Гомогенизация что это

Гомогенизация молока: мифы и правда

Мы все чаще сталкиваемся с мнением, что гомогенизация молока негативно влияет на его структуру и пользу продукта. Решили разобраться – откуда взялся этот миф и зачем на самом деле нужна гомогенизация молока.

Что такое гомогенизация?

Гомогенизация – это механическая обработка молока, которая позволяет диспергировать (уменьшить в размерах и равномерно распределить) жировые шарики. Обработка проходит в гомогенизаторах – молоко пропускается через маленькие отверстия под большим давлением.

Гомогенизированное молоко получается однородным и с приятной текстурой. При этом по составу и свойствам гомогенизированное молоко не отличается от молока, не прошедшего подобную обработку.

Гомогенизация молока нужна для производства сметаны, кефира, йогуртов и других кисломолочных продуктов. Она помогает добиться стабильной консистенции продукта, а также избежать расслоения и отстоя сыворотки без добавления стабилизаторов.

После гомогенизации в молоке не отстаиваются сливки. На качество молока это не влияет – сливки не отстаиваются, потому что после гомогенизации жир распределяется равномерно, и это препятствует расслоению продукта. Сегодня большинство крупных производителей молочной продукции выпускают именно гомогенизированное молоко. Это требует дополнительных затрат, но помогает сохранить качество натурального продукта и гарантировать заявленные сроки годности, не используя консервантов.

Откуда взялся миф о вреде гомогенизированного молока?

В начале 70–х годов американский ученый Курт Остер сделал заявление о вреде гомогенизированного молока – и выпустил об этом книгу «The XO Factor: Homogenized Milk May Cause Your Heart Attack» в 1983 году. В ней он сделал шокирующее заявление – в процессе гомогенизации в молоке вырабатывается фермент ксантитоксидаза, который через кишечник проникает в кровеносную систему и может становиться причиной повреждения сосудов и атеросклероза. На основании этой теории Остер призвал отказаться от гомогенизированного молока людей, склонных к сердечно–сосудистым заболеваниям.

Однако эта гипотеза не получила поддержки других ученых. Другие исследования не установили связи между употреблением гомогенизированного молока и уровнем ксантиноксидазы в крови. Кроме того они показали, что этот фермент содержится и в сыром молоке. И главное – было доказано, что человеческий организм вырабатывает в тысячи раз больше ксантиноксидазы, чем может попасть в него с молоком (гомогенизированным или сырым). Поэтому гомогенизированное молоко не приносит вреда.

Другая обзорная работа по влиянию гомогенизированного молока на организм была опубликована в 2007 году. Это исследование также показало, что нет доказательств того, что гомогенизированное молоко может становиться причиной аллергии, диабета или сердечно–сосудистых заболеваний. Также ученые не нашли доказательств влияния гомогенизации на качество и положительные свойства молока.

Какое молоко полезнее: обработанное или сырое?

Многие считают, что самое вкусное и натуральное молоко – парное, только из–под коровы. Но сырое молоко можно хранить без термообработки не более 36 часов. Щадящая пастеризация (на Ферме М2 это 90–94 градуса с выдержкой 20 секунд) помогает дольше сохранить пользу натурального молока. Полезные микроэлементы в таком молоке остаются в неизменном виде, а разницы во вкусе практически нет. Гомогенизация помогает улучшить структуру продукта, не влияя на его пользу и вкусовые качества.

Любая обработка делается только с одной целью – улучшить качество финального продукта и помочь ему дольше сохранить полезные свойства. Поэтому мы советуем выбирать молочные продукты, которые прошли обработку – гомогенизацию и щадящую пастеризацию. Именно такие продукты мы выпускаем на Ферме М2. Одновременно с этим мы изучаем вопрос выпуска отдельной партии молока, не прошедшего гомогенизацию – чтобы удовлетворить все запросы наших клиентов.

Источник

Гомогенизация

Гомогениза́ция (от греч. ὁμογενής — однородный) — создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух- или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно-нерастворимых веществ (вода-масло, этиловый спирт-ртуть).

Термин «гомогенизация» также используется в разделе строительной механики сопротивление материалов для расчета композитных материалов, например, каменной кладки, которая состоит из кладочных элементов (кирпичей, камней, блоков) и строительного раствора. При гомогенизации композитный материал заменяется условно однородным (гомогенным), физические характеристики которого интегрально совпадают с реальным материалом.

Содержание

Техника гомогенизации

Физические методы

Применение

В пищевой промышленности — при производстве значительного количества пищевых продуктов. Примеры: создание устойчивого молока «длительного хранения»; в производстве сливочного масла и маргарина — для равномерного распределения водной фазы («крестьянское масло») и других компонентов в жировой среде; в производстве майонезов и дрессингов на жировой основе − для равномерного распределения жировой фазы в водной среде; в производстве пюре и паштетов, особенно в детском питании; в производстве соков.

В химии — для ускорения протекания химических процессов, лимитированных межфазным обменом; для изменения формы и размеров кристаллизующихся продуктов и др.

В косметической и фармацевтической промышленности — для получения устойчивых эмульсий, кремов.

В лакокрасочной промышленности — при производстве масляных и водоэмульсионных красок, концентратов пигментов.

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Гомогенизация» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

Гомогенизация: что это, как осуществляется, применение

Диспергирование — это измельчение веществ в жидкости или газе, целью которого является образование особых дисперсных систем. В результате получаются суспензии, эмульсии и порошки. Диспергирование твёрдых веществ сопровождается их механическим разрушением.

Стерилизация в микробиологии (от лат. sterilis — бесплодный) — это процесс очистки предмета или материала от микроорганизмов, в том числе от вирусов, бактерий, грибков и прионов. Стерилизация осуществляется разными методами: термической обработкой, химической, плазменной, радиационной, при помощи специальных фильтров.

Что это такое?

Гомогенизация — это процесс, при котором вещества в текучей среде перемалываются и равномерно распределяются по объёму данной среды. Пример — жир в молоке, который измельчается настолько тщательно, что лишается способности к рекомбинации и образованию сливок.

Гомогенизация и диспергирование — не одно и то же, потому что гомогенизация не всегда включает в себя дисперсное дробление, обычное для смешивание твёрдых порошкообразных веществ. В то же время, диспергирование уже включает в себя гомогенизацию.

В процессе перемешивания получаются неустойчивые и устойчивые гетерофазные системы, иногда — с включением веществ-стабилизаторов.

Помимо взаимонерастворимых жидкостей, гомогенизации могут подвергаться порошки, к которым относятся, например, сухие строительные смеси, а также взаиморастворимые жидкости.

Как осуществляется гомогенизация

Непосредственно перемешивание может происходить механическим способом или при помощи ультразвука.

Использование гомогенизации

Она применяется повсеместно. Частные случаи:

Источник

Значение слова «гомогенизация»

Следует различать понятия гомогенизации и диспергирования. При гомогенизации необязательно производится дробление дисперсной фазы (например при смешивании порошкообразных твёрдых веществ). Напротив, при диспергировании гетерофазная система обычно одновременно и гомогенизируется.

В ходе гомогенизации могут получаться как устойчивые, так и неустойчивые гетерофазные системы. Когда это возможно и необходимо, в гетерофазные системы вводятся стабилизирующие вещества (например, аммиачный буфер при получении микрокристаллического гидроксиапатита).

Хотя термин «гомогенизация» обычно употребляется относительно процессов смешивания взаимно нерастворимых веществ, (вода — масло, этиловый спирт — ртуть), также гомогенизации могут подвергаться и смеси твёрдых порошков (сухая строительная смесь), и смеси взаимно растворимых компонентов, особенно, когда по каким-либо причинам скорость растворения замедлена.

