هموژنایزر در نظر گرفته شده است: برای همگن سازی چند جزئی و پراکندگی محیط های نامحلول (غیر قابل اختلاط) (که نمی توانند بیش از حد گرم شوند)، به منظور به دست آوردن امولسیون ها و سوسپانسیون های غیر قابل جدا شدن بسیار همگن در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، دارویی، شیمیایی و سایر صنایع. از بسیاری جهات، آنها از بهترین مدل های خارجی هموژنایزرها پیشی می گیرند و هیچ همتای روسی ندارند.

اصل عملکرد هموژنایزر.محیط پمپ شده توسط هموژنایزر به لوله مکش وارد می شود و تحت تأثیر فشار نگهدارنده از لوله فشار تخلیه می شود، ذرات درشت دانه و مخلوط هایی که قرار است همگن شوند، روی پروانه دستگاه می افتند، سپس با دریافت شتاب، سقوط می کنند. روی واحد همگن کننده در واحد همگن، آنها بین چاقوهای استوانه ای کالیبراسیون چرخان و ثابت روتور و استاتور خرد می شوند. چاقوهای کالیبراسیون چرخشی و ثابت به صورت حلقه ای سوراخ دار ساخته می شوند. ذرات (مانند گلبول های چربی) که روی واحد همگن می افتند، تحت تأثیر فشار ایجاد شده توسط نیروی گریز از مرکز، توسط پروانه به بیرون فشرده می شوند و از سوراخ ها عبور می کنند. از آنجایی که سرعت چرخش پروانه و یکی از حلقه ها 3000 دور در دقیقه است. (یا قابل تنظیم)، برش تدریجی (خرد شدن) قسمت متحرک چاقوی حلقوی (هر سوراخ قسمت چرخان) گلبول های چربی در حین حرکت وجود دارد.

مزایای.

• تمام قسمت های هموژنایزر که با محصول تماس دارند از آن ساخته شده اند
• فولاد ضد زنگ مواد غذایی با کیفیت بالا AISI 304، AISI 316
• یک مهر و موم مکانیکی نصب شده است که دارای افزایش منبع و
• جلوگیری از هدر رفتن محصول
• عملکرد تضمین شده در بالاتر از آنالوگ های موجود
• شرایط دما (تا 115 درجه سانتیگراد).
• در محیط های اسیدی و قلیایی عالی عمل می کند.
• نسخه هایی با حفاظت در برابر خشکی و با
• موتور ضد انفجار
• امکان اجرای هموژنایزر، با "ژاکت" سرمایش (گرمایش).
• تنظیم صاف درجه همگن سازی و بهره وری امکان پذیر است.
• قابلیت اتصال به شبکه تک فاز یا سه فاز را دارد.

سود. استفاده از هموژنایزرهای ما:

تو می توانی:

• محصولی با کیفیت بالا تولید کنید.
• به درجه بالایی از پراکندگی دست یابد.
• دستیابی به حفظ طولانی مدت ساختار محصول معین.
• از هر تکنولوژی مدرن استفاده کنید.
• طراحی هر خط تولید، با ترکیب با تجهیزات اضافی از تولید کنندگان دیگر.
• کیفیت بالا، پایداری ساختاری و ماندگاری محصول تا حد زیادی به میزان پراکندگی ذرات بستگی دارد.
• حداقل اندازه ذرات فقط با هموژنایزرهای مدرن قابل دستیابی است.

هموژنایزر با ژاکت خنک کننده (گرمایش).

طراحی شده برای همگن سازی محیط هایی که نمی توانند بیش از حد گرم شوند. یک خنک کننده به ژاکت عرضه می شود که برای خنک کردن لایه در تماس با محصول گردش می کند. گرمایش ژاکت برای همگن کردن محیط هایی که در دمای اتاق جامد می شوند (یا چسبناک تر می شوند) استفاده می شود. (شکلات، آیسینگ، خامه، خمیر و غیره). همچنین برای آن دسته از محیط هایی که رشد (مرگ) باکتری ها با افزایش (کاهش) دما مشخص است و بالعکس.

دامنه هموژنایزرها

هموژنایزر لبنیات

کره، شیر، خامه، خامه ترش، ماست، پنیر دلمه، کفیر، شیر تغلیظ شده، پنیر، بستنی، بازیابی پودر شیر، فرمول شیر، مارگارین، سس مایونز، کره سبک و ترکیبی، فرآورده های شیری با ساختار فرم گرفته

خط تولید شیر تغلیظ شده

خط تولید شیر کنسرو

هموژنایزر برای تولید محصولات روغنی و چربی

مارگارین، سس مایونز، کره سبک و ترکیبی

خط تولید کره و مارگارین

پمپ های مواد غذایی در خط تولید سس مایونز

گیاه سس مایونز

خط تولید چربی شیر

هموژنایزر برای تولید شیرینی

خامه، فیلینگ، آیسینگ شکلاتی، کره شکلاتی، خمیر آجیل شکلاتی، شربت

پمپ های مواد غذایی در خطوط تولید آیسینگ شکلاتی

هموژنایزر برای تولید محصولات میوه و سبزیجات

مربا، مارمالاد، مربا، پوره، رب، سس کچاپ، سس، خردل، رب گوجه فرنگی، آب گوجه فرنگی، کنسانتره، خامه، ژله

خط تولید کنسرو میوه، رب گوجه فرنگی، سس و سس کچاپ.

خط تهیه انواع سس با تکه های سبزیجات (سس کچاپ، مربا، مارمالاد و مارمالاد)

خط تولید آب نمک

خط تولید رب گوجه فرنگی

خط تولید مارمالاد، مربا، مربای میوه

هموژنایزر برای تولید فرآورده های گوشتی

رب گوشت و جگر، انواع رب و مخلوط، امولسیون سوسیس و کالباس، غذاهای گوشت و مرغ

هموژنایزر برای تولید محصولات آرایشی و بهداشتی

برای تولید عطر

کرم، شامپو، مومیایی کردن، ژل، پماد، خمیر، شیر، لوسیون

خط تولید لوازم آرایشی و بهداشتی.

خطوط تولید کرم های آرایشی

نصب برای به دست آوردن محصولات آرایشی همگن.

هموژنایزر دارویی

پماد، امولسیون ها، مخلوط ها، اجزای چسبناک، محلول ها

خط تولید دارو

خط تهیه پماد (کرم) استریل.

خط (نصب) استخراج هیدرودینامیکی از مواد خام گیاهی

هموژنایزر برای تولید مواد شیمیایی خانگی

چسب، مواد شوینده، مواد شیمیایی خانگی

خط تولید مایع ظرفشویی

خط تولید مواد شوینده مصنوعی (خمیر)

هموژنایزر برای تولید رنگ و لاک

رنگ، رنگ، لاک، پوشش،

خط تولید رنگ های پایه آب

هموژنایزر برای تولید محصولات شیمیایی و پالایش نفت

محصولات شیمیایی، امولسیون ها و سوسپانسیون های تهاجمی، راه حل های فنی، روغن های فنی، روان کننده ها، سوخت ها

خط تولید مواد شیمیایی

کارخانه پخش کربن

هموژنایزر برای تولید آبجو و محصولات غیر الکلی

خط ترکیب.

خط تولید آبمیوه ریکاوری

مشخصات فنیهموژنایزر

مدل هموژنایزر	تک مرحله ای بدون ژاکت
	P3	P 5.5	P 7.5	P11	P15	P30
	تک مرحله کت
	P3P	P5.5P	P 7.5P	P11P	P15P	P30P
	دو مرحله ای بدون جلیقه
	ص 3-2	ص 5.5-2	ص 7.5-2	ص 11-2	ص 15-2	ص 30-2
	دو مرحله ای، کاپشن
	P3-2P	P5.5-2P	P 7.5-2P	P 11-2P	P 15-2P	P30-2P
	چهار سرعته
	-	-	-	P 11M	P 15M	P 30M
بهره وری، m3/h	2 - 10	2 - 10	2 - 12	10 - 15
سرعت موتور
فشار ورودی، کیلوگرم بر سانتی متر مربع
قدرت موتور الکتریکی، کیلو وات	3	5,5	7,5	11	15	30
دما، درجه سانتیگراد حداقل - حداکثر
سطح صدا، دسی بل
ویسکوزیته سینماتیکی، نه بیشتر از cSt (بدون پمپ - جریان گرانشی)
وزن (کیلوگرم	42	70	85	109	130	157

دستگاه هموژنایزر سما

هموژنایزر (پراکنده کننده) شناور APG.

وقت ملاقات. هموژنایزر زیردریایی APG برای همگن سازی محصولات مایع و ویسکوز در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی و شیمیایی، تهیه سس مایونز، گوشت، میوه، خمیر سبزیجات، پوره، شربت طراحی شده است و همچنین می تواند برای تهیه رنگ های پایه آب استفاده شود. و سایر رسانه های مشابه

دستگاه هموژنایزر شناور بر روی سکوی دستگاه بالابر نصب می شود و با استفاده از صفحه کنترل می تواند آزادانه در امتداد راهنمای عمودی حرکت کند.

هموژنایزر شناور با یک موتور دنده تکمیل می شود، روی دیوارها نصب می شود و در یک ظرف قرار می گیرد.

