Гомогенизатор — что это такое

Гомогенизаторы

Наибольшее распространение получили клапанные гомогенизаторы, основными узлами которых являются насос высокого давления и гомогенизирующая головка.

На рис. показана двухступенчатая гомогенизирующая головка, состоящая из корпуса 3 и клапанного устройства, основными частями которого являются седло клапана 1 и клапан 2. Клапан связан со штоком, на выступ которого давит пружина 6. Сила сжатия пружины регулируется путем перемещения накидной гайки 5 со штурвалом, которая вместе с пружиной, штоком 7 и стаканом 8 образует нажимное устройство 4.

Рис. Двухступенчатая гомогенизирующая головка:

I — первая ступень; II — вторая ступень

Жидкость, нагнетаемая насосом под тарелку клапана, давит на тарелку и отодвигает клапан от седла, преодолевая сопротивление пружины. В образующуюся между клапаном и седлом щель высотой от 0,05 до 2,5 мм проходит с большой скоростью жидкость и при этом гомогенизируется. На следующей ступени процесс повторяется.

По типу гомогенизирующей головки гомогенизаторы можно подразделить на одно-, двух- и многоступенчатые. На практике применяют только одно- и двухступенчатые, так как многоступенчатые не оправдывают себя, поскольку приводят к громоздкости конструкции, неудобству в эксплуатации и незначительному улучшению эффекта гомогенизации по сравнению с двухступенчатыми.

Основными показателями работы гомогенизаторов являются универсальная рабочая и кавитационная характеристики. Универсальная характеристика гомогенизатора представляет зависимость между его производительностью, затрачиваемой мощностью и КПД. Она дает представление об уровне совершенства конструкции гомогенизатора и его техническом состоянии.

Снятие кавитационной характеристики требует установления мановакуумметра на всасывающей стороне гомогенизатора. Начало кавитации определяют по началу снижения подачи более чем на 2 %.

Кавитационная кривая показывает особенности работы гомогенизатора на его всасывающей стороне и позволяет решить вопрос об улучшении условий работы в конкретном случае.

Гомогенизатор А1-ОГМ (рис.), предназначенный для получения тонкоизмельченного однородного продукта, состоит из электродвигателя 1, станины 2, кривошипно-шатунного механизма 3 с системами смазки 7 и охлаждения, плунжерного блока 4 с гомогенизирующей 6 и манометрической 5 головками и предохранительным клапаном.

Рис. Гомогенизатор А1-ОГМ

Принцип работы гомогенизатора заключается в нагнетании продукта через узкую щель между седлом и клапаном гомогенизирующей головки. Давление продукта перед клапаном 20. 25 МПа, после клапана — близко к атмосферному. При таком резком перепаде давления наряду со значительным увеличением скорости продукт измельчается.

Гомогенизатор представляет собой трехплунжерный насос. Каждый из трех плунжеров, совершая возвратно-поступательное движение, всасывает жидкость из приемного канала, закрытого всасывающим клапаном, и нагнетает ее через нагнетательный клапан в гомогенизирующую головку под давлением 20. 25 МПа.

Гомогенизирующая головка является наиболее важной и специфической частью гомогенизатора. Она представляет собой стальной корпус, в котором находится цилиндрический центрируемый клапан. Под давлением жидкости клапан поднимается, образуя кольцевую щель, через которую жидкость проходит с большой скоростью и затем выводится через штуцер из гомогенизатора.

Регулированием давления пружины на клапан достигается оптимальный режим гомогенизации для различных продуктов.

Внутри станины шарнирно закреплена плита, положение которой регулируется винтами. На плите установлен электродвигатель 1, приводящий в движение кривошипно-шатунный механизм 3 через клиноременную передачу. В корпусе 2, представляющем собой резервуар с наклонным дном, размещены кривошипно-шатунный механизм 3, система охлаждения и масляный сетчатый фильтр. Система охлаждения предназначена для подвода холодной воды к плунжерам. Она включает в себя змеевик, уложенный на дне корпуса 2, перфорированную трубку над плунжерами и патрубки для подвода и отвода воды. Система смазки служит для подачи масла к шейкам коленчатого вала для уменьшения трения.

Техническая характеристика гомогенизатора А1 -ОГМ приведена в табл.

Гомогенизатор К5-ОГА-Ю (рис.) предназначен для дробления и равномерного распределения жировых шариков в молоке и жидких молочных продуктах, а также в смесях для мороженого.