Термин «гомогенизация» также используется в разделе строительной механики сопротивление материалов для расчета композитных материалов, например, каменной кладки, которая состоит из кладочных элементов (кирпичей, камней, блоков) и строительного раствора. При гомогенизации композитный материал заменяется условно однородным (гомогенным), физические характеристики которого интегрально совпадают с реальным материалом.

гомогениза́ция

1. действие по значению гл. гомогенизировать, гомогенизовать; повышение гомогенности чего-либо; превращение смеси разнородных составляющих в однородную массу

Делаем Карту слов лучше вместе

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова круженный (прилагательное):

Источник

Гомогенизация молока

Часто при получении на предприятии и обработке молочных продуктов наблюдается их неоднородность. С целью предотвращения этой проблемы проводится гомогенизация молока. Процедура заключается в измельчении жировых комком путем механического воздействия специальными приборами.

Для ее качественного выполнения необходимо детально ознакомиться с процессом и рассмотреть такие вопросы: каково назначение гомогенизации; в каких случаях ее эффективность будет максимальна; какая температура необходима для достижения результата; какие бывают режимы и др.

Суть процесса

На вопрос, что такое гомогенизация молока, можно ответить просто –— это разбивание жировых шариков на мелкие частицы с целью обеспечения однородной жирности. Проводится с помощью специального устройства под названием гомогенизатор.

Суть процедуры заключается в прессовании исходного сырья. Под высоким давлением оно пропускается через решетку с микроскопическими отверстиями, что приводит к дроблению его компонентов.

Основное назначение гомогенизации молока — сделать жидкость однородной и обеспечить её длительную сохранность. Так, после обработки процесс отстаивания сливок происходит намного дольше, а сырье сохраняет одинаковую жирность по всей его массе. Кроме этого, такая подготовка придает насыщенный вкус.

Миссия такой обработки может зависеть от того, какая продукция должна получиться на выходе. Так, при изготовлении обезжиренного молока и сливок, главный акцент делается на однородности изделий. Если сырье перед процедурой поддавалось пастеризации, прессование поможет «закрепить» его долговечность. При изготовлении йогуртов, кефиров, сметаны и прочих кисломолочных товаров повышается и стабилизируется их консистенция (они не растекутся, вода не будет отслаиваться).

Для сгущенной консервной продукции такое измельчение играет роль механического консерванта, то есть путем аппаратного воздействия устанавливает внутри изделия долговечные пептидные связи. В сухой заготовке разрушает лишний жир путем окисления. В молочных порошках с наполнителями (какао, порошковые смеси) обработка способствует насыщенности вкуса и хорошей растворимости.

Существует два основных вида гомогенизации: полная и раздельная. Первый вариант подразумевает переработку сырья без выделения из него субпродуктов. Является самым популярным и широко используемым способом на большинстве предприятий. Отличается сравнительной простотой, так как предварительно не требует проведения сложных манипуляций. Также считается экономным вариантом, который позволяет минимизировать отходы при переработке. В ходе дробления образуется сухой нежирный шлак, который часто используется при изготовлении йогуртов.

При втором способе сырье сначала разделяют с помощью сепаратора, затем гомогенизируют только полученные сливки. После этого они вновь соединяются с молоком и отправляются на дальнейшую обработку. Этот метод считается более сложным и используется в основном на предприятиях, специализированных на изготовлении конкретного вида продукции (сырки, йогурты).

Устройство гомогенизации

Процедура обработки молочных товаров данным способом производится в специальной машине под названием гомогенизатор. С помощью сильного давления, высоких температур, а также воздействия ультразвуковых волн и электрического напряжения, продукт приобретает свойства, нужные фермеру в тех или иных ситуациях.

Чертеж гомогенизирующего аппарата

Главным компонентом гомогенизатора с клапанами является головка. В зависимости от модели аппарата и его целевого предназначения, она может иметь одну или две ступени, что позволяет использовать разные режимы гомогенизации молока.

Первая ступень обычно используется для переработки сырья с невысоким процентом жирности. Для производства сливок, заготовок мороженного и йогурта применяются две ступени одновременно. Двойная обработка позволяет разрушить скопления нескольких жировых шаров.

При переходе во вторую ступень основной шар вытягивается, и от него отпадают мелкие прикрепленные частицы. Чем быстрее жир движется в гомогенизаторе, тем мельче частицы от него отрываются. На данный момент зафиксирован только один рекорд, при которой удалось уменьшить жировые капли в десять раз. Этот показатель после пока не удалось превзойти ни одному устройству.

Схема дробления капли жира в клапанном отверстии гомогенизатора

В зависимости от устройства, скорость жировой капли может достигать 200 метров в секунду.

Критика процесса

На практике, негативные последствия от употребления гомогенизированной продукции случаются редко. Но все же некоторые ученые-химики считают процедуру вредной, так как в ходе обработки молочного сырья под прессом возникает большая вероятность образования фермента под названием ксантиноксидаза. Он является катализатором окисления гипоксантина в ксантин, который в свою очередь превращается в мочевую кислоту.

Фермент считается видоизмененной мутировавшей версией ксантиндегидрогеназы. В процессе его мутации кислород внутри соединений превращается в углекислый газ, что приводит к окислительному процессу после употребления такой продукции в пищу.

В человеческом организме избыточное количество данного фермента может привести к развитию подагры. Основное лечение в таком случае направлено на выведение вещества с помощью капельниц и инъекций ликвидирующими препаратами. Также нарушение обмена мочевой кислоты в организме может вызвать почечную недостаточность. Большое количество фермента в кровеносной системе приводит к разрушению клеток печени.

Следует обратить внимание на то, что гомогенизация никаким образом не влияет на структуру и свойства лактозы — основного природного компонента, содержащегося в молоке и производных. Поэтому людям, у которых это вещество вызывает аллергию, не рекомендуется употреблять данного рода продукцию независимо от степени и способа ее изготовления.

В процессе фермент в основном появляется в случае неисправности аппарата и перебоях в его работе. Поэтому рекомендуется регулярно проводить плановые проверки гомогенизатора в обусловленный срок, исходя из интенсивности его работы.

Организация процесса

С целью уменьшения клейкости жировых капель и вязкости сырья, проводится его предварительная тепловая обработка. Температура гомогенизации молока составляет приблизительно 65 градусов.

Одним из основных требований к процессу является чистота и стерильность — аппарат должен регулярно проходить санитарную обработку во избежание попадания в продукцию бактерий и вредоносных микроэлементов. Помещения, в которых проводится процедура, тоже обязаны содержаться в чистоте.

С технической стороны данного вопроса, необходимо соблюдать следующие нормы: в среднем, давление должно составлять 10 Мпа. Раздел фаз при таких условиях необходимо увеличить до 500 тысяч квадратных метров на каждую тонну исходного материала.

После заготовку необходимо хранить при температуре 4-6 градусов выше ноля. Такие показатели способствуют максимальной сохранности товаров.

Процесс гомогенизации проходит в несколько этапов:

Чтобы эффективность гомогенизации молока была максимально высокой, необходимо выполнять процедуру с четким соблюдением всех инструкций и требований.

Изменение структуры молочных продуктов

Гомогенизация оказывает много положительных эффектов на конечный товар. Так, после данного измельчения молоко и сливки становятся однородными, приобретают желтоватый оттенок и специфический запах. Вкус становится более насыщенный.

Энергетическая ценность жиров позволяет использовать такую полученную жидкость как в самостоятельном употреблении, так и в качестве кулинарных добавок (ингредиентов для выпечки и т. д).

После обработки стерилизованных сливочных и молочных продуктов данным способом повышается их термоустойчивость, то есть увеличивается диапазон температур, при которых изделие может храниться без риска быть испорченным. Также почти в два раза продлевается срок годности.

