от ≈500 до 600 кг/ч). Мощность также меняется (от ≈2 до 4 кВт).
Для охлаждения трех плунжеров используется 13 л/ч воды. Примерные размеры оборудования: 1300×800×1500×645 (длина, ширина, высота, масса). Температура при гомогенизации — 70-90 °C.
Аппарат включает в себя механизм с возвратно-поступательными движениями. Также в устройстве есть плунжерный блок, привод и дробильная конструкция. Прибор оснастили предохранительным клапаном.
Технику применяют для плавленых, сливочных и пластичных сыров. С целью выполнения этой работы поверхность клапана больше в несколько раз, из-за этого происходит отличная гомогенизация.
Недостаток заключается в том, что в загрузочном бункере нужно поддерживать один и тот же уровень продукции. Если за этим не уследить, то давление падает, и гомогенизатор может поломаться.
К5-ОГА-1,2
Плунжерный аппарат для переработки молока и продуктов из него. Давление составляет 20 МПа, число поршней — 3, температура сырья — 60-80 °C. Габариты прибора: 965×930×1400×850 (длина, ширина, высота, масса). В отличие от А1-0Г2-С, К5-ОГА-1,2 выполняет 2-ступенчатую гомогенизацию.
Устройство разбивает и равномерно распределяет сливки.
Гомогенизатор используется на линиях при производстве мороженого, кефира, сметаны и молока.
Он состоит из механизмов, включающих поступательные конструкции со смазкой. Также есть система охлаждения, предохранительный клапан и станина с приводом.
Работу осуществляют электродвигатели. В конструкции корпуса предусмотрено охлаждение масла.
Плунжер крепится к ползуну, что исключает износ обеих деталей. Задвижка удлиненная, а ее передняя часть выходит за границы гильзы. Плюс такой конструкции в том, что не возникает сжатия обоих элементов при работе установки. Гомогенизатор имеет низкую производительность на фоне высокой энергоемкости.
A1-ОГМ
Это плунжерный прибор для обработки молока, который изменяет рассеянность белковых частиц.
Давление — 20 МПа, производительность — 5000 кг/ч, температура жидкости — от 60 до 80 °C. Количество плунжеров — 3.
Прибор выполняет 2-ступенчатую гомогенизацию. Размеры аппарата: 1430×1110×1640×1710 (длина, ширина, высота, масса).
В A1-ОГМ вмонтированы:
Прибор неподвижен из-за оборудованной станины. В последней есть плита с двигателем, заставляющим работать все механизмы. Техника предназначена для промышленного производства кисломолочных продуктов.
К плюсам относят высокую производительность. После обработки у продукции раскрывается вкус, и улучшается консистенция.
Из минусов: прибор достаточно габаритный. Также за его работой следует тщательно следить, регулируя давление.
К5-ОГА
В отличие от предыдущих аппаратов, в нем установлено 5 поршней. Это плунжерное устройство.
Также К5-ОГА оборудован системами охлаждения и смазки.
Производительность — 10000 кг/ч при давлении 20 МПа. Температура обрабатываемого сырья — от 60 до 80 °C. Ступени гомогенизации — 2. Габариты: 1800×1500×1650×3600 (длина, ширина, высота, масса).
В результате обработки выходит густой продукт и продлевается срок годности. Дробление частиц зависит от применяемого давления, что увеличивает энергопотребление.
Высокая эффективность — основное достоинство аппарата.
Он имеет свои недостатки в работе: у гомогенизатора бывают заклинивания плунжеров, портятся прокладки блока, происходит износ уплотнений и засоряется трубопровод.
Плюсы и минусы в устройствах в основном сходятся. За состоянием оборудования следует следить, прочитав инструкцию. Чистота играет особую роль при запуске оборудования.
Наиболее распространенным способом гомогенизации является полная обработка. При этом методе исключается фазное разделение веществ. Другими словами — дробится все сырье без предшествующего разделения.
Благодаря такой обработке получается обезжиренный нормализованный сухой остаток. Последний используется во время производства йогуртов.
При раздельной гомогенизации можно работать с долей массы, которую загрузили в аппарат.
По одной из оптимальных схем часть обезжиренного молока отделяется и при конкретных режимах можно выделить необходимую меру жира. В этом случае готовый продукт выходит более качественным. После разделительного процесса на 1 г жира должно быть более 0,2 г белкового вещества (казеина).