Рис. Гомогенизатор К5-ОГА-Ю

Он представляет собой пятиплунжерный насос высокого давления с гомогенизирующей головкой. Он состоит из станины 1 с приводом, кривошипно-шатунного механизма 5 с системами смазки и охлаждения, плунжерного блока 14 с гомогенизирующей 13 и манометрической 12 головками и предохранительным клапаном. Внутри плунжерного блока 14 имеется плунтер 15, соединенный с ползуном 11. Привод гомогенизатора осуществляется от электродвигателя 17 через ведущий 20 и ведомый 21 шкивы и клиноременную передачу. Внутри станины 1 шарнирно закреплена плита 18, положение которой регулируется винтами 2. Станина установлена на шести варьируемых по высоте опорах 19.

Кривошипно-шатунный механизм 5 состоит из литого чугунного корпуса, коленчатого вала 7, установленного на двух роликоподшипниках, шатунов 8 с крышками 6 и вкладышами 9, ползунов 11, шарнирно соединенных с шатунами 8 при помощи пальцев 10, стаканов и уплотнений. Внутренняя полость корпуса кривошипно-шатунного механизма является масляной ванной. В задней стенке корпуса смонтированы указатель уровня масла 4 и сливная пробка 3. В корпусе, представляющем собой резервуар с наклонным дном, размещены кривошипно-шатунный механизм 5, система охлаждения, масляный сетчатый фильтр и маслонасос 22.

Гомогенизатор имеет принудительную систему смазки наиболее нагруженных трущихся пар, которая применяется в сочетании с разбрызгиванием масла внутри корпуса. Охлаждение масла проводится водопроводной водой посредством змеевика 16 охлаждающего устройства, уложенного на дне корпуса, а плунжеры охлаждаются водопроводной водой, попадающей на них через отверстия в трубе. В системе охлаждения установлено реле протока, предназначенное для контроля за протеканием воды.

Регулированием давления пружины на клапан достигается оптимальный режим гомогенизации для различных продуктов.

Техническая характеристика гомогенизатора К5-ОГА-10 приведена в табл.

Таблица. Техническая характеристика гомогенизаторов

Рабочее давление, МПа

Температура продукта, поступающего на

частота вращения, мин”

Частота вращения коленчатого вала, мин

Ход плунжера, мм

Число ступеней гомогенизации

Габаритные размеры, мм

Гомогенизатор А1-ОГ2-С (рис.) предназначен для механической обработки вязких молочных продуктов типа сливочных, плавленых и пластических сыров для придания однородности продукту с целью улучшения его качества.

Рис. Гомогенизатор А1-ОГ2-С

Гомогенизатор представляет собой горизонтально расположенный трехплунжерный насос высокого давления с гомогенизирующим устройством 8.

Привод насоса осуществляется от электродвигателя 4 с помощью клиноременной передачи, ведомого 15 и ведущего 16 шкивов. Гомогенизатор состоит из следующих основных узлов: кривошипно-шатунного механизма 1, привода, плунжерного блока 9, гомогенизирующего устройства 8, предохранительного клапана 7, бункера, кожуха, станины 13.

Кривошипно-шатунный механизм 1 включает литой чугунный корпус, коленчатый вал 14, установленный на двух роликоподшипниках, шатуны 12 с крышками 2 и вкладышами, ползуны 10, шарнирно соединенные с шатунами 12 пальцами 11, стаканы и уплотнение. Внутренняя полость корпуса кривошипно-шатунного механизма является масляной ванной.

В задней стенке корпуса установлены указатель уровня масла и сливная пробка. Смазка трущихся деталей проводится разбрызгиванием масла. Корпус кривошипно-шатунного механизма закрыт крышкой, в которой имеется горловина с фильтрующей сеткой для залива масла. Привод гомогенизатора осуществляется от электродвигателя 4, который установлен на качающейся подмоторной плите 3, укрепленной на корпусе кривошипно-шатунного механизма 1. Натяжение клиновых ремней обеспечивается с помощью натяжных винтов 5.

Кривошипно-шатунный механизм крепится при помощи шпилек к станине 13, которая представляет собой сварную конструкцию, облицованную листовой сталью. На станине имеется съемная крышка 17, предназначенная для ограждения вращающихся и перемещающихся механизмов. В нижней части станины 13 установлена клеммная коробка 18.

Станина устанавливается на четырех регулируемых по высоте опорах 19. К корпусу кривошипно-шатунного механизма при помощи двух шпилек крепится плунжерный блок 9, который предназначен для всасывания продукта из бункера и нагнетания его под высоким давлением в гомогенизирующее устройство 8. Плунжерный блок 9 состоит из блока, плунжеров 6, полых цилиндрических стаканов с отверстиями в стенках. Всасывающие клапаны и уплотнения отсутствуют, в рабочие камеры плунжерного блока продукт непосредственно из бункера засасывается через полые цилиндрические стаканы.