از مزایای هموژنایزر غوطه‌وری می‌توان به عدم وجود آب‌بند و لوله‌کشی مکانیکی و در نتیجه قابلیت کار در دمای بالا، تحرک، امکان غوطه‌ور کردن هموژنایزر در ظروف با هر اندازه‌ای اشاره کرد.

هموژنایزر غوطه وری را می توان به یک مبدل سرعت مجهز کرد که نصب آن امکان دستیابی به افزایش سرعت چرخش را فراهم می کند.

قطعات در تماس با محصول فرآوری شده از فولاد کروم نیکل ساخته شده است.

محدوده هموژنایزر شناور:

• صنعت آرایشی و بهداشتی
• برای به دست آوردن محصولات آرایشی همگن (کرم، ژل) و غیره.
• صنایع شیمیایی
• صنایع لبنی
• صنعت میوه و تره بار

مشخصات هموژنایزر غوطه وری

هموژنایزر (پراکنده کننده) عمودی چند مرحله ای.

وقت ملاقات. برای همگن سازی چند جزئی مخلوط ها طراحی شده است. از آن در صنایع لبنی استفاده می شود و همچنین می توان از آن در صنایع آرایشی و بهداشتی، دارویی و شیمیایی استفاده کرد.

دستگاه این یک هموژنایزر چند مرحله ای است، تا 19 مرحله. محصول با عبور از مرحله به مرحله، به تدریج خرد شده و تا درجه همگن شدن مورد نظر (2 ... 5 میکرون) مخلوط می شود. اثر همگن سازی بر ساختار فیزیکی شیر و فرآورده های لبنی اثر مثبت دارد.

سرعت روتور تا 3000 دور در دقیقه به صورت استاندارد.
می توان آن را به مبدل سرعت مجهز کرد که نصب آن امکان افزایش سرعت چرخش را تا 6000 دور در دقیقه فراهم می کند.

درجه بالاتر حفاظت در برابر تلفات از طریق مهر و موم. قابلیت اتصال به شبکه تک فاز یا سه فاز را دارد.

هموژنایزر به شما امکان می دهد به موارد زیر دست یابید:

• کاهش اندازه گلبول های چربی که از رسوب کرم جلوگیری می کند.
• رنگ سفید تر و اشتها آورتر
• افزایش مقاومت در برابر امولسیون روغن و چربی،
• بهبود طعم و عطر،
• افزایش ماندگاری لبنیات و لبنیات

قابلیت اطمینان. تمام قسمت های هموژنایزر در تماس با محصول از فولاد ضد زنگ با کیفیت مواد غذایی AISI 304، AISI 316 ساخته شده است، یک مهر و موم انتهایی وارداتی با افزایش منبع، عدم وجود قطعات سایش (مهر و موم جفت پیستون) نصب شده است.

از بسیاری جهات از مدل های خارجی پیشی گرفته و مشابه روسی ندارد

مشخصات هموژنایزر چند مرحله ای

هموژنایزر کاویتاسیون روتاری

طراحی شده برای همگن سازی چند جزئی محیط های نامحلول به منظور به دست آوردن امولسیون ها و سوسپانسیون ها در صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی، دارویی، شیمیایی و سایر صنایع، از جمله برای محصولات ویسکوز.

طراحی خاص هموژنایزر، هندسه خاص بدنه و قطعات کاری چرخان عملکرد بالا را تضمین می کند. مواد مورد استفاده بهداشتی هستند، طراحی هموژنایزر عملی است.

هموژنایزرهای کاویتاسیون روتاری

هموژنایزرهای 4 روتور هیچ آنالوگ در پارامترهای خود ندارند!

مزایای

• تمام قسمت های هموژنایزر در تماس با محصول از فولاد ضد زنگ مرغوب مواد غذایی ساخته شده است.
• یک مهر و موم مکانیکی نصب شده است که منبع افزایش یافته است و از بین رفتن محصول را حذف می کند.
• عملکرد تضمین شده در شرایط دمایی بالاتر از آنالوگ موجود (تا 115 درجه سانتیگراد).
• عملکرد عالی در محیط های اسیدی و قلیایی.
• فشردگی، امکان چیدمان عمودی.
• درجه بالایی از محافظت در برابر تلفات از طریق مهر و موم (پوشش هموژنایزر از پوشش موتور جدا می شود).

اصل عملیات

محصول فرآوری شده به لوله مکش عرضه می شود و تحت تأثیر فشار نگهدارنده از لوله فشار تخلیه می شود.

در واحد همگن کننده، محصول بین چاقوهای استوانه ای کالیبراسیون چرخان و ثابت روتور و استاتور خرد می شود. چاقوهای کالیبراسیون چرخشی و ثابت به صورت حلقه ای سوراخ دار ساخته می شوند.

ذراتی که روی واحد همگن می‌افتند (به عنوان مثال، گلبول‌های چربی) تحت تأثیر فشار ایجاد شده توسط نیروی گریز از مرکز توسط پروانه به بیرون فشرده می‌شوند و از سوراخ‌ها عبور می‌کنند، جایی که قسمت متحرک چاقوی حلقوی (هر سوراخ قسمت چرخان) به تدریج گلبول های چربی را در حین حرکت برش می دهد (له می کند).

مشخصات فنی هموژنایزر کاویتاسیون چرخشی*

هموژنایزر (پراکنده کننده) آنالوگ وارداتی

تشدید فرآیندها 100-600٪!

هموژنایزر امکان پراکندگی، همگن سازی و پمپاژ همزمان محصول را با افزایش فشار خروجی فراهم می کند.

طراحی خاص هموژنایزر (دو محفظه کار)، هندسه خاص بدنه (بدون "مناطق مرده") و قطعات کاری چرخان عملکرد بالا را تضمین می کند. مواد مورد استفاده بهداشتی هستند، طراحی هموژنایزر عملی است.

هموژنایزر بهره وری بالایی دارد، امکان به دست آوردن امولسیون ها و سوسپانسیون های بسیار پایدار را فراهم می کند، درجه همگن سازی 80٪، اندازه ذرات تا 2 میکرون را فراهم می کند. می تواند در خطوط موجود ساخته شود.

دامنه کاربرد در صنعت:

• لبنیات - پنیر لپه نرم، کفیر، شیر تغلیظ شده، پنیر فرآوری شده، بازیابی پودر شیر، خامه.
• روغن و چربی - روغن های ترکیبی، مارگارین، سس مایونز، خمیرها.
• میوه و سبزیجات - مربا، مارمالاد، سس گوجه فرنگی، سس، مربا، پوره، خمیر.
• شیرینی پزی - خامه، پر کردن، خمیر شکلات-آجیل، آیسینگ شکلاتی.
• غیر الکلی - آب میوه، شهد، نوشیدنی.
• لوازم آرایشی - کرم، شامپو، مومیایی کردن، ژل، پماد، خمیر دندان.
• داروسازی - پماد، امولسیون، ژل.
• مواد شیمیایی - شوینده ها، چسب ها، لاک ها، جلا دهنده ها، ضد عفونی کننده ها.

مشخصات هموژنایزر*

* مشخصات ممکن است بنا به درخواست مشتری متفاوت باشد.

میکسر هموژنایزر وکیوم.

این نیروگاه یک راکتور خلاء با یک همزن است که یک هموژنایزر برای گردش مجدد به آن متصل است. پس از بارگیری اجزای اصلی در مخزن راکتور، هوا از سیستم پمپ می شود و نصب به حالت چرخش مجدد روشن می شود که طی آن اجزای بارگذاری شده خرد و مخلوط می شوند. قیف تعبیه شده در سیستم اجازه بارگذاری اضافی اجزای لازم را در طول فرآیند همگن سازی می دهد.

مزیت اصلی این طرح این است که
که اجازه می دهد تا اجزایی را با یکدیگر مخلوط کنید که وقتی در هوای آزاد مخلوط می شوند حتی در طول فرآیند اختلاط سفت می شوند.

تست های کارخانه هموژنایزر

هموژنیزاسیون پردازش مکانیکی مواد خامی است که از فیلترهای شیر عبور کرده اند، در نتیجه گلبول های چربی تحت تأثیر یک نیروی خارجی - فشار، جریان فرکانس بالا، اولتراسوند و غیره پراکنده می شوند (له می شوند).

چرا همگن سازی ضروری است؟

هنگام ذخیره سازی ریخته می شود قوطی های شیرمحصول، چربی به دلیل سبکتر بودن از پلاسما به سطح شناور می شود (معکوس). از مواد خام دفاع می شود. یک توده چربی بزرگ که به لایه های بالایی بالا می رود، با موارد مشابه آن برخورد می کند. تحت تأثیر ایمونوگلوبولین ها، آگلوتیناسیون (چسباندن عناصر فردی و رسوب آنها از یک مخلوط همگن) رخ می دهد. در نتیجه قوام تغییر می کند و کیفیت کاهش می یابد که مطلوب نیست. اگر گلبول‌های چربی به قطعات کوچک شکسته شوند، به هم نمی‌چسبند و به صورت لایه‌ای روی سطح قرار نمی‌گیرند.