При производстве цельного сухого молока гомогенизация помогает убрать максимальное количество открытого жира, не имеющего белковых мембран. В процессе он быстро окисляется и растворяется под действием кислородного давления.

При обработке йогуртов, кефиров, сметаны повышается упругость и улучшается густота соединений белка. Также процедура уменьшает вероятность образования пленки из жира на поверхности данных изделий.

Для сгущенных молочных лакомств данный способ измельчения жира тоже имеет свою ценность. Он способствует улучшению стойкости консервов перед различными внешними факторами (тепло, перепады температур). Также предотвращает отстаивание и интенсивное отслоение жира в случае хранения на протяжении длительного периода времени.

Для молочных продуктов с наполнителями (какао, сухие смеси и т. д.) такая обработка обеспечивает сразу несколько положительных факторов.

Вопреки критике и предостережениям ученых, процедура пользуется большой популярностью благодаря целому комплексу положительных факторов. На крупных предприятиях без гомогенизации не обходится приготовление ни одного молочного товара.

Оценка качества

На добротность и полезность процесса переработки сырья влияют такие факторы, как: давление и температура перерабатываемого сырья. От первого из них напрямую зависит степень дробления жировых капель, а от второго — однородность продукта и простота его обработки для аппарата.

Под воздействием давления внутри гомогенизатора происходит ряд манипуляций. Во время движения поршня в левую сторону молоко через клапан попадает в цилиндр. Когда ползун движется обратно, сырье попадает в камеру-усилитель, в которой сконцентрировано самое мощное давление. Параллельно вторая половина сырья просачивается через кольцевое клапанное отверстие в усиливающую трубу. Управление давлением совершается с помощью специального шурупа. Закрепленный в нужном положении, он способствует усилению давления на заслонку. Снаружи установлен датчик с монитором, с помощью которого совершается контроль.

Для достижения максимально эффективного результата от процедуры гомогенизации молоко предварительно рекомендуется подогреть до 65 градусов. В таком состоянии пептидные связи разрушаются намного легче, что способствует равномерному дроблению жировых капель.

Также на эффективность процедуры влияют такие факторы, как быстрота движения сырья в гомогенизирующей головке, особенности и технология сборки аппарата, природные характеристики жировых мембран, уровень кислотности в массе, и, главное, правильность выполнения процедуры и соблюдение всех правил на каждом этапе обработки.

Существует основной критерий, по которому достоверно можно определить, насколько гомогенизация была эффективной. Он имеет название «рабочее давление», и представляет собой разницу в давлении до и после его прохождения через клапан в измельчающей головке. Смысл процедуры заключается в том, чтобы добиться минимального отстоя молока и отделения от него таких субпродуктов, как сливки.

Эффективность определяется следующим фактором: чем дольше продукция будет отстаиваться после данного вида переработки, тем качественнее выполнена процедура. Если же отделение жира произошло в достаточно краткий период времени – это свидетельствует о том, что во время следующей операции необходимо еще больше повысить давление внутри гомогенизатора.

Источник

Что такое процесс гомогенизации простыми словами? Для чего нужна гомогенизация молока?

Молоко и продукты на его основе имеют сложный состав, они содержат различные белки, ферменты, жиры, лактозу. Со временем более легкий молочный жир всплывает, образуя верхний слой сливок, белки теряют свойства, слипаясь в комки. Это естественный процесс, однако, молочные продукты существенно теряют внешнюю привлекательность и вкусовые качества.

Для сохранения свойств молока применяют специальную обработку – гомогенизацию или химические добавки. Дополнительные ингредиенты также снижают привлекательность продуктов для покупателя, большинство потребителей предпочитает натуральное молоко. Гомогенизация позволяет обойтись без добавок, это чисто физическая обработка. Рассмотрим цели, методы, условия, плюсы и минусы обработки.

Что такое гомогенизация простыми словами

Гомогенизация – вид обработки молока или других продуктов сложного состава для придания однородности, сохранения вкусовых качеств. Это способствует равномерному распределению жира по всему объему и препятствует расслаиванию жидких молочных продуктов. Гомогенизация также несколько изменяет свойства молочного белка, он перестает сворачиваться при подогреве напитка. Другими словами, обработка разбивает шарики молочного жира, крупные белки и равномерно распределяет измельченные частицы.

Самый распространенный метод гомогенизации – пропускание продукта через очень узкую щель под высоким давлением. При этом жировые капли вытягиваются в нити, разрываются белковые оболочки, шарики жира дробятся на более мелкие.

Размер получаемых частиц – до 10 раз меньше включений, содержащихся в необработанном молоке. Такие включения распределяются по объему и всплывают намного медленнее. Продукт приобретает однородность, приятный цвет, улучшается его вкус.

Таким образом, гомогенизация простыми словами – это придание продукту стабильной однородности. То есть, например молоко после обработки не расслаивается делительное время.

Какие продукты подвергаются гомогенизации

Выпадение осадка, расслоение – проблема практически всех продуктов, состоящих из веществ с разными свойствами. Для улучшения свойств гомогенизируют:

Обработка измельчает мякоть, клетчатку, белковые и жировые включения, распределяет их по всему объему, препятствует образованию слоя жира сверху и осадка снизу, существенно замедляет расслаивание.

Гомогенизации также подвергают молоко для питья и изготовления сыров, кисломолочных и молочных напитков с наполнителями и без, сгущенки. Сливки также подвергают обработке.

Гомогенизация используется не только в пищевой промышленности, но и для изготовления:

Требования к процессу гомогенизации

Гомогенизация – процесс в ходе подготовки молока к изготовлению конечного продукта, то есть один из технологических этапов производства. Требования к обработке связано с хранением, транспортировкой, пастеризацией, санитарно-гигиеническим нормами.

Специальные условия для гомогенизации молока включают:

Обработка выполняется перед пастеризацией. Исключение – производство обезжиренного молока или сливок, однако в этих случаях термическое воздействие осуществляется позже. Выдержка продукта до и после переработки определяется технологией производства, обычно оно составляет не более 6 часов.

Процесс гомогенизации

Гомогенизация молока выполняется в несколько стадий. Предварительная обработка включает фильтрацию и температурное воздействие. Это необходимо для снижения вязкости молока и разрушения ферментов, которые способствуют образованию сгустков. Далее продукт:

Завершает операцию охлаждение, сбор продукта в резервуары, отправка на следующий технологический этап или хранение. В процессе молоко может дополнительно подогреваться, охлаждаться и стерилизоваться в зависимости от требований технологии производства продукта.

Гомогенизатор высокого давления

Цель гомогенизации: как меняется продукт

Измельчение жировых включений, распределение их по всему объему, устойчивость к расслоению и образованию сгустков – все это изменяет физико-химические свойства продукта. Прежде всего, сильно увеличивается общая площадь жировых частиц, которые связываются с белками плазмы молока. Таким образом, кроме перечисленных изменений, меняется белковая составляющая молока. Обработка также активирует некоторые ферменты, повышает вязкость и снижает поверхностное натяжение. Гомогенизация также увеличивает содержание кальция в сыворотке, способствует переходу цитратов и фосфатов на поверхность оболочек жировых включений.

Таким образом, обработка молока улучшает потребительские свойства продуктов: вкус, цвет, консистенцию, увеличивает срок хранения. Гомогенизация также упрощает технологию изготовления некоторых продуктов. В этих случаях такая обработка – обязательный этап технологического процесса.