Уплотнение плунжеров, учитывая малую текучесть расплавленной сырной массы, достигается путем точного изготовления с небольшими допусками сопряженных поверхностей плунжеров и отверстий стаканов.

К плунжерному блоку при помощи шпилек крепится гомогенизирующее устройство, предназначенное для осуществления гомогенизации продукта за счет прохода его с большой скоростью под высоким давлением через щель между клапаном и седлом.

Гомогенизирующее устройство 8 состоит из корпуса, прокладок, нагнетательных клапанов, седел клапанов, пружин, гомогенизирующего клапана с седлом, стакана, рукоятки.

Для контроля давления гомогенизации служит манометр, который крепится к торцу корпуса гомогенизирующего устройства. Сверху на гомогенизирующем устройстве расположен предохранительный клапан 7, предназначенный для ограничения повышения давления выше заданного. Он состоит из стакана, фланца, клапана, седла клапана, пружины, нажимного винта и колпака. Предохранительный клапан регулируется на рабочее давление гомогенизации с помощью винта.

Продукт, подлежащий гомогенизации, подается в бункер гомогенизатора, представляющий собой сварную емкость из нержавеющей стали.

При возвратно-поступательном перемещении плунжеров в рабочей полости плунжерного блока создается разрежение и продукт из бункера засасывается в рабочую полость, а затем плунжеры выталкивают продукт в гомогенизирующее устройство, где он под давлением 20 МПа с большой скоростью проходит через кольцевой зазор, образующийся между притертыми поверхностями гомогенизирующего клапана и его седлом. При этом продукт становится более однородным. Из гомогенизирующего устройства через патрубок он направляется по трубопроводу на дальнейшую обработку. На гомогенизаторе установлен амперметр, с помощью которого контролируются показания манометра.

Техническая характеристика гомогенизатора А1-ОГ2-С приведена в табл.

Гомогенизаторы

Гомогенизаторы

Конструирование, производство, обслуживание промышленного и перерабатывающего оборудования.

Технологическое Оборудование России

Компания НПО ТОР предлагает для продажи промышленные Гомогенизаторы. Вы можете приобрести у нас Гомогенизаторы, форма рабочей емкости и габариты которых изготавливается в соответствии с требованиями заказчика.

Гомогенизатор

Гомогенизаторы – специализированное оборудование, предназначенное для формирования однородных смесей (эмульсий, суспензий) из не склонных к растворению твердых и жидких компонентов. Они позволяют избежать нагрева обрабатываемых веществ, если это может оказать негативное влияние на их эксплуатационные характеристики. Отдельные модели оснащаются «рубашкой». В ней циркулирует жидкость, способная охлаждать продукт или осуществлять подогрев, если компоненты становятся слишком густыми при стандартных температурных показателях.

Гомогенизация подразумевает обработку, направленную на изменение размера частиц смешиваемых компонентов. Благодаря этому увеличивается их поверхность, что упрощает соединение. В результате смесь получается более стабильной. Преимущества использования гомогенизаторов в пищевой промышленности:

  • улучшаются вкусовые характеристики продукта;
  • для создания качественной эмульсии (суспензии) требуется меньше эмульгаторов и стабилизаторов;
  • продлевается срок хранения продукции

Помимо пищевой промышленности гомогенизаторы востребованы в косметической и медицинской сфере. Благодаря широким диапазонам регулирования отдельных параметров установок, их можно задействовать для реализации разных задач, осуществляя производство большого количества смесей на 1 устройстве. Данное оборудование может иметь 1 и более ступеней обработки. Требуемое количество определяется характером поставленных задач. Большинство установок настраиваются под конкретную продукцию и регулируются вручную. Можно установить систему автоматики для упрощения контроля и управления.

Данное оборудование для пищевой промышленности может иметь 1 из следующих вариантов конструкции:

  • механическое смешивание. Яркий пример принципа действия такого гомогенизатора – мясорубка. В установке вращается один или несколько ножей с определенными параметрами (размер, материал, форма). Они осуществляют измельчение компонентов. В их конструкции присутствует стационарно установленное сито, через которое проходит суспензия или эмульсия. Такое оборудование оптимально подходит для твердых и полужидких веществ. К установкам этого типа относится гомогенизатор роторный;
  • ультразвуковое смешивание. Специальный высокочастотный излучатель создает постоянную звуковую волну, обладающую стабильной амплитудой. Используется принцип кавитации. В результате в смешиваемых веществах образуются воздушные волны, обеспечивающие превосходную гомогенизацию. Ультразвуковые установки подходят для жидких и твердых фаз. Это универсальное решение для широкого спектра задач;
  • гомогенизация высоким давлением. Для измельчения и смешивания обрабатываемые вещества продавливаются через регулируемые зазоры. Такие установки часто используют для обработки молока. Система сит с разными параметрами ячеек обеспечивает эффективное измельчение.

