Гомогенизация многих продуктов питания, находящихся в жидком и пастообразном состоянии, в настоящее время становится одним из основных видов обработки в массовом производстве. Благодаря этому процессу продукт не расслаивается при длительном хранении или транспортировке.

Другие виды обработки, как правило, аналогично качественного эффекта не дают. Гомогенизацией принято называть процесс дробления жировых шариков, находящихся в молоке, на более мелкие в процессе диспергирования и последующее равномерное распределение по всему объему готового продукта. Ее используют при производстве пастеризованного и стерилизованного молока, молочных напитков, сливок, йогуртов, молочных десертов, восстановленного и сгущенного молока, продуктов детского питания, ЗЦМ, смесей.

Рис.1. Гомогенизатор

Гомогенизаторы Bertoli
Гомогенизатор высокого давления - это аппарат, состоящий из объемного плунжерного насоса высокого давления и клапана гомогенизации. Поскольку эффект клапана гомогенизации основан на перепаде давления во время прохождения продукта через выпускной канал, то для сохранения минимальной ширины проходного канала необходимо увеличить диаметр клапана. Однако в то же время увеличивается усилие гомогенизации (с увеличением площади), а также клапан становится большим, тяжелым и сложным в эксплуатации.

Рис.2. Клапан высокой эффективности Bertoli

Итальянская компания "Bertoli" уже более 40 лет производит гомогенизаторы различных моделей и комплектаций с производительностью 10-60 тыс. л/ч и давлением гомогенизации 1-2. В компании проводятся исследовательские работы по подбору материалов, усовершенствованию технологии гомогенизации и энергосбережения, а также анализу гидродинамики потоков и структурных изменений контактирующих материалов. Более того, специалисты Bertoli разработали и запатентовали клапан высокой эффективности, заключающийся в увеличении периметра проходного канала (итал.).

Рис.3. Проходная головка гомогенизатора: а - радиальное классическое исполнение; б - MARGHERITA.

Принцип работы
Продукт входит в компрессионную головку и подвергается сжатию плунжерным насосом. На выходе из компрессионной головки, установлен клапан гомогенизации. Регулируя расстояние между клапаном гомогенизации и ударной головкой, создается необходимое давление. Регулировка осуществляется с помощью гидропневматической системы, установленной на узле гомогенизации. Рабочая высота клапана гомогенизации составляет примерно 0,1 мм (100 размеров частицы жира в молоке); скорость потока продукта через клапан гомогенизации варьируется в пределах от 100-400 м/с, время прохождения 10-15 микросекунд. В это время все давление, переданное жидкости, превращается в кинетическую энергию: менее 1% необходимой энергии используется процессу гомогенизации. Остальная оставшаяся энергия трансформируется в тепло и поэтому продукт согревается в момент прохода через клапан гомогенизации. Например, для молока температура продукта увеличивается на 1°C каждые 40 бар давления гомогенизации.

Принцип работы
Продукт входит в компрессионную головку и подвергается сжатию плунжерным насосом. На выходе из компрессионной головки, установлен клапан гомогенизации. Регулируя расстояние между клапаном гомогенизации и ударной головкой, создается необходимое давление.

Регулировка осуществляется с помощью гидропневматической системы, установленной на узле гомогенизации. Рабочая высота клапана гомогенизации составляет примерно 0,1 мм (100 размеров частицы жира в молоке); скорость потока продукта через клапан гомогенизации варьируется в пределах от 100-400 м/с, время прохождения 10-15 микросекунд. В это время все давление, переданное жидкости, превращается в кинетическую энергию: менее 1% необходимой энергии используется процессу гомогенизации. Остальная оставшаяся энергия трансформируется в тепло и поэтому продукт согревается в момент прохода через клапан гомогенизации. Например, для молока температура продукта увеличивается на 1°C каждые 40 бар давления гомогенизации.

Рис.4. Распределение частиц после 1-й и 2-й степеней гомогенизации

Применение
Преимущества гомогенизации хорошо известны в молочной отрасли. Это позволяет получить более стабильный продукт с длительным сроком хранения, улучшить вкус продукта, сократить количество добавок и четко обозначить состав продукта. паст, соков, кетчупов, майонезов и многих других продуктов. В процессе гомогенизации выбор подходящих материалов и компонентов, подверженных износу, имеет решающее значение для обеспечения хорошего уровня надежности машины и снижения затрат на управление и обслуживание. Bertoli может предоставить материалы, специально разработанные для удовлетворения самых требовательных технических стандартов, таких как сплавы и синтезированные материалы, устойчивые к коррозии и износу, керамические изделия.