Факторы, влияющие на эффективность гомогенизации

Один из основных факторов, влияющих на эффективность гомогенизации – это температура протекания процесса. Наблюдается следующая зависимость: чем выше температура продукта при обработке – тем ниже скорость отслаивания жировой фракции, однако, при излишнем нагреве молока возможна денатурация и осаждение белка, содержащегося в сыворотке. Оптимальная температура гомогенизации – около 60° С. В зависимости от технологических требований она может составлять 37-65° С и выше.

Еще один ключевой фактор, влияющий на качество обработки – давление в гомогенизаторе. Опытным путем установлено, что при 10-15 МПа жировые включения измельчаются до размера 1,4-1,5 мкм, при 20 МПА – до диаметра 1-0,9 мкм. Однако, при этом площадь жировых капель возрастает слишком сильно, молочных белков не хватает для образования оболочек для них. Это приводит к увеличению количества свободного жира, склонного к окислению и ухудшению свойств продукта. Кроме того, такие включения могут снова слипаться в гораздо более крупные частицы. Оптимальное давление гомогенизации – 10-20 МПа, причем, чем выше жирность продукта, тем ниже величина давления. Это связано с увеличением вероятности образования крупных частиц молочного жира.

На эффективность обработки также влияют кислотность, плотность и вязкость. Чем выше величины этих характеристик, тем ниже эффективность гомогенизации молока.

Для оценки эффективности применяют различные методы исследования. При этом измеряют массовую долю жира в продукте, определяют % содержание измельченных жировых частиц заданного размера.

Итак, ключевые факторы эффективности гомогенизации – температура и давление. Величины этих параметров при обработке молока или продуктов на его основе должны оставлять 37-65° С и 10-20 МПа соответственно. Изменение характеристик в большую или меньшую сторону экономически невыгодно или отрицательно сказывается на качестве продукта.

Виды гомогенизации

Различают полную, раздельную, одно- и многоступенчатую гомогенизацию молока. Выбор метода зависит от качества исходного сырья и технологических требований к производству. Рассмотрим каждый способ обработки подробно.

Полная гомогенизация

Полная гомогенизация – обработка молока без предварительного отделения сливок, когда через установку пропускается цельный продукт. Процесс включает:

Область применения полной гомогенизации – производство питьевого молока или молочных продуктов, йогуртов и т.д.

Раздельная гомогенизация

Суть обработки заключается в предварительном отделении жировой фракции от обрата на гомогенизаторе. В процессе выполняют следующие операции:

Раздельную гомогенизацию применяют при высоких требованиях к однородности продукта, а также для исключения изменения свойств белков сыворотки. Таким образом обрабатывают сырье для производства сыров, кисломолочных продуктов.

Различают также одно- и многоступенчатую гомогенизацию. В первом случае молоко или продукт пропускают через гомогенизатор однократно. Во втором – несколько раз, при разных давлениях. Цель многоступенчатой гомогенизации – получение однородного продукта с жировыми включениями диметром менее 1 мкм и низким содержанием свободного жира. При этом необходимо, чтобы отношение содержания сухого белкового остатка к жировой фракции составляло не менее 0,6-0,85. При многоступенчатой обработке общая площадь жировых включений увеличивается в разы, белка для образования оболочек может просто не хватить. В таком случае гомогенизация в несколько ступеней не имеет смысла, так как приведет к выделению свободного жира.

Область применения многоступенчатой обработки – изготовление мороженого и других продуктов с высокими требованиями к стабильности эмульсии жир-плазма.

Критика процесса

Существует мнение о вреде гомогенизированного молока, связанное с высвобождением и активацией фермента ксантиноксидаза в процессе обработки. Он приводит к повышению рисков заболеваний сердца и сосудов, желудочно-кишечного тракта, другим проблемам со здоровьем. Происхождение этого мифа – книга американского ученого Курт Остера под названием «The XO Factor: Homogenized Milk May Cause Your Heart Attack», изданная в 80-е годы.

Чуть позже было проведено исследование, не установившее связи проблем со здоровьем, уровнем ксантиноксидазы и употреблением гомогенизированного молока. Кроме того, было установлено его содержание в необработанном молоке, а также то, что естественный синтез фермента в организме в несколько раз превышает количество, которое попадает с гомогенизированным молоком.

В 2007 году было опубликованное еще одно исследование, не выявившее доказательств заявлений о вреде гомогенизированных молочных продуктов и молока. Также не были найдены подтверждения влияния обработки на качество и свойства.

Таким образом, вред гомогенизированного молока – не более чем миф.

Заключение

Итак, что такое гомогенизация молока и продуктов на его основе? Это обработка, позволяющая улучшить ряд свойств: вкус, цвет, консистенцию, увеличить продолжительность хранения, замедлить расслоение и так далее. Гомогенизация – обязательный этап в производстве мороженого, мягких сыров, напитков с наполнителями, кисломолочных продуктов и ряда другой продукции. Мнения о вреде гомогенизированного молока и молочного сырья также не получило научных подтверждений и оказалось не состоятельным. Обработка изменяет свойства продукта, необходимость гомогенизации определяется требованиями к потребительским характеристикам и технико-экономической целесообразностью.

Источник

Гомогенизация молока

Зачем нужна гомогенизация?

При хранении налитого в молочные бидоны продукта, жир всплывает на поверхность за счет того, что он легче плазмы (обрата). Сырье отстаивается. Крупный комочек жира, поднимаясь в верхние слои, сталкивается с ему подобными. Под влиянием иммуноглобулинов, происходит агглютинация (склеивание отдельных элементов и выпадение их в осадок из однородной смеси). В результате, меняется консистенция и снижается качество, что не желательно. Если жировые шарики разбить на мелкие части, они не будут слипаться в пленку на поверхности.

Скорость всплытия жирового шарика зависит от его размеров – чем больше, тем быстрее. По формуле Стокса, она прямо пропорциональна квадрату радиуса комочка. Величина шариков жира лежит в пределах от 0,5 до 18 мкм. После гомогенизации, она уменьшается приблизительно в 10 раз (средний размер на выходе – 0,85 мкм). Это значит, что всплывать они будут в 100 раз медленнее. К тому же, у небольших комочков, размером меньше 1 мкм, силы взаимного отталкивания больше, чем притяжения.

Гомогенизатор плунжерный ГМ-2,0/20 НД

Гомогенизатор плунжерный ГМ-0,5/20 НД

Насос-гомогенизатор НГД-5,5

Насос-гомогенизатор НГД-11,0

Гомогенизатор плунжерный ГМ-2,5/20 НД

Гомогенизатор плунжерный ГМ-5,0/20 НД

Насос-гомогенизатор НГД-7,5

Насос-гомогенизатор РПГ-7,5

Во время дробления жира, вещество его оболочки перераспределяется. Часть фосфатидов переходит в плазму, а на внешний покров мелких шариков идут плазменные белки. Благодаря перечисленным факторам, в молоке стабилизируется жировая эмульсия. При высокой степени дисперсности, процесс отстаивания не наблюдается, жир не всплывает, фляги для молока наполняются более качественным продуктом. Сливки, творог, масло и прочее, сделанные из гомогенизированного (однородного) сырья, имеют лучшие органолептические показатели и консистенцию, питательные вещества быстрее и полнее усваиваются организмом.

Гомогенизация способствует тому, чтобы:

Механизм гомогенизации

Гомогенизацию рекомендуется делать после того, как молоко прошло через ванну длительной пастеризации.

Для этого применяются разные виды устройств. Самые распространенные – агрегаты клапанного типа. По своей сути они являются плунжерными насосами высокого давления. Жидкость пропускается сквозь очень маленькие отверстия. При этом резко увеличивается скорость потока. Жировые шарики дробятся, образовавшиеся мелкие комочки сразу покрываются белковой оболочкой.