В пищевой промышленности все контактирующие с продукцией компоненты выполнены из нержавеющей стали. Это упрощает поддержание санитарии, и исключает риск воздействия на обрабатываемые вещества. Оборудование эффективно сопротивляется щелочному и кислотному воздействию. Это может быть актуально в ряде процессов производства пищевых продуктов.

Читайте также:  Ремонт электроплиты своими руками

ПТО «ТОР» выпускает широкий спектр оборудования по типовым и индивидуальным проектам. Если вам нужен гомогенизатор пищевой с определенными характеристиками в качественном исполнении, свяжитесь с нашими менеджерами. Выберите решение, соответствующее вашим требованиям.

Такое оборудование находит широкое применение в кулинарной отрасли. Гомогенизатор промышленный используется при производстве сгущенного молока, шоколадной глазури, различных паст и кетчупов, соусов и пюре, гелей и мазей. Он также необходим для воссоздания сухого молока.

С помощью этого аппарата можно получать однородные суспензии и смеси высокой однородности и измельчения до микронного уровня. Производят также эмульсии, обладающие высокой дисперсностью.

Основное назначение гомогенизатора – многокомпонентный процесс гомогенизации сред, не обладающих растворимостью (включая и те, которым противопоказан перегрев). Цель такого процесса – выработка нерасслаивающихся суспензий и эмульсий.

Компания успешно занимается производством оригиналов и аналогов зарубежных эмульсаторов, гомогенизаторов, диспергаторов.

Ключевые преимущества гомогенизатора

  • Все контактирующие с продуктами элементы оборудования производятся из пищевой стали “нержавейки” AISI 316 и AISI 304.
  • Безупречная работа аппарата в щелочевключающих и кислотосодержащих средах.
  • Безаварийная работа устройства при высоких (выше известных аналогов) режимах температуры (до 115 С).
  • Наличие в гомогенизаторе торцевого уплотнения с более высоким ресурсом, сводящего на нет потери продукта.
  • Функция произвольной регулировки производительности устройства и уровня гомогенизации;
  • Возможность разработки гомогенизатора с взрывозащищенным двигателем и протекцией от сухого запуска;
  • Возможность подключения к трех- или однофазной сети;
  • Способность аппарата работать в вертикальном положении, компактность.

Гомогенизатор: принцип работы, конструкция и применение в молочной промышленности

Кисломолочные продукты играют важную роль в питании людей, особенно детей, лиц пожилого возраста и больных. Диетические свойства кисломолочных продуктов заключаются, прежде всего, в том, что они улучшают обмен веществ, стимулируют выделение желудочного сока и возбуждают аппетит. Наличие в их составе микроорганизмов, способных приживаться в кишечнике и подавлять гнилостную микрофлору, приводит к торможению гнилостных процессов и прекращению образования ядовитых продуктов распада белка, поступающих в кровь человека.

Немаловажной стадией при выработке кисломолочных продуктов является механическое воздействие на исходное сырье, т.е. гомогенизация. Она не только предотвращает отстаивание жира, но и способствует получению качественных кисломолочных продуктов с улучшенными консистенцией и вкусовыми свойствами, повышению его усвояемости организмом и более полному использованию содержащихся в нем жира и витаминов.

Диспергирование молока проводят в клапанных и ротационных гомогенизаторах, устройствах для ультразвуковой и электрогидравлической гомогенизации, быстроходных механических мешалках, гидродинамических ультразвуковых аппаратах, кавитационных и суперкавитирующих динамических смесителях-эмульсорах, центробежных струйных гомогенизаторах, но по эффективности воздействия на молоко без значительных нежелательных изменений его свойств все другие устройства уступают клапанным гомогенизаторам высокого давления.

Гомогенизаторы клапанного типа.

Продукт в кольцевой канал между седлом и клапаном подается под давлением, создаваемым многоплунжерным насосом. Дробление жировых шариков и увеличение их дисперсности происходит при истечении молока через канал со скоростью 200 м/с, при этом количество жировых шариков увеличивается в 200–500 раз, а их суммарная поверхность в 6-10 раз. Гомогенизаторы клапанного типа относятся к энергоемким и металлоемким: в зависимости от давления и производительности расход электроэнергии изменяется от 36 до 140 кВт/ч, общая масса гомогенизатора может находиться в пределах от 600 до 4000 кг. Клапанными двухступенчатыми гомогенизаторами в настоящее время оснащены все комбинаты, заводы и цеха, вырабатывающие сухие и жидкие продукты питания.
Центробежные гомогенизаторы по конструкции проще клапанных, менее металлоемки, в них нет быстроизнашивающихся деталей, но они дают недостаточно высокую степень гомогенизации.