سرعت صعود توپ چربی به اندازه آن بستگی دارد - هر چه بزرگتر، سریعتر باشد. طبق فرمول استوکس، با مربع شعاع توده نسبت مستقیم دارد. اندازه گلبول های چربی از 0.5 تا 18 میکرون متغیر است. پس از همگن سازی، تقریباً 10 ضریب کاهش می یابد (متوسط ​​اندازه خروجی 0.85 میکرومتر). این بدان معنی است که آنها 100 برابر کندتر شناور می شوند. علاوه بر این، در توده های کوچک با اندازه کمتر از 1 میکرون، نیروهای دافعه متقابل بیشتر از نیروهای جاذبه است.

در حین خرد کردن چربی، ماده پوسته آن دوباره توزیع می شود. بخشی از فسفاتیدها وارد پلاسما می شود و پروتئین های پلاسما به پوشش بیرونی گلبول های کوچک می روند. به لطف این عوامل امولسیون چربی در شیر تثبیت می شود. با درجه پراکندگی بالا، فرآیند ته نشینی مشاهده نمی شود، چربی شناور نمی شود، فلاسک های شیر با محصول با کیفیت بالاتر پر می شوند. خامه، پنیر دلمه، کره و غیره که از مواد اولیه همگن (همگن) تهیه می‌شوند، بهترین ویژگی‌های ارگانولپتیکی و قوام را دارند، مواد مغذی سریع‌تر و کامل‌تر جذب بدن می‌شوند.

همگن سازی به موارد زیر کمک می کند:

• شیر یا خامه پاستوریزه، داخل آن ریخته می شود ظروف استیل ضد زنگمحتوای چربی، رنگ و طعم یکنواخت به دست آورد.
• شیر و خامه استریل شده بهتر نگهداری می شوند.
• هیچ لایه چربی روی محصولات شیر ​​تخمیر شده تشکیل نشد و لخته های پروتئینی قوی تر و قوام بهتری داشتند.
• در غذای کنسرو شده شیر تغلیظ شده، در طول نگهداری طولانی مدت، فاز چربی مشخص نشد.
• در پودر شیر کامل، چربی آزاد کمتری وجود داشت، بدون پوسته پروتئین - این منجر به اکسیداسیون می شود.
• نوشیدنی های تخمیر شده شیر، خامه و شیر، طعم آبکی ایجاد نکردند و طعم محصول شدیدتر شد.
• شیر با پرکننده (به عنوان مثال، کاکائو) چسبناک تر، بدون رسوب، با طعم بهتر بود.

مکانیسم همگن سازی

هموژنیزاسیون توصیه می شود پس از عبور شیر انجام شود حمام پاستوریزاسیون طولانی مدت.

برای این کار از انواع مختلفی از دستگاه ها استفاده می شود. رایج ترین آنها واحدهای نوع شیر هستند. در هسته آنها، آنها پمپ های پیستونی فشار بالا هستند. مایع از سوراخ های بسیار کوچک عبور می کند. در همان زمان، سرعت جریان به شدت افزایش می یابد. گلبول های چربی خرد می شوند، توده های کوچک حاصل بلافاصله با یک پوسته پروتئینی پوشانده می شوند. چرا این اتفاق می افتد در قسمت دوم مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

هموژنایزر وسیله ای برای بدست آوردن سیستم های پراکنده همگن (همگن) است. سیستم ها می توانند تک فاز یا چند فاز باشند، یعنی. در یک محیط پراکنده که معمولاً مایع است، ذرات (معمولاً نامحلول) از یک یا چند ماده جامد یا مایع وجود دارد که به آنها فازهای پراکنده می گویند. اصطلاح "همگن" به این معنی است که فازها به طور یکنواخت، با غلظت یکسان در هر واحد حجم دلخواه از محیط توزیع می شوند. سیستم حاصل باید نسبتاً پایدار باشد. برای انجام این کار، در حین همگن سازی، در اکثریت قریب به اتفاق موارد، پراکندگی انجام می شود، یعنی سنگ زنی ذرات فاز.

استفاده از هموژنایزرها در صنایع لبنی

هموژنایزر شیر، گلبول های چربی را خرد می کند. سرعت شناور شدن آنها به سطح به مربع شعاع آنها بستگی دارد. بنابراین، پس از کاهش 10 برابری، سرعت 100 برابر کاهش می یابد. به همین دلیل محصول ته نشین نمی شود، به خامه و خامه جدا نمی شود. ماندگاری آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

علاوه بر این، پس از همگن سازی:

• در ساخت مارگارین یا کره، آب و سایر اجزاء به طور مساوی در محیط چرب توزیع می شوند. و در سس مایونز و سالاد - چربی در محیط آبی.
• خامه و شیر پاستوریزه از نظر رنگ، طعم و محتوای چربی یکنواخت می شوند.
• در کنسرو شیر تغلیظ شده، در طول نگهداری طولانی مدت، فاز چربی آزاد نمی شود.
• کفیر، خامه ترش و سایر محصولات شیر ​​تخمیر شده در حال تثبیت هستند. قوام لخته های پروتئینی بهبود می یابد. هیچ پلاک چربی روی سطح تشکیل نمی شود.
• در شیر کامل، مقدار چربی آزاد که توسط پوسته پروتئین محافظت نمی شود کاهش می یابد. به همین دلیل اکسیداسیون سریع آن تحت تأثیر هوای جوی منتفی است.
• شیر با کاکائو یا پرکننده های دیگر طعم را بهبود می بخشد، چسبناک تر می شود. احتمال بارش را کاهش می دهد.
• نوشیدنی های شیر تخمیر شده، خامه و شیر، طعم آبکی ندارند. طعم طبیعی شدیدتر می شود.

روشهای فیزیکی فرآیند و انواع اصلی هموژنایزرها

• هل دادن از طریق یک شکاف باریک. واحدهای از نوع سوپاپ، با پمپ های پیستونی فشار بالا استفاده می شود. چنین دستگاه هایی در صنایع لبنی رایج ترین هستند.
• اختلاط مکانیکی میکسرهایی با چاقو یا کاردک استفاده می شود، از جمله همزن های پر سرعت. ساده ترین مثال یک چرخ قهوه یا یک چرخ گوشت با درایو الکتریکی است. این همچنین شامل دستگاه ضربان چرخشی (RPA) می شود. اگرچه تأثیر بر توده های فاز در آنها پیچیده تر است، اما به بارهای ضربه ای و سایشی محدود نمی شود.
• تاثیر سونوگرافی تاسیسات اولتراسونیک در اینجا کار می کنند که باعث تحریک حفره در یک محیط پراکنده می شود که به دلیل آن فاز خرد می شود.

هموژنایزر پلانجر

دستگاه

دستگاه هموژنایزر در شکل نشان داده شده است. 1. سیلندر پیستون 1 از طریق شیر مکش 3 به لوله ورودی و از طریق دریچه تحویل 4 به محفظه فشار قوی متصل می شود. یک سوپاپ 7، یک فنر 8 و یک پیچ تنظیم 11. برای کنترل فشار، یک گیج فشار 10 به محفظه متصل است. کانال دارای یک انشعاب به شیر اطمینان 9 است. پیستون توسط پمپ 2 به حرکت در می آید.

نمای بزرگ شده سر همگن در شکل 2 نشان داده شده است. دارای یک سوراخ مدرج (کانال) 1 در نشیمنگاه 5، یک فنر 2، یک سوپاپ 4 با یک ساقه 3 و یک پیچ تنظیم 6. نشیمنگاه و شیر به یکدیگر زمین می شوند.

دریچه دارای یک سطح صاف، مخروطی با زاویه کوچک یا شکل پاپت سطح کار است. در حالت اول ممکن است ریفل (شیار) روی آن وجود داشته باشد. اگر هستند، پس همان ها روی زین ساخته می شوند. این باعث افزایش درجه تقسیم فاز می شود.

مدل هایی وجود دارد که در آن سوپاپ و نشیمنگاه در یاتاقان های نصب شده در یک محفظه ثابت قرار دارند. در این حالت آنها تحت فشار جت محصول در جهات مختلف می چرخند.

از آنجایی که مایعی که با سرعت بالا عبور می کند به اندازه کافی روی شیر و نشیمنگاه تأثیر می گذارد، آنها به سرعت فرسوده می شوند. بنابراین، این عناصر از فولادهای به خصوص قوی ساخته شده اند. علاوه بر این، شکل آنها متقارن است. با سایش قابل توجه ، کافی است آنها را به طرف دیگر برگردانید و در نتیجه عمر مفید را دو برابر کنید.

پمپ لزوما پیستون استفاده نمی شود، شما می توانید پیچ ​​یا دوار را انتخاب کنید. نکته اصلی این است که فشار بالایی ایجاد می کند. از آنجایی که مکانیسم پیستون منبع یکنواختی را فراهم نمی کند، چندین عدد از آنها در هموژنایزرها قرار می گیرند، با شروع چرخه ها با فاصله زمانی از هم. محبوب ترین آنها واحدهای سه پلانجری هستند. در آنها روی شفت زانوها 120 درجه می چرخند تا سیلندرها به طور متناوب کار کنند. در این حالت، ضریب ناهمواری خوراک، یعنی نسبت حداکثر مقدار آن به میانگین، 047/1 است.