Варианты бытовых гомогенизаторов
Вкус домашнего молока, сливок и майонеза улучшают бытовые гомогенизаторы. Приборы измельчают и перемешивают все компоненты. В результате срок годности продукции увеличивается.
Зачастую вместе с гомогенизацией происходит диспергация. Последнее понятие представляет собой именно процесс дробления и измельчения компонентов. А гомогенизация только равномерно распределяет комочки. Аппараты-диспергаторы могут выполнять обе операции.
Вследствие работы приборов можно получить густые жидкости (эмульсии, суспензии).
По принципу действия диспергаторы делятся на: ротор-статор, ультразвуковые и плунжерные.
Первый тип состоит из двух частей:
Он дробит комочки в жидкости механическим воздействием. У статора есть зубчики, форма которых подбирается в зависимости от конечного продукта.
Прибор работает, используя ультразвук. Есть возможность переработать до нескольких десятков литров молока.
Преимущества ротор-статор аппаратов:
Названная техника делится на погружную и проточную. Обе применяются в технологиях создания эмульсий.
Погружные
В большинстве случаев применяются в лабораториях. Внешний вид устройств напоминает мешалку. Приборы рассчитаны дробить частички и в небольшом количестве (в пробирках) и до нескольких литров в быту. Крупные агрегаты используются в промышленных масштабах.
Специалисты предлагают покупать приборы, рассчитанные на несколько литров. Одновременно с этим нельзя использовать модели на 50 л для работы с пробирками.
Доказательством качества прибора служит сталь: из-за серебристого металла в сырье отсутствуют вкусовые примеси.
Выбирая погружные устройства, нужно определиться с объемами и сравнить мощности. Последняя должна быть высокой при выработке сметаны и масла. Установка необходима также для изготовления майонезов и йогуртов.
Во время производства между статором и ротором происходит гидравлический сдвиг при центробежном давлении. Качественный продукт получается благодаря циклическому повторению.
Преимущества погружных устройств:
Главный минус — состав все же получается недостаточно однородным.
Проточные ультразвуковые диспергаторы
Внутри устройства происходит дробление частиц в потоке либо при движении по кругу. В последнем случае жидкость отбирается из кольца и многократно попадает в дробилку.
Молоко по патрубку движется в камеру, где перемещается по краям. Процесс обработки жидкости проходит по многоступенчатой схеме. Во многих моделях она вращается в обратную сторону, в результате увеличиваются затраты энергии и нагрев частиц.
Большинство установок работают с горизонтальным валом.
Проточная часть сделана из нержавейки: такие диспергаторы используются при создании йогуртов, майонезов и мягкого творога.
Желающие начать производство для старта покупают маленькую модель аппарата. После отработки навыков приобретается большой агрегат, на котором в дальнейшем изготавливают продукцию. Некоторые используют первую модель для производства пилотной партии.
Преимущества большинства приборов:
Минусы: нужно следить за содержанием твердой фазы в суспензии. Если не заметить нарушения, то не получатся концентрированные растворы. Также твердые материалы могут повредить детали аппарата и ухудшить характеристики готового продукта.
Особенности применяемых насадок
В каждом диспергаторе имеются зубцы разной формы. В зависимости от того, какой результат ожидается получить, такую модель и приобретают.
В двух последних случаях «П»-образная форма не подходит. В 1-ом жидкость может не пройти в отверстия, а во 2-ом невредимое вещество просто прогоняется по устройству.
С помощью представленных форм зубцов нельзя сделать суспензию в очень вязкой области. Резцы не рассчитаны для работы при большой турбулентности. А преимущества таких ножей заключается в высокой эффективности.
Гомогенизация существует для отделения и равномерного распределения жировых компонентов. Обработка улучшает вкус и увеличивает срок годности. Готовое вещество используется для создания кисломолочных продуктов. Перед процессом нужно ознакомиться с правилами.
Принцип работы гомогенизаторов для молока имеет общие положения. Он включает в себя смешивания и нагревания сырья.
Частным случаем бытовых гомогенизаторов называют диспергаторы. Данные приборы могут выполнять ряд операций. Устройства славятся невысокой ценой и безопасностью.