Электрогидравлическая гомогенизация молока и влияние на молочные системы электрогидравлического удара исследовались в МАПБ (Московская академия прикладной биотехнологии). В основу этого способа гомогенизации положен электрогидравлический эффект, являющийся результатом возникновения в жидкости импульсных сверхвысоких давлений, вызывающих образование ударных волн.

Достигнутый общий гомогенизирующий эффект весьма высок – раздробление жировых шариков в 7–8 раз. Кратковременный электрогидравлический эффект не влияет на технологические свойства молока, но очень длительное его воздействие изменяет вкус продукта.

Ультразвуковые гомогенизаторы

Ультразвуковые гомогенизаторы – это электромеханические и гидродинамические устройства, создающие упругие звуковые и ультразвуковые колебания в гомогенизируемой смеси. Наиболее известный из них – так называемый гидродинамический свисток. Принцип действия его основан на прохождении потока жидкости через зону максимального воздействия ультразвукового поля, создаваемого самим же потоком. Поток дробится на струи, которые, многократно взаимно пересекаясь с большой скоростью, создают интенсивные вихри и акустические колебания высоких частот. При выходе из сопла закрученного потока возникают наиболее интенсивные вихри, создающие колебания, еще более усиливаемые установленной на выходе трубки – резонатора, образующей в потоке жидкости кавитационные полости.

Ультразвуковой метод эмульгирования весьма эффективен: полнота эмульгирования составляет 95%. Метод обеспечивает высокую степень дисперсности (0,1–0,5 мкм) и устойчивость эмульсии при длительном хранении. Металлоемкость и энергоемкость ультразвукового гомогенизатора по сравнению с гомогенизатором ОМ такой же производительности, используемым в настоящее время в отечественной молочной промышленности, ниже в 5–7 раз.

Работы по оптимизации режимов ультразвуковой гомогенизации, изучению механизма эмульгирования в ультразвуковом поле проводились многими учеными в нашей стране и за рубежом, но в них не раскрыто или недостаточно раскрыто влияние ультразвукового облучения на изменения физико-химических свойств молока и его компонентов. Известно лишь, что в молоке может появиться привкус топленого молока. Предполагается, что это результат взаимодействия с жирами атомарного кислорода, выделившегося при распаде. Значительно уменьшается вязкость молока, что указывает на деструкцию молекул белка.

Принцип работы гомогенизатора клапанного типа

Первоначально рабочим органом гомогенизатора был пучок капиллярных трубок, через которые под давлением нагнеталось молоко, нагретое до 50–60°С. Гомогенизатор этого типа был несовершенен и часто засорялся, поэтому было предложено использование головки с пружинным клапаном. Гомогенизирующие головки подвергались тем или другим малосущественным изменениям, однако принцип устройства их сохранился до сих пор без изменения.

Принцип действия гомогенизирующей головки (рис. 1) основан на том, что гомогенизируемая жидкость нагнетается под большим давлением в канал и, поднимает прижатый пружиной 2 и стержнем 3 клапан 4 и с большой скоростью движется через узкую щель между клапаном и седлом 5. Высота клапанной щели при работе гомогенизатора не превышает 0,1 мм, а скорость молока при движении его в щели обычно достигает 150–200 м/сек. При этом молоко подвергается в зоне клапана сильному механическому воздействию, которое и приводит к раздроблению жировых шариков, т.е. к гомогенизации.

Форма рабочей поверхности клапана обычно плоская, тарельчатая или конусная с небольшим углом конусности. У гомогенизатора с плоскими клапанами с концентрическими рифлями (проточками) располагаются такие же рифли на поверхности седла. Следовательно, форма прохода для молока в радиальном направлении извилистая, что должно способствовать лучшей гомогенизации.

Кроме того, в результате патентного обзора можно отметить, что седло и клапан могут быть выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны под действием движущегося потока продукта и установлены в подшипниках, расположенных в неподвижном корпусе.

Жидкий продукт в головку может нагнетаться любым насосом, обладающим равномерной подачей и способным создать высокое давление. Для этой цели применимы многоплунжерные, роторные и винтовые насосы. Наибольшее распространение нашли гомогенизаторы высокого давления с трехплунжерными насосами. Схема устройства плунжерного гомогенизатора клапанного типа показана на рис. 2.