نشانگر نزدیک به یک به این معنی است که جریان از طریق سر همگن می تواند با یک خطای کوچک پایدار در نظر گرفته شود. بنابراین، در طول فرآیند همگن سازی، شیر همیشه در وضعیت وزنی (باز) قرار دارد. بین آن و صندلی شکافی برای عبور مایع وجود دارد. اندازه آن را نیز می توان ثابت در نظر گرفت، بدون در نظر گرفتن انحراف جزئی از سطح متوسط. در بسیاری از دستگاه های مدرن، جریان از هر پیستون به سر "خود" می رود. پس از تقسیم فاز، آنها در منیفولد خروجی متصل می شوند.

گیج فشار مجهز به دستگاه دریچه گاز است. این باعث کاهش نوسان نشانگر ابزار می شود.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

اصل عملکرد هموژنایزر به شرح زیر است. هنگامی که پیستون برای مکش کار می کند (در شکل به سمت چپ حرکت می کند)، شیر از طریق دریچه 3 وارد سیلندر 1 می شود. سپس پیستون برای پمپاژ کار می کند (به سمت راست حرکت می کند) و محصول را از طریق دریچه 4 به داخل محفظه هل می دهد. ، مایع از طریق کانال از محفظه به سر همگن کننده 5 وارد می شود.

هنگامی که سوپاپ در وضعیت غیر کار قرار دارد، فنر 8 آن را محکم روی صندلی فشار می دهد. شیر تحت فشار دریچه را بالا می برد تا شکاف کوچکی بین آن و نشیمنگاه ایجاد شود. با عبور از آن، گلبول های چربی خرد شده، محصول همگن شده و سپس به لوله خروجی می رود.

اندازه شکاف معمولاً بیش از 0.1 میلی متر نیست. ذرات شیر ​​در این ناحیه با سرعتی در حدود 200 متر بر ثانیه (فقط 9 متر بر ثانیه در محفظه تزریق) حرکت می کنند. اندازه توده های چربی از 3.5-4.0 میکرون به 0.7-0.8 میکرون کاهش می یابد.

فشار تولید شده توسط پمپ پلانجر بسیار زیاد است. بنابراین گرفتگی کانال در صندلی می تواند منجر به از بین رفتن قطعات شود. برای جلوگیری از شکستگی، یک شیر اطمینان 9 نصب شده است.

دستگاه با پیچ 11 تنظیم می شود. یکی از ویژگی های اصلی همگن سازی فشار است. هنگامی که پیچ سفت می شود، فنر دریچه را با شدت بیشتری به نشیمنگاه فشار می دهد. به همین دلیل، با افزایش مقاومت هیدرولیکی، اندازه شکاف کاهش می یابد. تنظیم دستگاه مطابق با قرائت های مانومتر 10 انجام می شود.

طبق دستورالعمل هموژنایزر دمای شیر باید در محدوده 50 تا 65 درجه سانتیگراد باشد که اگر کمتر از این محدوده باشد فرآیند ته نشین شدن توده های چربی تسریع می شود. اگر بالاتر باشد، پروتئین های آب پنیر شروع به رسوب می کنند.

افزایش اسیدیته محصول بر کارایی فرآیند تأثیر منفی می گذارد، زیرا در این حالت پایداری پروتئین ها کاهش می یابد. آگلومراها تشکیل می شوند، خرد کردن توده های چربی دشوار است.

در زمان عبور مایع از شکاف دریچه، به دلیل باریک شدن شدید سطح مقطع کانال، اثر دریچه گاز ایجاد می شود. سرعت جریان بارها افزایش می یابد و فشار کاهش می یابد زیرا انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل می شود.

پس از عبور شیر از سر، برخی از ذرات خرد شده دوباره به هم می چسبند و به صورت کنگلومراهای بزرگتر می شوند. راندمان فرآیند کاهش می یابد. برای مبارزه با این پدیده از همگن سازی دو مرحله ای استفاده می شود. دستگاه در شکل نشان داده شده است. 3. تفاوت اساسی با یک مرحله ای وجود دو جفت بدنه کار است، مرحله اول 4 و دوم - 12. هر کدام فنر فشار خود را با شیر کنترل 6 دارند.

مرحله دوم، کمکی، درجه خرد شدن فاز را بیشتر افزایش می دهد. برای ایجاد فشار برگشتی کنترل شده و ثابت در سر مرحله اول که مرحله اصلی است طراحی شده است. این شرایط فرآیند را بهینه می کند. و همچنین برای انهدام سازندهای نسبتاً ناپایدار. فشار در آن کمتر از فشار اول تنظیم شده است.

همگن سازی تک مرحله ای برای محصولاتی با محتوای چربی کم یا ویسکوزیته بالا طراحی شده است. دو مرحله ای - با محتوای زیاد چربی یا جامد و ویسکوزیته کم. و همچنین در مواردی که لازم است از حداکثر تقسیم فاز ممکن اطمینان حاصل شود.

تکنولوژی جداگانه

در صنایع لبنی همگن سازی می تواند کامل یا مجزا باشد. در حالت اول تمامی مواد اولیه موجود از واحد عبور داده می شود. در دومی ابتدا جدا می شود. خامه حاصل با 16-20 درصد چربی همگن شده و سپس با شیر بدون چربی مخلوط می شود. و به مرحله بعدی پردازش ارسال می شود. این روش باعث صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی می شود.

مکانیسم فرآیند پراکندگی فاز در یک دستگاه از نوع شیر

به گفته N.V. Baranovsky، بر اساس مطالعه عوامل هیدرولیکی موثر بر خرد شدن توده های چربی در حین همگن سازی شیر در دستگاهی از نوع دریچه ای، طرح فرآیند زیر پیشنهاد شد (شکل 4).

در نقطه انتقال جریان از کانال نشیمنگاه به شکاف، بین نشیمنگاه و شیر، سطح مقطع جریان به شدت کاهش می یابد. بنابراین طبق یکی از قوانین اساسی هیدرولیک سرعت حرکت U نیز به سرعت افزایش می یابد.به طور مشخصتر U0 در راه چندین متر در ثانیه است. و U1 در ورودی شکاف 2 مرتبه قدر بالاتر، چند صد متر بر ثانیه است.

یک قطره چربی به یکباره از ناحیه کم به منطقه سرعت بالا حرکت نمی کند. قسمت جلویی توپ ابتدا با سرعت زیاد وارد جریانی می شود که در شکاف ها حرکت می کند. تحت تأثیر مایع سریع، بیرون کشیده می شود (پشت هنوز به آرامی حرکت می کند) و کنده می شود. توده باقی مانده به آرامی به حرکت خود ادامه می دهد (البته، مفهوم "آهسته" در این مورد نسبی است، زیرا کل چرخه قطره که از شکاف عبور می کند 50 میکروثانیه طول می کشد) تا به سمت رابط سرعت حرکت کند، و قسمت، اکنون معلوم شد در جلو است، به همان روش قبلی گسترش می یابد، و همچنین خارج می شود. بنابراین، کل قطره چربی به تدریج تکه تکه می شود و از بخش مرزی عبور می کند. این در یک تفاوت به اندازه کافی بزرگ بین سرعت U0 و U1 رخ می دهد.

اگر معلوم شود که این تفاوت کمتر از یک آستانه مشخص است، پس قبل از جدا شدن ذرات، مرحله میانی رخ می دهد - قطره ابتدا به یک رشته کشیده می شود. اگر تفاوت حتی کوچکتر باشد، توده چربی بدون تخریب از مرز سرعت عبور می کند. اما تاثیر نرخ جریان بالا همچنان آن را به یک حالت ناپایدار، به دلیل شکل‌گیری تغییر شکل‌های داخلی، سوق می‌دهد. بنابراین، به دلیل نیروهای کشش سطحی و ضربه‌های مکانیکی جت‌های جریان، توپ همچنان به بخش‌های کوچک‌تر از هم می‌پاشد.

هموژنایزر روغن

برای به دست آوردن قوام همگن کره یا پنیرهای فرآوری شده، از هموژنایزر نرم کننده استفاده می شود. در طول پردازش، فاز آبی پراکنده شده و به طور یکنواخت در سراسر حجم توزیع می شود. در نتیجه، محصول طولانی تر ذخیره می شود، طعم آن بهبود می یابد. علاوه بر این، زمان صرف شده برای یخ زدایی کاهش می یابد و از دست دادن آب در طول بسته بندی کاهش می یابد.

طراحی دستگاه را می توان به عنوان مثال یکی از محبوب ترین مدل های M6-OGA در نظر گرفت (شکل 5). این شامل یک محفظه و یک قاب (شکل 6)، یک قیف گیرنده، که در زیر آن پیچ های تغذیه قرار دارد، و یک روتور با 12، 16 یا 24 تیغه است. یک موتور الکتریکی به عنوان درایو استفاده می شود. سرعت پیچ توسط یک متغیر کنترل می شود. سرعت زاویه ای روتور ثابت است.