В клапанном механизме, у пропускной щели, есть зона скачкообразного изменения поперечного сечения потока. Согласно законам гидротехники, которым подчиняется любое устройство пищевой промышленности, от доильного оборудования и молочных насосов, до анализаторов соматических клеток и молочных такси, в трубопроводе переменного диаметра через любое поперечное сечение в единицу времени пройдет один и тот же объем жидкости. То есть, произведение скорости потока на площадь поперечного сечения есть величина постоянная. Это значит, что, чем меньше радиус трубы, тем выше скорость. Резкое изменение площади поперечного сечения требует такого же изменения скорости.

Таким образом, в указанной зоне наблюдается скачкообразный переход от малых скоростей к большим. Попадающий сюда шарик жира деформируется. Его передняя часть подходит к гомогенизирующей щели, вливается в идущий с большой скоростью поток и вытягивается в тонкую нить, после чего дробится на крошечные капли. Затем так же проходит через щель, вытягивается и дробится все содержимое данного жирового комочка, после чего к отверстию подходит следующий шарик. Разумеется, в реальности шарики не «выстраиваются в очередь» перед отверстием, уже хотя бы потому, что в 1 мл молока их содержится от 2 до 4 млрд штук. Но схематически все выглядит именно так.

Факторы, влияющие на интенсивность гомогенизации

Эффективность гомогенизации, или степень раздробленности жировых комочков, зависит, в первую очередь, от скорости потока жидкости перед пропускной щелью.

Скорость определяется давлением, которое нагнетает плунжер. Чем оно выше, тем больше степень дисперсности жира. А значит, меньше средний диаметр шариков.

Если обеспечить давление на уровне 15 МПа, что вполне соизмеримо с показателями пищевых центробежных насосов, то диаметр будет равен в среднем 1,43 мкм, что соответствует эффективности гомогенизации 74%. После достижения 20 МПа, средняя величина комочков составит 0,97 мкм. Эффективность при этом возрастет до 80%. Для повышения давления гомогенизатор оборудуется двумя либо тремя клапанами. Такие модели называются двух- или трехступенчатыми. Обратной стороной медали в данном случае окажется повышенный расход электроэнергии. Поэтому оптимальным считается диапазон от 10 до 20 МПа. Чем жирнее продукт, согласно показаниям анализатора молока, тем ниже давление.

Сегодня используются, в основном, два вида гомогенизаторов: одно- и двухступенчатые. В первом случае есть вероятность, что мелкие шарики жира будут склеиваться в крупные образования. Во втором – эти образования разрушаются, а жирные комочки диспергируют до более высокой степени.

Еще одним фактором, влияющим на интенсивность гомогенизации, является температура. Здесь наблюдается прямая зависимость – чем теплее сырье в молочных бидонах, тем более жидким становится жир, тем ниже вязкость продукта. Кроме того, уменьшается интенсивность процесса отстаивания жира. Если данный параметр опускается ниже 50 град С, отстаивание усиливается и качество продукта ухудшается. При слишком большой температуре возможно осаждение сывороточных белков. Поэтому желательно, чтобы значение было в пределах 60 – 65 град С.

Помимо перечисленных условий, на эффективность гомогенизации влияют свойства продукта и его состав: содержание сухих веществ и жира, кислотность, плотность, вязкость. Чем больше сухих веществ и жира, тем с меньшей силой плунжер должен воздействовать на сырье. Если анализатор качества молока показывает увеличение кислотности, то снижается стабильность белков. Появляются агломераты, из-за которых дробление шариков затрудняется. Также интенсивность гомогенизации уменьшается при повышении плотности и вязкости сырья.

Раздельная гомогенизация

Во время проведения гомогенизации, физико-химические характеристики белков, а также некоторых других компонентов продуктов переработки молока, изменяются. Это влияет на технологические свойства пищевой массы, которую перекачивают молочные насосы. В результате выход сырной и творожной продукции растет, консистенция улучшается, норма расхода исходного сырья и степень усушки сыра снижается.

В некоторых случаях, при изготовлении сыров и молочных напитков, возникает необходимость проведения раздельной гомогенизации. Этот способ применяется для того, чтобы на выходе получить однородное молоко с высокой стабильностью белков и дисперсной жировой фазы, а также с заданным содержанием жира. От полной раздельная гомогенизация отличается тем, что в данном случае механическое воздействие прилагается только к эмульсии с высокой концентрацией жира, то есть, к сливкам с определенным процентом жирности.

Процесс раздельной гомогенизации выглядит следующим образом. Прошедшее через фильтр для молока сырье сепарируют, получая на выходе сливки и обрат. После этого сливки пропускают через гомогенизатор. Готовую однородную массу снова смешивают с обезжиренным сырьем, доводят до заданного процента жирности (нормализуют), отправляют в ванну пастеризации молока и затем охлаждают. При одноступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках должна быть не больше 16%. При двухступенчатой – до 25%.

Раздельную гомогенизацию используют, чтобы повысить производительность данного процесса. А также с целью уменьшить степень механического воздействия на белки при изготовлении кисломолочных продуктов, питьевого молока и сыров. Если в сливках, отправленных на раздельную гомогенизацию, содержание жира не превышает 12%, то полученное однородное молоко по органолептическим и физико-химическим параметрам не будет отличаться от молока, прошедшего «обычную» гомогенизацию. Если же содержание жира в сливках оказалось более высоким, то в разлитом по молочным бидонам конечном продукте жир будет отстаиваться быстрее.

Многоступенчатая гомогенизация

Гомогенизацию сырья надо делать после того, как оно прошло через ванны длительной пастеризации. Это связано с тем, что данный процесс снижает устойчивость молочной эмульсии к воздействию высоких температур.

Чтобы жировая фракция продукта, подвергаемого гомогенизации, оказалась в итоге стабильной, надо, чтобы в сырьевой массе было достаточно белка. Только в этом случае мелкие шарики жира быстро получат новые оболочки. Необходимым условием для их образования является «правильное» объемное соотношение СОМО и жира – более, чем шесть десятых.

При изготовлении мороженного, часто применяются смеси, в которых содержание СОМО повышено. В таких случаях используется ступенчатая гомогенизация. Суть ее в том, что сырьевую массу делают однородной в два этапа – сначала при высоком, а потом при низком давлении. В результате конечный продукт получается с более мелкими частицами, а его органолептические характеристики – намного лучше.

При ступенчатой гомогенизации важно поддерживать оптимальную температуру. Если прибор показывает меньше, чем 55 град С, то смесь на выходе, перелитая в термоизолированные емкости, не будет однородной. Нормальным значением считается 70 град С и выше.

Устройство гомогенизатора

Для гомогенизации продукта, перед тем, как отправить его в ванны пастеризации молока, применяются различные аппараты. Самые популярные – клапанного типа. Конструктивно они являются плунжерными насосами с несколькими головками, работающими под высоким давлением.

Агрегат приводится в действие от электромотора через клиноременную передачу. Кривошипно-шатунный механизм, расположенный в масляной ванне, преобразовывает вращательное движение вала в возвратно-поступательное – плунжера. Последний двигается в рабочей камере, всасывая и нагнетая жидкость. Давление, необходимое для гомогенизации сырья, создается за счет наличия манжетных уплотнителей. Смазка деталей КШМ осуществляется в процессе разбрызгивания масла из-за движений коленвала. Охлаждение масла внутренней полости происходит за счет теплообмена с атмосферным воздухом через корпус. Плунжерный блок крепится к корпусу шпильками. Для охлаждения плунжеров используется вода из водопровода.

После фильтров тонкой очистки молока, сырье может подаваться на гомогенизаторы с принудительной системой смазки. В них на дне корпуса есть змеевик с проточной водой для отбора тепла от узлов и деталей, более других нагревающихся из-за трения поверхностей. Для контроля подачи воды, такие устройства обязаны иметь специальное реле.