Молоко при ходе плунжера влево проходит через всасывающий клапан 3 в цилиндр, а при ходе плунжера вправо проталкивается через клапан 4 в нагнетательную камеру, на которой установлена манометрическая головка 10 для контроля давления. Она имеет дросселирующее устройство, дающее возможность эффективно уменьшить амплитуду колебания стрелки манометра. Далее молоко по каналу поступает в головку 5, в которой поднимает клапан 7, прижимаемый к седлу 6 пружиной 8. Натяжение пружины регулируется винтом 11. Клапан и седло притерты друг к другу. В нерабочем положении клапан плотно прижат к седлу пружиной 8, которая сжата регулировочным винтом 11, а в рабочем, когда нагнетается жидкость, клапан приподнят давлением жидкости и находится в «плавающем» состоянии.

Характерным показателем режима гомогенизации, играющим большую роль при регулировке машины, является давление гомогенизации. Чем оно выше, тем эффективнее процесс диспергирования.

Давление регулируют винтом 11, руководствуясь показаниями манометра 10. При завинчивании винта давление пружины на клапан увеличивается, следовательно, высота клапанной щели уменьшается. Это приводит к увеличению гидравлических сопротивлений при движении жидкости через клапан, т.е. к увеличению давления, необходимого для проталкивания данного количества жидкости.

Способность плунжерного насоса создавать высокое давление ставит под угрозу сохранность деталей в случае, если канал засорится в седле клапана. Поэтому гомогенизатор снабжен предохранительным пружинным клапаном 9, через который жидкость выходит наружу, когда давление в машине выше установленного. Предельное давление, при котором предохранительный клапан открывается, регулируют, затягивая винтом пружину.

Недостаток простого плунжерного насоса одинарного действия заключается в крайне неравномерной подаче жидкости на протяжении одного оборота кривошипа. При ходе всасывания такой насос совсем не подает жидкости, а при ходе нагнетания подача изменяется от 0 до максимума аналогично изменению скорости плунжера, т.е. по синусоиде. В гомогенизаторах используют трехплунжерные насосы со сравнительно равномерной подачей, что достигается смещением кривошипов коленчатого вала на 120° и поочередной работой цилиндров.

Степень неравномерности подачи, представляющая собой отношение максимальной подачи к средней, для трехплунжерного насоса составляет 1,047, т.е. близка к единице. Поэтому в подаче жидкости через клапан не только нет полных перерывов, но и сам поток приблизительно постоянен, что обусловливает непрерывно «взвешенное» положение при работе и лишь небольшие его колебания относительно среднего положения.

Двигаясь с большой скоростью, жидкость оказывает сильное механическое действие на седло и клапан, что вызывает быстрый износ их. Клапан и седло изготовляют из стали высокой твердости. Они обычно имеют симметричную форму и рабочие поверхности с обеих сторон. Это позволяет после заметного износа рабочих поверхностей с одной стороны перевернуть седло и клапан другой стороной, использовать вторую пару рабочих поверхностей и продлить в 2 раза срок службы гомогенизатора.

Оригинальным способом решения этой задачи следует считать также применение клапанных конусов, изготовленных прессованием в специальных формах комков нержавеющей тонкой проволоки. Клапан представляет собой конус, пронизанный тонкими капиллярами извилистой формы. Такой клапан в рабочем положении плотно прижат к седлу, и гомогенизация происходит благодаря прохождению продукта под давлением через капилляры. После одного цикла работы клапан засоряется, и его заменяют другим. Действие такого клапана хорошо согласуется с приведенным ниже объяснением механизма процесса гомогенизации.
На рис. 3 приведен гомогенизатор ОГБ М производительностью 1200 л/ч. Станина 1 (рис. 3а) литая, чугунная, снабжена съемными крышками. На ней расположен электродвигатель 2, от которого движение передается на шкив 5 тремя клиновыми ремнями 3. Для натягивания ремней по мере их вытяжки служит натяжной винт 4, посредством которого электродвигатель перемещают по пазам. Шкив 5 насажен на конец коленчатого вала 6, который приводит в движение три шатуна 7 и соединенные с ними ползуны 8, передающие движение плунжерам 9.

Кривошипно-шатунный механизм расположен в картере в верхней части станины. Нижняя часть картера заполнена маслом, которое разбрызгивается во время работы машины и смазывает поверхности трения в головках шатунов и ползунах. Уровень масла в ванне контролируют по маслоуказателю.