عملکرد هموژنایزر به شرح زیر است. کره به تکه های بزرگ در قیف قرار می گیرد. مارپیچ ها در جهت های مختلف می چرخند، هنگامی که از بالا مشاهده می شوند - یکی به سمت دیگری. با کمک آنها، روغن از طریق روتور عبور می کند، پس از آن، از طریق یک نازل مستطیلی، به قیف گیرنده می رود (در شکل نشان داده نشده است). برای اینکه روغن به بدنه های کار نچسبد آنها را با محلول داغ روغن کاری می کنند.دستگاه چرخشی ضربانی

اخیراً دستگاه های چرخشی ضربان دار (RPA) به طور فزاینده ای برای فرآوری شیر مورد استفاده قرار می گیرند. چنین هموژنایزر از نظر طراحی و اصل عملکرد مشابه پمپ گریز از مرکز است. تفاوت اصلی در بدنه های کاری است.

RPA به شرح زیر سازماندهی شده است. یک موتور الکتریکی به عنوان محرک عمل می کند. روتور به شکل یک استوانه سوراخ شده به طور صلب بر روی شفت کشیده آن ثابت می شود. از انتهای سیلندر، از کنار درپوش، یک پروانه می تواند وجود داشته باشد. سوراخ کردن لازم نیست. در داخل پوشش یک سیلندر مشابه وجود دارد، ثابت، نقش استاتور را بازی می کند.

شیر از طریق نازل محوری روی درب تغذیه می شود و وارد پروانه می شود. این بخش خرد کردن فاز اولیه را تولید می کند و مخلوط کار را تسریع می کند. سپس دومی از سوراخ استوانه متحرک عبور می کند، دوباره تا حدی تحت تأثیر بارهای برشی و ساینده پراکنده می شود و به یک حفره همگن بین روتور و استاتور ختم می شود. در اینجا علاوه بر شوک، نیروهای دیگری بر روی گلبول های چربی اثر می گذارند.

در یک جریان متلاطم که با سرعت بالا حرکت می کند (این دقیقاً همان چیزی است که در منطقه کاری RPA مشاهده می شود) جریان های میکرو گردابی بوجود می آیند. اگر یک گرداب کروی کوچک با یک قطره چربی برخورد کند، آن را از بین می برد. همچنین یک اثر هیدروآکوستیک وجود دارد. کاویتاسیون شدید، که منجر به فروپاشی حباب‌های هوا می‌شود، امواج ضربه‌ای ایجاد می‌کند که توده‌های فاز نیز نمی‌توانند در برابر آن مقاومت کنند.

حداکثر تأثیر دستگاه بر روی ذرات در لحظه ای حاصل می شود که ارتعاشات تشدید بین روتور و استاتور رخ می دهد. برای اطمینان از این اثر، لازم است قطر سیلندر متحرک، سرعت چرخش آن و همچنین فاصله بین آن و استاتور محاسبه شود.

پس از منطقه کار، شیر از سوراخ های استاتور عبور می کند و، از قبل همگن شده، از طریق یک لوله خروجی مماسی که معمولاً به سمت بالا هدایت می شود، تخلیه می شود، به طوری که اتصال خطوط لوله برای بارگیری مجدد قیف در سیستم گردش مجدد آسان تر است.

برای افزایش درجه خرد شدن، دستگاه ممکن است چندین جفت "روتور-استاتور" داشته باشد. پس از نصب پوشش، آنها به طور متناوب مرتب می شوند. مدل هایی وجود دارد که در آنها به جای پروانه، یک دیسک سوراخ دار قرار می گیرد. هموژنایزرهای RPA می توانند زیر آب نیز باشند. به صورت اختیاری، واحد مجهز به دستگاه های زیر است:

• حفاظت از اجرای خشک
• موتور ضد انفجار.
• روکش با ژاکت گرمایش/سرد کننده.
• تنظیم کننده تغییر صاف فرکانس چرخش موتور.
• دستگاه بارگیری (تغذیه کننده پیچ)، برای امولسیون ها و سوسپانسیون های چسبناک، کم محلول، ناهمگن و یا اجزای با جریان آزاد.
• واحد تخلیه، برای تخلیه در یک ظرف شخص ثالث هنگام کار بر اساس طرح گردش.
• مهر و موم شفت دم مکانیکی ساخته شده از سرامیک کاربید سیلیکون - عمر مفید دستگاه را حتی در هنگام کار با مایعات تهاجمی یا حاوی مواد ساینده افزایش می دهد.

RPA تک فاز یا سه فاز است. تمام قطعاتی که با مواد غذایی در تماس هستند از فولاد ضد زنگ AISI 304، AISI 316 یا نمونه های داخلی آنها ساخته شده اند. از آنجایی که مایع پراکنده از دستگاه تحت فشار خارج می شود، هموژنایزر RPA به طور همزمان به عنوان یک پمپ گریز از مرکز عمل می کند.

هموژنایزرهای اولتراسونیک

دستگاه (با استفاده از BANDELIN به عنوان مثال). هموژنایزر اولتراسونیک شامل (از بالا به پایین در شکل 15) یک ژنراتور RF، یک مبدل اولتراسونیک، "شاخ" و کاوشگر (موج موج) است. ژنراتور RF به یک شبکه خانگی با فرکانس جریان 50 یا 60 هرتز متصل است. این پارامتر را تا 20 کیلوهرتز تقویت می کند. مبدل اولتراسونیک، مجهز به یک مدار نوسانی با یک عنصر پیزوالکتریک اندازه گیری، انرژی جریان تولید شده توسط ژنراتور را به نوسانات امواج اولتراسونیک با فرکانس مشابه تبدیل می کند. دامنه تولید شده ثابت می ماند. اولتراسونیک - به دلیل استفاده از "شاخ" یک شکل خاص افزایش می یابد. پروب ها در آنها قرار می گیرند و ارتعاشات را به یک ظرف مایع منتقل می کنند. بسته به حجم محیط کار، آنها می توانند مسطح، به شکل مخروط یا "میکرو" با قطر 2 تا 25 میلی متر باشند.

صنایع داخلی نیز هموژنایزرهای اولتراسونیک تولید می کنند. از جدیدترین مدل ها، توسعه I100-6 / 840 2015 را می توان اشاره کرد (شکل 16). این دستگاه دارای کنترل دیجیتال، حالت پالس، کنترل دامنه و مجموعه ای از پروب ها می باشد.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد. هنگامی که امواج اولتراسونیک از یک مایع عبور می کنند، به طور متناوب، 20000 بار در ثانیه، فشار زیاد و کم در آن ایجاد می کنند. دومی عملاً برابر با فشار بخار داخلی مایع است ، در نتیجه حباب های پر از بخار در آن ظاهر می شود ، مایع به جوش می آید. هنگامی که حفره ها فرو می ریزند، افت فشار رخ می دهد، میکروجریان های متلاطم با جریان سریع تشکیل می شوند که قطرات چربی را از بین می برند.

برخی از کارشناسان معتقدند که تحت قرار گرفتن در معرض اولتراسونیک، توده ها نه از کاویتاسیون، بلکه به دلیل این واقعیت است که موج با عبور از افت چربی در نقاط مختلف، باعث شتاب هایی با اندازه و جهت متفاوت می شود. در نتیجه نیروهای چند جهتی به وجود می آیند که سعی در شکستن توپ دارند.

همگن سازی گام مهمی در فرآوری شیر و سایر محصولات است. با کمک آن، ساختار بهبود می یابد و ماندگاری افزایش می یابد و طعم اشباع تر می شود.

هموژنیزاسیون به یک فرآیند تولید استاندارد تبدیل شده است که معمولاً به عنوان وسیله ای برای جلوگیری از جدا شدن امولسیون چربی توسط گرانش استفاده می شود. گاولن که این فرآیند را در سال 1899 توسعه داد، تعریف زیر را به زبان فرانسوی ارائه کرد: "Fixer lacomposition des liquides".

اول، همگن شدن منجر به تقسیم گلبول های چربی به گلبول های بسیار کوچکتر می شود (شکل 1 را ببینید). در نتیجه خامه شدن کاهش می یابد و تمایل توپ ها به چسبیدن به هم یا تشکیل آگلومراهای بزرگ نیز کاهش می یابد. اساساً شیر همگن به صورت مکانیکی تولید می شود. با سرعت بالا از طریق یک کانال باریک هدایت می شود.

تخریب گلبول های چربی با ترکیبی از عواملی مانند تلاطم و کاویتاسیون به دست می آید. در نتیجه، قطر توپ ها به 1 میکرون کاهش می یابد و این با افزایش چهار تا شش برابری در سطح سطح میانی بین چربی و پلاسما همراه است. در نتیجه توزیع مجدد ماده پوسته که قبل از نابودی گویچه های چربی را به طور کامل می پوشاند، گلبول های تازه تشکیل شده دارای پوسته های ناکافی قوی و ضخیم هستند. این غشاها همچنین شامل پروتئین های پلاسمای شیر جذب شده هستند.

فاکس به همراه همکارانش مجتمع چربی-پروتئین حاصل از همگن کردن شیر را بررسی کردند. او ثابت کرد که کازئین جزء پروتئینی مجموعه است و احتمالاً از طریق نیروهای جاذبه قطبی با بخش چربی مرتبط است. او همچنین دریافت که میسل‌های کازئین با عبور از دریچه هموژنایزر فعال می‌شوند و آنها را مستعد تعامل با فاز چربی می‌کند.