Плунжерный блок состоит из: корпуса, манжетных уплотнителей, верхней, нижней и передней крышек, нагнетательных и всасывающих клапанов, втулок, прокладок, седел, штуцера, фланца, пружин и фильтра для молока. На торцевой плоскости есть головка для двухступенчатой гомогенизации. Сырье движется под высоким давлением между клапанами и седлами клапанов.

Давление гомогенизации контролируется механическим манометром. Он крепится на верхней части плунжерного блока. Чтобы снизить колебания стрелки, в приборе предусмотрена дросселирующая система. Напротив гомогенизирующих головок располагаются предохранительные клапаны. Они необходимы для того, чтобы исключить резкие скачки давления до недопустимых пределов. Для настройки на срабатывание во время превышения номинального давления служат прижимные винты.

Станины гомогенизаторов делаются литыми или сварными. Во втором случае используются швеллеры и листовая сталь. КШМ смонтирован в верхней части. Плита с электромотором – внутри, на кронштейнах с шарнирными креплениями. Ее поддерживают винты регулировки клиновидных ремней. Бока станины закрываются съемной крышкой, а для установки ее в горизонтальное положение есть четыре винтовые опоры.

Прошедший через молочные фильтры продукт пищевым центробежным насосом подается в плунжерные блоки через всасывающие каналы. После этого жидкость проходит через нагнетательные клапаны под высоким давлением к гомогенизирующим головкам. Там сырье с большой скоростью продавливается между поверхностями седел и гомогенизирующих клапанов, в результате чего становится более однородным. После этого его отправляют на переработку или в термоизолированные емкости на хранение.

Электрогидравлические и ультразвуковые гомогенизаторы

Для гомогенизации молока, прошедшего через молочные фильтры, применяются не только клапанные агрегаты. Могут использоваться гомогенизаторы ротационные или центробежные струйные, электрогидравлические устройства, динамические кавитационные и суперкавитационные смесители-эмульсоры, гидродинамические ультразвуковые аппараты, быстроходные механические мешалки. Но эффективность диспергации продукта, без серьезных нарушений его характеристик, у этих механизмов намного ниже.

В клапанном аппарате молоко, перед тем, как попасть в ванну длительной пастеризации, проходит через канал со скоростью 200 м/с. Число жировых шариков возрастает в 200-500 раз. Суммарная площадь их поверхности увеличивается в 6 – 10 раз. Это превосходные показатели, благодаря чему практически все производства оборудованы именно такими устройствами. С другой стороны, клапанный гомогенизатор является слишком металло- и энергоемким оборудованием. У крупных агрегатов расход электроэнергии доходит до 140 кВт/час. А масса – до 4 тонн. Именно поэтому существуют механизмы другого типа. Так, например, конструкция центробежных молочных гомогенизаторов более простая, чем клапанных. Они менее металлоемкие и содержат меньше быстроизнашивающихся деталей. Но добиться с их помощью высокой степени диспергации сырья пока не удается.

Принцип электрогидравлической гомогенизации молока заключается в следующем. В жидкости создаются сверхвысокие импульсные давления. В результате образовываются ударные волны. Возникающий эффект электрогидравлического удара дает хорошие результаты – шарики жира дробятся с уменьшением в 7 – 8 раз. Кратковременное воздействие на свойства продукта не влияет. Но, при очень длительном, изменяется вкус.

Приведенный способ достаточно эффективен. Эмульгирование полученной однородной жидкости, разлитой по емкостям из нержавеющей стали, доходит до 95%. Степень дисперсности высокая (0,1-0,5 мкм), при длительном хранении эмульсия оказывается устойчивой. Энегро- и металлоемкость УЗ-гомогенизатора в 5-7 раз ниже, чем клапанного, той же производительности. Тем не менее, изучение влияния данного агрегата на свойства молока продолжаются, так как процесс до конца еще не исследован. Пока известно только то, что продукт после УЗ-обработки может получить привкус топленого молока. Считается, что это происходит после взаимодействия с жиром выделяющегося атомарного кислорода. Кроме того, вязкость жидкости значительно уменьшается. Это свидетельствует о деструкции белковых молекул.

Не смотря на существование различных типов гомогенизаторов, именно клапанные, не смотря на некоторые недостатки, обеспечивают достаточную диспергацию молока без изменения его свойств, и потому применяются в промышленности почти повсеместно.

Источник

Устройство, принцип действия и назначение гомогенизаторов

Гомогенизатор это устройство для получения гомогенных (однородных) дисперсных систем. Системы могут быть одно- или многофазными, т.е. в дисперсной среде, которой обычно является жидкость, находятся частицы (обычно – нерастворимые) одного или нескольких твердых либо жидких веществ, которые называются дисперсными фазами. Термин «гомогенный» значит, что фазы распределены равномерно, с одинаковой концентрацией в любом произвольно взятом единичном объеме среды. Полученная система должна быть относительно устойчивой. Для этого при гомогенизации, в подавляющем большинстве случаев, проводят диспергирование, то есть, измельчение частиц фазы.

Применение гомогенизаторов в молочной промышленности

Гомогенизатор для молока дробит жировые шарики. Скорость, с которой они всплывают на поверхность, зависит от квадрата их радиуса. Таким образом, после уменьшения в 10 раз, скорость падает в 100 раз. Благодаря этому, продукт не отстаивается, не разделяется на сливки и обрат. Срок его хранения значительно возрастает.

Насос-гомогенизатор НГД-4,0

Насос-гомогенизатор РПГ-2,2

Насос-гомогенизатор НГД-2,2

Насос-гомогенизатор РПГ-3,0

Насос-гомогенизатор НГД-3,0

Гомогенизатор плунжерный ГМ-1,0/20 НД

Гомогенизатор плунжерный ГМ-1,25/20 НД

Гомогенизатор плунжерный ГМ-0,5/20 НД

Кроме того, после гомогенизации:

Физические методы процесса и основные типы гомогенизаторов

Плунжерный гомогенизатор

Устройство

Устройство гомогенизатора показано на рис. 1. Плунжерный цилиндр 1 соединяется с входным патрубком через всасывающий клапан 3, а с камерой высокого давления – через нагнетательный клапан 4. От камеры идет канал к гомогенизирующей головке 5, которая имеет седло 6, клапан 7, пружину 8 и регулировочный винт 11. Для контроля давления, к камере подключен манометр 10. Канал имеет ответвление на предохранительный клапан 9. Плунжер приводится в движение насосом 2.

В укрупненном виде гомогенизирующая головка показана на рис.2. В ней имеется калиброванное отверстие (канал) 1 в седле 5, пружина 2, клапан 4 со стержнем 3 и регулировочный винт 6. Седло и клапан притерты друг к другу.

Клапан имеет плоскую, конусную с небольшим углом или тарельчатую форму рабочей поверхности. В первом случае, на ней могут быть рифли (проточки). Если они есть, то на седле делаются такие же. Это повышает степень дробления фазы.

Встречаются модели, в которых клапан и седло расположены в подшипниках, установленных в неподвижном корпусе. В этом случае они, под напором струи продукта, вращаются в разные стороны.

Поскольку проходящая с большой скоростью жидкость достаточно сильно действует на клапан и седло, то они быстро изнашиваются. Поэтому указанные элементы делают из особо прочных сталей. Кроме того, их форма симметричная. При заметном износе, достаточно перевернуть их на другую сторону, тем самым увеличив срок службы в два раза.