Блок цилиндров (рис. 3б) изготовлен из нержавеющей стали. Вдоль блока проходит всасывающий канал 1, из которого гомогенизируемый продукт через свободные всасывающие клапаны 2 поступает в цилиндры. При работе плунжеров молоко выталкивается через нагнетательные клапаны 3 в нагнетательный канал 4, который проходит вдоль всего блока цилиндров. Он сообщен с гомогенизирующей головкой предохранительным клапаном и манометром.

Читайте также:  Как демонтировать кондиционеры?

Для уплотнения мест входа плунжеров в цилиндры имеются сальники с нажимными гайками. Манометр 5 установлен на специальном штуцере, внутри которого расположен патрон, играющий роль мембраны. Она препятствует попаданию продукта внутрь манометра.

Плунжеры при работе сильно нагреваются от горячего продукта. Продукт, проникающий через уплотнение, присыхает к поверхности плунжеров, если не принимать меры к его удалению. Поэтому в гомогенизаторах находится специальное смывное приспособление, через которое на плунжеры подается вода, смывающая продукт.

Давление гомогенизации регулируют винтом 6, который нажимает на пружину 7, стержень 8 и клапан 9. Клапан и седло 10 симметричные, двусторонние. Перед работой винт послабляют, начинают работу при малом давлении по манометру, а затем плавно доводят его, вращая винт, до требуемого.

В клапане гомогенизатора резко падает давление жидкости в результате перехода потенциальной энергии давления в кинетическую в месте перехода жидкости из канала в седле в клапанную щель, где скорость потока увеличивается во много раз.

На рис. 4 приведен гомогенизатор с двойным дросселированием, в котором жидкость проходит последовательно через две рабочие головки. В каждой головке давление пружины на клапан регулируется отдельно, своим винтом. В таких головках гомогенизация происходит в две ступени. Рабочее давление в нагнетательной камере равно сумме обоих перепадов.

Применение двухступенчатой гомогенизации обусловлено преимущественно тем, что во многих эмульсиях после гомогенизации в первой ступени наблюдается на выходе обратное слипание диспергированных частиц и образование «гроздьев», которые ухудшают эффект диспергирования.

Задача второй ступени состоит в раздроблении, рассеивании таких сравнительно неустойчивых образований. Для этого требуется уже не столь значительное механическое воздействие, поэтому перепад давлений во второй вспомогательной ступени гомогенизатора значительно меньше, чем в первой, от работы которой в основном и зависит степень гомогенизации. С той же целью применяют и трехступенчатую гомогенизацию.

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.

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:

  • однородное распределение жиров с жидкостью (при изготовлении масла, маргарина, майонеза и салатных заправок);
  • при долгом хранении не виднеется жировая фаза (сгущенка);
  • улучшение насыщенности белковых комочков, не формируются жировые пробки (сметана, кефир);
  • равномерные цвет, жирность и вкус (сливки, пастеризованное молоко);
  • хорошее изменение вкуса, появление осадка минимально (питательная жидкость в составе с наполнителями);
  • уменьшение жира, незащищенного оболочкой, нет быстрого окисления (сухое молоко).

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:

  • в готовом продукте уже невозможно отделить одни части вещества от другого;
  • чувствительность к свету, потому что меняется вкус;
  • молоко негодно для производства твердых сыров.

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:

  • быстрый износ деталей;
  • большой расход электроэнергии (примерно от 40 до 140 кВт/ч);
  • нерациональные габариты для небольшого производства;
  • сложная конструкция.

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:

  • низкое потребление электроэнергии, в отличие от клапанных;
  • уменьшенные масса и габариты техники;
  • упрощенная конструкция.

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.

  • низкая потребляемость энергии;
  • дешевая и простая конструкция;
  • удобство в обслуживании;
  • совмещение стерилизации и гомогенизации.

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:

  • хорошая производительность;
  • возможность подобрать частоту работы;
  • меньший износ движущихся деталей;
  • снижение времени очистки.

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

  • смешивание компонентов;
  • молоко двигается под давлением через головки;
  • жировая фаза измельчается;
  • тонкая операция: маленькие шарики мешаются в смесителях;
  • однократное нагревание;
  • остывание сырья.

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.

Читайте также:  Как проверить тэн стиральной машины?

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:

  • манометр для измерения смазки;
  • клапан, который служит предохранителем;
  • амперметр;
  • плунжерный блок.

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.

  • кривошипно-шатунный механизм;
  • привод;
  • специальные головки для дробления;
  • корпус и станина;
  • плунжерный блок;
  • предохранительный клапан.

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:

  • статор, который не двигается;
  • вращающийся ротор.

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:

  • простота в использовании;
  • технологичность;
  • имеются приборы с разной производительностью;
  • небольшая металлоемкость.

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:

  • после обработки смесь не делится на части, из которых она состоит;
  • есть приборы разного объема;
  • продукция получается качественной.