الزامات فرآیند

وضعیت فیزیکی و غلظت کسر چربی در طول همگن سازی بر اندازه گلبول های چربی تأثیر می گذارد. همگن کردن شیر سرد، که در آن چربی عمدتاً در حالت جامد وجود دارد، عملاً امکان پذیر نیست. فرآوری شیر در دمای 30-35 درجه سانتیگراد منجر به پراکندگی ناقص بخش چربی می شود. زمانی که کل فاز چربی در حالت مایع باشد و در غلظت هایی که برای شیر طبیعی است، هموژنیزاسیون واقعا موثر است. غذاهای با محتوای چربی بالا، به خصوص در غلظت های کم پروتئین آب پنیر با محتوای چربی بالا، تمایل به تشکیل گلبول های چربی بزرگ دارند. خامه با محتوای چربی بیشتر از 12٪ نمی تواند با موفقیت در فشار بالا استاندارد با موفقیت همگن شود زیرا کمبود مواد غشایی (کازئین) باعث می شود که گلبول های چربی به صورت خوشه ای به هم بچسبند. برای همگن سازی موثر، یک گرم چربی باید 0.2 گرم کازئین داشته باشد.

فرآیندهای همگن سازی با فشار بالا منجر به تشکیل گلبول های کوچک چربی می شود. با افزایش دمای همگن سازی، پراکندگی فاز چربی افزایش می یابد - متناسب با کاهش ویسکوزیته شیر در دماهای بالا.

معمولاً همگن سازی در دمای 55 تا 80 درجه سانتیگراد و تحت فشار 10 تا 25 مگاپاسکال (100-250 بار) بسته به نوع محصول در حال پردازش انجام می شود.

ویژگی های جریان

هنگامی که جریان از یک کانال باریک عبور می کند، سرعت آن افزایش می یابد (شکل 2 را ببینید). سرعت افزایش می یابد تا زمانی که فشار ساکن به سطحی کاهش یابد که مایع در آن بجوشد. حداکثر سرعت عمدتاً به فشار ورودی بستگی دارد. با خروج سیال از شکاف، سرعت کاهش می یابد و فشار شروع به افزایش می کند. جوشیدن مایع متوقف می شود و حباب های بخار منفجر می شوند.

نظریه های همگن سازی

در طول سال ها استفاده از فرآیند همگن سازی، تئوری های زیادی مطرح شده است که مکانیسم همگن سازی را در سطح بالا توضیح می دهد.
فشار. دو نظریه که سیستم روغن-آب پراکنده را با قیاس با شیر توضیح می‌دهند، جایی که قطر بیشتر قطرات کمتر از 1 میکرون است، تا به امروز منسوخ نشده‌اند.
آنها توضیحی از تأثیر پارامترهای مختلف بر کارایی همگن سازی ارائه می دهند.

تئوری تخریب توپ ها توسط گرداب های متلاطم ("Microvortices") بر این واقعیت استوار است که تعداد زیادی ریزگردهای آشفته در مایعی که با سرعت بالا حرکت می کند ایجاد می شود.

اگر یک ریز جریان متلاطم با قطره ای قابل مقایسه با آن برخورد کند، قطره دوم از بین می رود. این نظریه امکان پیش بینی تغییرات در نتایج همگن سازی با تغییرات فشار اعمالی را فراهم می کند. این پیوند در بسیاری از مطالعات یافت شده است.

از سوی دیگر، نظریه کاویتاسیون بیان می کند که قطرات چربی توسط امواج ضربه ای که هنگام انفجار حباب های بخار رخ می دهد، از بین می روند. بر اساس این نظریه، همگن شدن زمانی اتفاق می افتد که مایع از شکاف خارج شود. بنابراین فشار برگشتی مورد نیاز برای کاویتاسیون در این مورد از اهمیت بالایی برخوردار است. این در عمل تایید شده است. با این حال، همگن شدن بدون کاویتاسیون امکان پذیر است، اما در این مورد کمتر موثر است.

شکل 3 تخریب گلبول های چربی در مراحل اول و دوم همگن سازی.
1 بعد از مرحله اول
2 بعد از مرحله دوم

همگن سازی یک مرحله ای و دو مرحله ای

هموژنایزرها را می توان به یک سر همگن یا دو سر متصل به هم مجهز کرد. از این رو نام: همگن سازی تک مرحله ای و همگن سازی دو مرحله ای. هر دو سیستم در شکل های 5 و 6 نشان داده شده اند. در همگن سازی تک مرحله ای، کل افت فشار استفاده می شود.
در یک مرحله با همگن سازی دو مرحله ای، کل
فشار قبل از مرحله اول P 1 و قبل از مرحله دوم P 2 اندازه گیری می شود.

برای بازده همگن سازی بهینه، معمولاً از یک نوع دو مرحله ای استفاده می شود. اما اگر نسبت P 2: P 1 تقریباً 0.2 باشد، نتایج مورد نظر را می توان به دست آورد. نسخه یک مرحله ای برای همگن سازی استفاده می شود

• محصولات کم چرب
• محصولاتی که نیاز به ویسکوزیته بالا دارند (تشکیل آگلومراهای خاص).
• در محصولاتی که به ویسکوزیته پایین نیاز دارند
• برای دستیابی به حداکثر بازده همگن سازی (میکرونیزاسیون).

شکل 3 شکل گیری و تخریب انباشته های گلبول های چربی را در مرحله دوم همگن سازی نشان می دهد.

تأثیر همگن سازی بر ساختار و خواص شیر

اثر همگن سازی تأثیر مثبتی بر ساختار فیزیکی دارد
و خواص شیر و در موارد زیر نمایان می شود:

• کاهش اندازه گویچه های چربی که از ته نشین شدن کرم جلوگیری می کند
• رنگ سفیدتر و اشتها آور
• افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون چربی
• بهبود عطر و طعم
• افزایش ایمنی محصولات شیر ​​تخمیری ساخته شده از شیر هموژن.

با این حال، همگن سازی معایب خاصی نیز دارد. از جمله:

• عدم امکان جداسازی شیر هموژن
• کمی افزایش حساسیت به نور، هم از خورشید و هم از لامپ های فلورسنت، می تواند منجر به طعم به اصطلاح آفتابی شود.
• مقاومت در برابر حرارت کاهش یافته - به ویژه هنگام آزمایش مرحله اول همگن سازی، همگن سازی شیر بدون چربی و در موارد دیگر که به تشکیل انباشته شدن گلبول های چربی کمک می کند، مشخص می شود.
• نامناسب بودن شیر برای تولید پنیرهای نیمه سخت و سفت، زیرا لخته آب پنیر را به خوبی جدا نمی کند.

هموژنایزر

برای اطمینان از حداکثر راندمان همگن سازی معمولاً به هموژنایزرهای فشار بالا نیاز است.

محصول وارد واحد پمپاژ می شود و در آنجا توسط یک پمپ پیستونی تحت فشار قرار می گیرد. سطح فشار تولید شده به فشار برگشتی بستگی دارد که با فاصله بین پیستون و صندلی در سر همگن تعیین می شود. فشار P 1 همیشه به معنای فشار همگن شدن است. P 2 فشار برگشت مرحله اول همگن یا فشار در ورودی به مرحله دوم است.

شکل 4 هموژنایزر یک پمپ فشار قوی بزرگ با یک دستگاه فشار برگشتی است.
1 موتور محرک اصلی
2 درایو تسمه V
3 فشار سنج
4 مکانیسم میل لنگ
5 پیستون
6 مهر و موم پیستون
7 بلوک پمپ فولادی ضد زنگ ریخته گری
8 سوپاپ
9 سر همگن
10 سیستم هیدرولیک

شکل 5 همگن سازی تک مرحله ای. شماتیک سر همگن کننده:
1 سوپاپ
2 حلقه ضربه
3 زین
4 درایو هیدرولیک

پمپ فشار قوی

پمپ پیستونی توسط یک موتور الکتریکی قدرتمند (موقعیت 1 در شکل 4) از طریق میل لنگ و میله های اتصال هدایت می شود - این انتقال چرخش موتور را به حرکت رفت و برگشتی پیستون های پمپ تبدیل می کند.

پیستون ها (مقام 5) در بلوک سیلندر فشار قوی حرکت می کنند.
آنها از مواد با مقاومت بالا ساخته شده اند. پیستون ها مجهز به آب بند دوبل هستند. برای خنک کردن پیستون ها آب به فضای بین آب بندی ها می رسد. میعانات داغ نیز می تواند برای جلوگیری از آلودگی مجدد محصول به میکروارگانیسم ها در حین کار هموژنایزر در آنجا عرضه شود. همچنین می توان از میعانات داغ برای حفظ شرایط تولید آسپتیک محصول در حین کار هموژنایزر استفاده کرد.

سر همگن

شکل 5 و 6 سر همگن و سیستم هیدرولیک آن را نشان می دهد. پمپ پیستونی بسته به نوع محصول، فشار شیر را از 300 کیلو پاسکال (3 بار) در ورودی به فشار همگن سازی 10-15 مگاپاسکال (100-240 بار) افزایش می دهد. فشار در ورودی به مرحله اول قبل از مکانیسم (فشار هموژنیزاسیون) به طور خودکار ثابت نگه داشته می شود. فشار روغن روی پیستون هیدرولیک و فشار همگن بر روی سوپاپ یکدیگر را متعادل می کنند. هموژنایزر بدون در نظر گرفتن نسخه تک مرحله ای یا دو مرحله ای، به یک مخزن روغن معمولی مجهز است. با این حال، در یک هموژنایزر دو مرحله ای، دو سیستم هیدرولیک وجود دارد که هر کدام پمپ مخصوص به خود را دارند. فشار همگن جدید با تغییر فشار روغن تنظیم می شود. فشار همگن روی گیج فشار بالا نشان داده شده است.