Насос применяется не обязательно плунжерный, можно выбрать винтовой или роторный. Главное, чтобы он создавал высокое давление. Поскольку плунжерный механизм не обеспечивает равномерную подачу, то в гомогенизаторы ставят их по несколько штук, с разнесением начала циклов по времени. Самыми популярными являются трехплунжерные агрегаты. В них на валу колена повернуты на 120 град, чтобы цилиндры работали поочередно. В этом случае коэффициент неравномерности подачи, то есть, отношение ее максимального значения к среднему, равен 1,047.

Близкий к единице показатель значит, что поток, идущий через гомогенизирующую головку, с небольшой погрешностью может считаться стабильным. Таким образом, в процессе гомогенизации клапан находится все время во взвешенном (открытом) положении. Между ним и седлом имеется щель для прохода жидкости. Размер ее тоже можно принимать постоянным, не учитывая незначительного отклонения от среднего уровня. У многих современных аппаратов поток с каждого плунжера идет на «свою» головку. После дробления фазы они соединяются в выходном коллекторе.

Манометр оборудован дросселирующим устройством. Это уменьшает колебания стрелки прибора.

Принцип действия

Принцип работы гомогенизатора следующий. Когда плунжер работает на всасывание (на рисунке – движется влево), молоко поступает в цилиндр 1 через клапан 3. Затем плунжер работает на нагнетание (перемещается вправо) и проталкивает продукт в камеру через клапан 4. После этого жидкость по каналу попадает из камеры в гомогенизирующую головку 5.

Когда клапан находится в нерабочем положении, пружина 8 плотно прижимает его к седлу. Поступающее под давлением молоко приподнимает клапан так, что между ним и седлом образуется небольшая щель. Проходя через нее, жировые шарики измельчаются, продукт гомогенизируется, после чего уходит в выпускной патрубок.

Давление, создаваемое плунжерным насосом, очень большое. Поэтому засорение канала в седле может привести к разрушению деталей. Чтобы избежать поломки, ставится предохранительный клапан 9.

Регулируют агрегат винтом 11. Одной из основных характеристик гомогенизации является давление. При затягивании винта, пружина сильнее прижимает клапан к седлу. Из-за этого уменьшается размер щели, так как возрастает гидравлическое сопротивление. Настройку аппарата проводят по показаниям манометра 10.

Согласно инструкции к гомогенизатору, температура молока должна быть в пределах от 50 до 65 град С. Если она окажется ниже этого диапазона, ускорится процесс отстаивания жировых комочков. Если выше – начнут осаждаться сывороточные белки.

Повышение кислотности продукта отрицательно влияет на эффективность процесса, так как в этом случае стабильность белков снижается. Образуются агломераты, дробление жировых комочков затрудняется.

В момент прохождения жидкости через клапанную щель, из-за резкого сужения поперечного сечения канала, наблюдается эффект дросселирования. Скорость потока многократно увеличивается, а давление падает из-за того, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую.

Двухступенчатая гомогенизация

После прохождения молока через головку, какая-то часть раздробленных частиц опять слипается в более крупные конгломераты. Эффективность процесса падает. Для борьбы с этим явлением, используют двухступенчатую гомогенизацию. Устройство показано на рис. 3. Принципиальное отличие от одноступенчатой заключается в наличии двух пар рабочих органов, первой ступени 4 и второй – 12. У каждой есть своя прижимная пружина с регулирующим вентилем 6.

Вторая ступень, вспомогательная, еще более повышает степень дробления фазы. Она предназначена для создания управляемого и постоянного противодавления в головке первой ступени, которая является основной. Это оптимизирует условия процесса. А также для разрушения относительно неустойчивых образований. Давление в ней устанавливается меньшее, чем в первой.

Одноступенчатая гомогенизация предназначена для продуктов с низкой жирностью или высокой вязкостью. Двухступенчатая – при высоком содержании жира либо сухих веществ и малой вязкости. А также в тех случаях, когда надо обеспечить максимально возможное дробление фазы.

Раздельная технология

В молочной промышленности гомогенизация может быть полной или раздельной. В первом случае все имеющееся сырье пропускают через агрегат. Во втором, его сначала сепарируют. Полученные сливки 16-20% жирности гомогенизируют, после чего смешивают с обратом. И отправляют на следующий этап переработки. Этот способ дает значительную экономию энергии.

Механизм процесса диспергирования фазы в аппарате клапанного типа

По Н. В. Барановскому, на основании изучения гидравлических факторов, влияющих на дробление жировых комочков при гомогенизации молока на аппарате клапанного типа, предложена следующая схема процесса (рис. 4).

В точке перехода потока из канала седла в щель, между седлом и клапаном резко снижается площадь сечения потока. А значит, согласно одному из основных законов гидравлики, также быстро возрастает скорость его движения U. Если более конкретно, то U0 на подходе составляет несколько метров в секунду. А U1 на входе в щель – на 2 порядка выше, несколько сотен м/с.

Жировая капля не переходит из зоны малых в зону больших скоростей одномоментно «вся сразу». В поток, двигающийся в щели с огромной скоростью, входит сначала передняя часть шарика. Под действием быстро текущей жидкости, она вытягивается (задняя часть – все еще движется медленно) и отрывается. Оставшийся комок продолжает неторопливо (разумеется, понятие «неторопливо» в данном случае относительное, так как весь цикл прохождения капли сквозь щель занимает 50 микросекунд) продвигаться к границе раздела скоростей, и часть, теперь оказавшаяся передней, вытягивается так же, как и предыдущая, и тоже отрывается. Таким образом, вся жировая капля постепенно разрывается на кусочки, проходя через пограничное сечение. Это происходит при достаточно большой разности скоростей U0 и U1.

Если указанная разность окажется меньше определенного порога, то, перед отрывом частиц, имеет место промежуточный этап – капля сначала растягивается в шнур. Если разность будет еще меньше, то жировой комочек пройдет через границу раздела скоростей без разрушения. Но воздействие большой скорости потока все равно приведет его в неустойчивое состояние, вследствие образования внутренних деформаций. Поэтому, из-за сил поверхностного натяжения и механических ударов струй потока, шарик все равно распадется на более мелкие фракции.

Гомогенизатор для масла

Для получения однородной консистенции сливочного масла или плавленых сыров, используют гомогенизатор пластификатор. В процессе обработки, водная фаза диспергируется и равномерно распределяется по всему объему. В итоге, продукт дольше хранится, его вкусовые качества улучшаются. Кроме того, сокращаются затраты времени на размораживание, при упаковке снижаются потери воды.

Устройство аппарата можно рассмотреть на примере одной из наиболее популярных моделей М6-ОГА (рис. 5). Он состоит из корпуса и станины (рис. 6), приемного бункера, под которым расположены подающие шнеки, и ротора с 12-ю, 16-ю или 24-мя лопастями. В качестве привода используется электродвигатель. Частота вращения шнеков регулируется вариатором. Угловая скорость ротора – постоянна.

Работа гомогенизатора выглядит следующим образом. Сливочное масло большими кусками кладется в бункер. Шнеки вращаются в разных направлениях, если смотреть сверху – один навстречу другому. С их помощью масло продавливается через ротор, после чего, через насадку прямоугольного сечения, выходит в приемный бункер (на рисунке не показан). Чтобы масло не налипало на рабочие органы, их смазывают горячим раствором.Роторно-пульсационный аппарат

Молоко подается через осевой патрубок на крышке и попадает на крыльчатку. Эта деталь производит первичное дробление фазы и придает рабочей смеси ускорение. Последняя затем проходит сквозь перфорацию подвижного цилиндра, снова частично диспергируется, под действием срезающих и истирающих нагрузок, и оказывается в гомогенизирующей полости между ротором и статором. Здесь, кроме ударных, на жировые шарики действуют еще и другие силы.