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:

  • низкое потребление электроэнергии;
  • бережная обработка;
  • возможность попробовать прибор в работе перед покупкой большого агрегата.

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.

  1. «П»-образный вид зубцов считается стандартным. Когда собираются получить тонкую эмульсию или суспензию, расстояние между ними уменьшают с помощью 2-3 пар «ножей».
  2. Если в жидкости есть твердые примеси (листья, зерна), то включают прибор с резцами, напоминающими букву «W». Благодаря форме зубцов материал измельчается, входя между выемками. В результате не произойдет закупорка аппарата.
  3. Зубцы в виде «М» предупреждают попадание животных тканей и клеток. Выступающие 2 резца взъерошивают цельные материалы. Жидкость проходит между щелями.

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.

Гомогенизатор и его использование в пищевой промышленности

В пищевой промышленности при производстве различных продуктов питания приходится выполнять смешивание компонентов, которые не способны растворяться друг в друге. Для таких ситуаций обычные мешалки не подходят, и нужно использовать иное оборудование – гомогенизатор. Этот прибор позволяет добиться однородности смеси различных веществ, что обеспечивает массу преимуществ:

  • значительно повышает вкусовые качества продукта;

  • снижает количество необходимых эмульгаторов и стабилизаторов;

  • увеличивает срок хранения готовой продукции.

В процессе работы гомогенизатор создает мельчайшие частицы дисперсной фазы (например, масла), что обеспечивает значительное увеличение площади поверхности вещества. Именно благодаря этому удается добиться максимальной однородности эмульсии. После этого выполняется смешивание их с остальными компонентами.

Сфера применения

Гомогенизаторы широко применяются при производстве различных пищевых продуктов. Среди них майонез, фруктово-овощные пюреобразные смеси, кетчуп, крем, мороженое и др. Также они могут использоваться для создания зубной пасты, эмульсионной вакцины и других непищевых продуктов.

Типы гомогенизаторов

Существуют различные типы гомогенизаторов. По типу головки они делятся на одно-, двух– и многоступенчатые. По механизму действия бывают роторно-кавитационные, вакуумные, погружные. По принципу работы существуют ультразвуковые, клапанные и струйные гомогенизаторы.

Особенности струйного гомогенизатора

Струйный гомогенизатор представляет собой установку, которая обеспечивает создание однородной смеси жидких компонентов в потоке. Количество составляющих может колебаться в достаточно широких пределах, также как и точность дозировки.

Гомогенизатор ТСВТ состоит из следующих частей:

  • эмульсор ТСА;

  • КИП – Арматура;

  • шестеренный насос НШ;

  • гомогенизатор ТСА;

  • автоматика (устанавливается по желанию заказчика).

Данный гомогенизатор работает по принципу струйных трансзвуковых технологий. Вначале происходит грубое смешивание необходимых составляющих в эмульсоре. Далее полученная смесь поступает в насос НШ, который продолжает размешивать ее.

На выходе из насоса находится сам гомогенизатор. В нем создается двухфазный поток, закрываемый скачком конденсации (скачком давления). Именно этим методом и достигается обеспечение трансзвукового перехода, который заключается в «ударном» воздействии на поток продукта. В результате образуется мелкодисперсное вещество, имеющее однородную структуру.

Преимущества гомогенизатора ТСВТ

Данное устройство имеет ряд преимуществ по сравнению с другими аналогичными установками. Среди них можно выделить:

  • возможность быстрого запуска и выключения устройства без инерционного эффекта;

  • размер частиц веществ в смеси – не более 10 мкм, что позволяет добиться желаемой гомогенности;

  • малый расход электроэнергии благодаря отсутствию мешалок – процесс осуществляется поточно без использования дополнительного оборудования;

  • стабильность и непрерывность производства благодаря высокой скорости работы, а значит, высокую продуктивность и быструю окупаемость оборудования;

  • широкий диапазон возможностей устройства;

  • сокращение количества эмульгаторов и стабилизаторов или полный отказ от них при производстве продуктов питания.

Таким образом, гомогенизаторы позволяют добиться не только высокой продуктивности работы, но и повышения вкусовых качеств выпускаемых товаров на порядок. Можно сократить расходы на различные добавки, которые, к тому же, негативно воспринимаются покупателями, ведь сегодня отдается преимущество натуральной пище.

Особенно важно то, что можно уменьшить объем добавляемых консервантов благодаря увеличению срока хранения продукта благодаря гомогенизации. Добавление таких компонентов недопустимо, например, при создании детского питания, и именно гомогенизация позволит производителю выпускать продукты такого рода.

Ссылка на основную публикацию