فرآیند همگن سازی در مرحله اول انجام می شود. دومی عمدتاً دو هدف را دنبال می کند:

ایجاد یک فشار برگشتی ثابت و کنترل شده به سمت مرحله اول، در نتیجه شرایط همگن سازی بهینه را تضمین می کند

تخریب خوشه های چسبنده از گلبول های چربی که بلافاصله پس از همگن شدن تشکیل می شوند (شکل 3 را ببینید).

توجه داشته باشید که فشار همگن فشار قبل از مرحله اول است نه فشار دیفرانسیل.

قطعات سر همگن بر روی دستگاه سنگ زنی دقیق ماشین کاری می شوند. حلقه شوک به گونه ای در جای خود قرار می گیرد که سطح داخلی آن عمود بر خروجی شکاف باشد. صندلی با زاویه 5 درجه اریب شده است تا به محصول شتاب کنترل شده بدهد، بنابراین از سایش شتابی که در غیر این صورت اجتناب ناپذیر بود، جلوگیری می کند.

شیر تحت فشار بالا بین نشیمنگاه و دریچه نفوذ می کند. عرض شکاف تقریباً 0.1 میلی متر است که 100 برابر قطر فشار چربی تولید شده توسط پمپ پیستونی است که به انرژی جنبشی تبدیل می شود. بخشی از این انرژی پس از عبور از مکانیسم دوباره به فشار تبدیل می شود. قسمت دیگر به صورت گرما آزاد می شود. هر 40 بار افت فشار پس از عبور از مکانیزم، دما را 1 درجه سانتی گراد افزایش می دهد. هموژنیزاسیون کمتر از 1٪ از کل این انرژی را مصرف می کند، و با این حال همگن سازی با فشار بالا هنوز کارآمدترین روش موجود امروزی است.

شکل 6
همگن سازی دو مرحله ای
1 مرحله اول
2 مرحله دوم

کارایی همگن سازی

هدف همگن سازی بستگی به نحوه اعمال آن دارد. بر این اساس، روش های ارزیابی اثربخشی نیز در حال تغییر است.

مطابق با قانون استوکس، سرعت رشد یک ذره با فرمول زیر تعیین می شود، که در آن: v سرعت است.

q شتاب ناشی از گرانش است p اندازه ذره η hp چگالی مایع η ip چگالی ذره t ویسکوزیته است

یا v = ثابت x p 2

از فرمول به دست می آید که کاهش اندازه ذرات یک راه موثر برای کاهش افزایش سرعت است. بنابراین، کاهش اندازه ذرات در شیر منجر به کاهش سرعت ته نشین شدن خامه می شود.

روش های تحلیلی

روش های تحلیلی برای تعیین کارایی همگن سازی می تواند باشد
به دو گروه تقسیم می شوند:

I. تعیین میزان ته نشین شدن خامه

قدیمی ترین راه برای تعیین زمان ته نشین شدن خامه این است که یک نمونه بردارید، بگذارید برای مدت معینی بماند و سپس محتوای چربی لایه های مختلف را تجزیه و تحلیل کنید. روش USPH بر این اصل استوار است. به عنوان مثال، یک نمونه یک لیتری به مدت 48 ساعت کهنه می شود و پس از آن میزان چربی در لایه بالایی (100 میلی لیتر) و همچنین در بقیه شیر مشخص می شود. اگر کسر جرمی چربی در لایه زیرین 0.9 برابر کمتر از لایه بالایی باشد، هموژنیزاسیون رضایت بخش در نظر گرفته می شود.

روش NIZO نیز بر همین اصل استوار است. بر اساس این روش، نمونه ای مثلاً 25 میلی لیتری به مدت 30 دقیقه با سرعت 1000 دور در دقیقه در دمای 40 درجه سانتی گراد و شعاع 250 میلی متر تحت سانتریفیوژ قرار می گیرد. سپس مقدار چربی لایه زیرین 20 میلی لیتر بر میزان چربی کل نمونه تقسیم می شود و نتیجه در 100 ضرب می شود. این نسبت مقدار NIZO نامیده می شود. برای شیر پاستوریزه معمولاً 50-80 درصد است.

II. تحلیل کسری

توزیع اندازه ذرات یا قطرات در یک نمونه را می توان با یک روش ثابت شده با استفاده از تنظیم پراش لیزری تعیین کرد (شکل 7 را ببینید)، که یک پرتو لیزر را به داخل نمونه در کووت می فرستد. درجه پراکندگی نور به اندازه و تعداد ذرات موجود در شیر مورد مطالعه بستگی دارد.

نتیجه در قالب نمودارهای توزیع اندازه ذرات نشان داده شده است. درصد چربی بر حسب جرم به عنوان تابعی از اندازه ذرات (اندازه گلوبول چربی) ارائه می شود. شکل 8 سه نمودار توزیع اندازه گویچه چربی معمولی را نشان می دهد. توجه داشته باشید که با افزایش فشار همگن، نمودار به سمت چپ تغییر می کند.

مصرف انرژی و تاثیر آن بر دما

توان الکتریکی ورودی مورد نیاز برای همگن سازی با فرمول زیر بیان می شود:

هموژنایزر در خط تولید

معمولاً هموژنایزر در ابتدای خط، یعنی قبل از بخش گرمایش نهایی در مبدل حرارتی نصب می شود. در اکثر کارخانه های پاستوریزاسیون برای تولید شیر آشامیدنی برای بازار مصرف، هموژنایزر بعد از اولین بخش احیا کننده قرار دارد.

در تولید شیر استریل، هموژنایزر معمولاً در ابتدای فرآیند تصفیه در دمای بالا در سیستم گرمایش غیرمستقیم و همیشه در انتهای فرآیند در سیستم گرمایش مستقیم محصول قرار می‌گیرد. در قسمت آسپتیک گیاه پس از بخش استریلیزاسیون محصول. در این مورد، از نسخه آسپتیک هموژنایزر، مجهز به مهر و موم پیستون، واشر، کندانسور استریل و دمپرهای آسپتیک ویژه استفاده می شود.

هموژنایزر آسپتیک پس از بخش استریل کردن گیاهان با حرارت دادن مستقیم محصول در موارد تولید لبنیات با کسر توده چربی بیش از 6-10 درصد و/یا با محتوای پروتئین بالا نصب می شود. واقعیت این است که در دمای پردازش بسیار بالا در شیر با محتوای بالای چربی و / یا پروتئین، تجمع گلبول های چربی و میسل های کازئین تشکیل می شود. یک هموژنایزر آسپتیک که پس از بخش استریلیزاسیون قرار دارد، این ذرات آگلومره شده را تجزیه می کند.

همگن سازی کامل

همگن سازی کامل رایج ترین روش برای همگن کردن شیر آشامیدنی و شیری است که برای تولید فرآورده های شیری تخمیری در نظر گرفته شده است. میزان چربی شیر، و گاهی اوقات محتوای آن
باقی مانده های خشک بدون چربی (مثلاً در تولید ماست) قبل از همگن سازی نرمال می شوند.

همگن سازی را جدا کنید

همگن سازی جدا به این معنی است که قسمت عمده شیر بدون چربی همگن نشده است. خامه و مقدار کمی شیر بدون چربی همگن می شوند. این روش همگن سازی معمولاً برای شیر آشامیدنی پاستوریزه استفاده می شود. مزیت اصلی همگن سازی جداگانه اقتصاد نسبی آن است. مصرف کل انرژی به دلیل عبور شیر کمتر از هموژنایزر تا 65 درصد کاهش می یابد.

از آنجایی که شیر حاوی حداقل 0.2 گرم کازئین به ازای هر 1 گرم چربی باشد، بالاترین راندمان همگن شدن را می توان به دست آورد، حداکثر محتوای چربی توصیه شده 12٪ است. خروجی ساعتی یک کارخانه که در آن همگن سازی جداگانه انجام می شود را می توان با فرمول زیر تعیین کرد.

میزان تولید شیر نرمال پاستوریزه (Q sm) در ساعت تقریباً 9690 لیتر خواهد بود. اگر این رقم را با فرمول 2 جایگزین کنیم، به دست می آید:
که خروجی ساعتی هموژنایزر تقریباً 2900 لیتر است،
یعنی حدود یک سوم کل عملکردش.

طرح جریان در تاسیسات شیر ​​نیمه همگن شده در شکل 10 نشان داده شده است.

تاثیر لبنیات همگن شده بر بدن انسان

در اوایل دهه 1970، دانشمند آمریکایی K. Oster (K. Oster) این فرضیه را مطرح کرد که همگن شدن شیر به آنزیم گزانتین اکسیداز اجازه می دهد تا از طریق روده ها به سیستم گردش خون نفوذ کند. (اکسیداز آنزیمی است که افزودن اکسیژن به یک بستر یا حذف هیدروژن از آن را کاتالیز می کند.) به گفته اوستر، گزانتین اکسیداز به روند آسیب به رگ های خونی کمک می کند و منجر به تصلب شرایین می شود.

این فرضیه توسط دانشمندان رد شد به این دلیل که بدن انسان خود هزاران برابر بیشتر از آن چیزی که شیر همگن می تواند به صورت تئوری وارد آن شود، از این آنزیم تولید می کند.

بنابراین، همگن شدن شیر ضرری ندارد. از نظر تغذیه، همگن شدن تغییر خاصی ایجاد نمی کند، به جز اینکه چربی و پروتئین در محصولات هموژنیزه سریعتر و راحت تر تجزیه می شوند.

با این حال، اوستر درست می گوید که فرآیندهای اکسیداسیون می تواند برای بدن انسان مضر باشد و رژیم غذایی برای سلامتی مهم است.

این روش پردازش مکانیکی شیر و فرآورده های لبنی مایع باعث افزایش پراکندگی فاز چربی در آنها می شود که باعث می شود از ته نشین شدن چربی در طول ذخیره سازی شیر، توسعه فرآیندهای اکسیداتیو، بی ثباتی و کوبیدن در هنگام اختلاط شدید جلوگیری شود. و حمل و نقل

همگن سازی مواد خام به موارد زیر کمک می کند:

در تولید شیر و خامه پاستوریزه - به دست آوردن یکنواختی (طعم، رنگ، محتوای چربی).

شیر و خامه استریل شده - افزایش پایداری ذخیره سازی؛

محصولات شیر ​​تخمیر شده (خامه ترش، کفیر، ماست و غیره) - افزایش قدرت و بهبود قوام لخته های پروتئین و از بین بردن تشکیل یک پلاگین چربی روی سطح محصول.

غذای کنسرو شده شیر تغلیظ شده - جلوگیری از انتشار فاز چرب در طول ذخیره سازی طولانی مدت.

پودر شیر کامل - کاهش مقدار چربی شیر آزاد که توسط پوسته های پروتئین محافظت نمی شود، که منجر به اکسیداسیون سریع آن تحت عمل اکسیژن اتمسفر می شود.

شیر بازسازی شده، خامه و نوشیدنی های شیر تخمیر شده - برای ایجاد طعم کامل محصول و جلوگیری از ظهور طعم آبکی.

شیر با پرکننده (کاکائو و غیره) - بهبود طعم، افزایش ویسکوزیته و کاهش احتمال تشکیل رسوب.

پراکندگی گلبول های چربی، یعنی کاهش اندازه آنها و توزیع یکنواخت آنها در شیر، با قرار دادن شیر در معرض یک نیروی خارجی قابل توجه (فشار، سونوگرافی، پردازش الکتریکی با فرکانس بالا و غیره) در ماشین های مخصوص - هموژنایزرها به دست می آید.

رایج ترین روش در صنایع لبنی همگن کردن شیر با فشار دادن آن از طریق شکاف دریچه حلقوی سر همگن دستگاه است. گلبول های چربی که از این شکاف عبور می کنند، پراکنده می شوند. فشار مورد نیاز توسط یک پمپ تولید می شود. در تولید شیر کامل، اندازه گلبول های چربی از 3-4 میکرون به 0.7-0.8 میکرون کاهش می یابد.

واحد اصلی هموژنایزرهای مدرن نوع شیر، سر همگن کننده است. می تواند یک یا دو مرحله باشد. مرحله دوم معمولاً با فشار کمتری نسبت به مرحله اول کار می کند.

استفاده از همگن سازی یک یا دو مرحله ای بستگی به نوع محصولات لبنی تولید شده دارد.

هموژنیزاسیون دو مرحله ای با افت فشار زیاد در هر دو مرحله در تولید لبنیات پرچرب (خامه، مخلوط بستنی و ...) استفاده می شود.

این به شما امکان می دهد انباشته های حاصل از گلبول های چربی را پراکنده (شکستن) کنید. برای تولید انواع دیگر لبنیات از جمله شیر آشامیدنی می توان از همگن سازی یک مرحله ای استفاده کرد.

عملیات حرارتی شیر

عملیات حرارتی یکی از عملیات های تکنولوژیکی اصلی و ضروری فرآوری شیر است که به منظور ضدعفونی انجام می شود. بازده عملیات حرارتی مربوط به مقاومت حرارتی شیر است که با پروتئین، ترکیب نمک و اسیدیته آن تعیین می شود که به نوبه خود به فصل، دوره شیردهی، وضعیت فیزیکی و نژاد حیوانات، رژیم غذایی و رژیم غذایی بستگی دارد. ، و غیره.

در طی عملیات حرارتی، شیر و فرآورده های لبنی دچار تغییرات پیچیده ای در خواص بیوشیمیایی و فیزیکی و شیمیایی و همچنین تغییراتی در اجزای شیر می شوند. هدف از عملیات حرارتی متنوع است، یعنی: کاهش تعداد کل میکروارگانیسم ها و از بین بردن اشکال بیماری زا، غیرفعال کردن (تخریب) آنزیم های شیر برای افزایش پایداری در نگهداری طولانی مدت، ارائه طعم، بو، رنگ و بافت خاص، ایجاد شرایط دمایی مطلوب برای تخمیر، تبخیر، ذخیره سازی و همچنین فرآیندهای پردازش مکانیکی و غیره.

عملیات حرارتی شیر ترکیبی از حالت های قرار گرفتن در معرض دما (گرمایش یا سرمایش) و زمان قرار گرفتن در این دما است. علاوه بر این، مدت زمان قرار گرفتن در معرض در یک دمای معین باید به اندازه ای باشد که اثر مورد نظر حاصل شود. در صنایع لبنی، عملیات حرارتی در دمای 100 و بیش از 100 درجه سانتی گراد انجام می شود.

هنگامی که تا 100 درجه سانتیگراد گرم می شود، فقط اشکال رویشی در شیر می میرند و در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد، فرم های رویشی و هاگ می میرند. فرآیندهای اصلی عملیات حرارتی شیر که باعث سرکوب فعالیت حیاتی میکروارگانیسم‌ها می‌شود، پاستوریزاسیون و استریل‌سازی است. آب داغ و بخار آب اشباع شده به عنوان حامل گرما برای پاستوریزاسیون و بخار آب اشباع برای استریل کردن استفاده می شود.

علاوه بر این، در طی عملیات حرارتی، شیر در معرض سرمایش، گرم کردن (گرمایش)، عملیات خلاء حرارتی قرار می گیرد.

نحوه عملیات حرارتی شیر برای تولید هر نوع محصول توسط دستورالعمل تکنولوژیکی تعیین می شود. در این حالت شیر ​​تا دمای پاستوریزه حرارت داده می شود و سپس نگهداری می شود و به سرعت تا دمای لازم خنک می شود. ترکیب عملیات گرمایش و سرمایش به دلیل الزامات فنی و بهداشتی و همچنین امکان استفاده از گرمای یک محصول گرم است.

برای انجام این کار، محصول داغ به بخش ویژه ای از دستگاه (صفحه ای یا لوله ای) برای پیش گرم کردن محصول سرد ورودی به پاستوریزه فرستاده می شود. به این عملیات بازیابی حرارت گفته می شود و به دستگاه ها یا قطعات آنها احیا کننده یا بخش بازسازی می گویند. استفاده از این عملیات به شما امکان می دهد تا مقداری صرفه جویی در انرژی حرارتی صرف شده برای پاستوریزاسیون داشته باشید.

کارایی احیاگر با ضریب بازسازی مشخص می شود. نسبت مقدار گرمای برگشتی توسط احیاگر به مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن محصول از دمای اولیه به دمای نهایی را نشان می‌دهد، یعنی زمانی که محصول شروع به حرکت معکوس از طریق احیاکننده می‌کند.

سرمایش و گرمایش

مواد خام لبنی به منظور حفظ کیفیت و محدود کردن رشد تعداد میکروارگانیسم ها قبل از فرآوری در شرکت ها خنک می شوند. روی میز. 4.1 داده هایی را نشان می دهد که رشد تعداد میکروارگانیسم ها را در شیر بسته به دمای خنک شدن و مدت زمان نگهداری نشان می دهد.

نگهداری شیر در دمای بالای 4.5 درجه سانتی گراد منجر به افزایش تعداد میکروارگانیسم ها می شود. در عمل، شیر برای نگهداری کوتاه مدت تا 6-8 درجه سانتیگراد خنک می شود. برای نگهداری طولانی مدت (10-14 ساعت)، شیر پاستوریزه شده و سپس خنک می شود. به منظور افزایش ماندگاری محصولات لبنی، آنها را در طول فرآیند تولید خنک می کنند.

گرمایش (گرمایش) نقش اصلی را بازی نمی کند، اما اغلب یک عملکرد کمکی (تدارکی) را در فرآیند پردازش شیر انجام می دهد. حرارت دادن شیر قبل از جداسازی، همگن شدن و همچنین در تولید انواع لبنیات استفاده می شود. در حین جداسازی، حرارت دادن شیر خاصیت ویسکوزیته آن را کاهش می دهد که تأثیر مثبتی بر جدا شدن گلبول های چربی از پلاسمای شیر و تشکیل خامه دارد.