В турбулентном потоке, движущемся с большой скоростью (именно такой наблюдается в рабочей зоне РПА), возникают микровихревые течения. Если небольшой сферический водоворот сталкивается с каплей жира, он ее разрушает. Также имеет место гидроакустическое воздействие. Интенсивная кавитация, приводящая к схлопыванию пузырьков воздуха, порождает ударные волны, против которых комочки фазы тоже не могут устоять.

Максимальное воздействие аппарата на частицы достигается в тот момент, когда между ротором и статором возникают резонансные колебания. Чтобы обеспечить данный эффект, надо рассчитать диаметр подвижного цилиндра, скорость его вращения, а также зазор между ним и статором.

После рабочей зоны молоко проходит сквозь отверстия статора и, уже гомогенизированное, выводится через тангенциальный выпускной патрубок, направленный обычно вверх, чтобы проще было подключать трубопроводы для повторной загрузки бункера в рециркуляционной системе.

РПА бывают одно- или трехфазные. Все детали, вступающие в контакт с продуктами питания, сделаны из пищевой нержавеющей стали AISI 304, AISI 316 или их отечественных аналогов. Поскольку диспергированная жидкость выходит из аппарата под давлением, то гомогенизатор РПА одновременно работает как центробежный насос.

Ультразвуковые гомогенизаторы

Устройство (на примере BANDELIN). УЗ гомогенизатор состоит из (на рис. 15 – сверху вниз) ВЧ-генератора, УЗ-преобразователя, «рогов» и зондов (волноводов). ВЧ-генератор включают в бытовую сеть с током частотой 50 или 60 Гц. Он усиливает этот параметр до 20 кГц. УЗ-преобразователь, оборудованный осциллирующей схемой с измерительным пьезоэлектрическим элементом, трансформирует вырабатываемую генератором энергию тока в колебания УЗ волн той же частоты. Генерируемая амплитуда остается постоянной. Ультразвуковая – увеличивается, за счет использования «рогов» специальной формы. В них вставляются зонды, передающие колебания в сосуд с жидкостью. В зависимости от объема рабочей среды, они могут быть плоскими, в виде конусов или «микро», диаметром от 2 до 25 мм.

Отечественная промышленность также выпускает УЗ гомогенизаторы. Из последних моделей можно отметить разработку 2015 года И100-6/840 (рис. 16). Аппарат имеет цифровое управление, импульсный режим, контроль амплитуды и набор зондов.

Принцип действия. Когда УЗ волны проходят через жидкость, они попеременно, 20 000 раз в секунду, создают в ней, то высокое, то низкое давление. Последнее практически равно внутреннему давлению паров жидкости, в результате чего в ней появляются пузырьки, наполненные паром, жидкость закипает. Когда пустоты схлопываются, возникает перепад давлений, образовываются быстротекущие турбулентные микропотоки, разрушающие жировые капли.

Некоторые специалисты считают, что, при УЗ воздействии, комочки диспергируют не от кавитации, а из-за того, что волна, проходя через жировую каплю в разных точках, вызывает различные по величине и направлению ускорения. В результате возникают разнонаправленные силы, старающиеся разорвать шарик.

Гомогенизация – важный этап процесса переработки молока и других продуктов. С ее помощью улучшается структура и увеличивается срок хранения, а вкусовые качества становятся более насыщенными.

Источник

Гомогенизация что это

Наверное, мало кто задумывается о том, что такой важный производственный процесс, как гомогенизация, может нанести какой-то вред. Раз гомогенизируют, значит гомогенизация — это есть хорошо, так ведь? Однако, не первый год работая с гомогенизированными продуктами, мы можем судить об определенной закономерности проявления их свойств. Предлагаю сегодня обсудить достоинства и недостатки гомогенизации как технологического процесса. Как вам идея?

Для начала, хочу вам напомнить ту самую лекцию по технологии, когда преподаватель нарисовал на доске вот это:

…и торжественно сообщил, что жировые шарики молока под действием давления проходят между седлом клапана и клапаном гомогенизатора, где за счет увеличения скорости движения и происходит его дробление. Шарика, в смысле, не клапана. Так вот, на выходе из гомогенизирующей головки жировые шарики получаются уже не 3-4 мкм, а до 1 мкм.

Ну что, признавайтесь, спали на этой лекции? Давайте наверстывать! А то, глядишь, пригодится.

Виды гомогенизации:

При этом на первой ступени происходит само дробление шариков, а на второй разбиваются скопления непокорных жировых шариков. Между ступенями гомогенизатора создается большая разница давлений, т.к. для рассеивания гроздьев шариков нам совсем не обязательно высокое давление.

Достоинства и недостатки гомогенизации

Эффект гомогенизации оказывает положительное воздействие на физическую структуру и свойства молока и проявляется в следующем:

• Уменьшение размеров жировых шариков, что предотвращает отстой сливок;
• Более белый и аппетитный цвет;
• Повышенная сопротивляемость окислению жира;
• Улучшенные аромат и вкус;
• Повышенная сохранность кисломолочных продуктов, изготовленных из гомогенизированного молока.

Недостатки гомогенизации:

• Невозможность сепарирования гомогенизированного молока;
• Несколько повышенная чувствительность к воздействию света – как солнечного, так и от люминесцентных ламп – может привести к возникновению так называемого солнечного привкуса;
• Пониженная термоустойчивость – особенно выражена при испытании первой ступени гомогенизации, гомогенизации обезжиренного молока, и в других случаях, способствующих образованию скоплений жировых шариков;
• Непригодность молока для производства полутвердых и твердых сыров, так как сгусток плохо отделяет сыворотку.

Источник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ

Смотреть что такое «ГОМОГЕНИЗАЦИЯ» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

Гомогенизация

Следует различать понятия гомогенизации и диспергирования. При гомогенизации необязательно производится дробление дисперсной фазы (например при смешивании порошкообразных твёрдых веществ). Напротив, при диспергировании гетерофазная система обычно одновременно и гомогенизируется.

В ходе гомогенизации могут получаться как устойчивые, так и неустойчивые гетерофазные системы. Когда это возможно и необходимо, в гетерофазные системы вводятся стабилизирующие вещества (например аммиачный буфер при получении микрокристаллического гидроксиапатита).

Хотя термин «гомогенизация» обычно употребляется относительно процессов смешивания взаимно нерастворимых веществ, например таких как вода — масло, этиловый спирт — ртуть, также гомогенизации могут подвергаться и смеси твёрдых порошков (сухая строительная смесь), и смеси взаимно растворимых компонентов, особенно когда по каким-либо причинам скорость растворения замедлена.

Термин «гомогенизация» также используется в разделе строительной механики сопротивление материалов для расчёта композитных материалов, например каменной кладки, которая состоит из кладочных элементов (кирпичей, камней, блоков) и строительного раствора. При гомогенизации композитный материал заменяется условно однородным (гомогенным), физические характеристики которого интегрально совпадают с реальным материалом.

Источник

Гомогенизация

Смотреть что такое «Гомогенизация» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

гомогенизация

Смотреть что такое «гомогенизация» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

гомогенизация

Смотреть что такое «гомогенизация» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА

Гомогенизация — это обработка молока (сливок), заключающаяся в дроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий. Известно, что при хранении свежего молока и сливок из-за разницы в плотности молочного жира и плазмы происходит всплывание жировой фракции, или ее отстаивание. Скорость отстаивания жира зависит от размеров жировых шариков, вязкости, от возможности соединения жировых шариков друг с другом. Как известно, размеры жировых шариков колеблются в широких пределах — от 0,5 до 18 мкм. Согласно формуле Стокса скорость выделения (всплывания) жирового шарика прямо пропорциональна квадрату его радиуса.

Механизм дробления жировых шариков заключается в следующем. В гомогенизирующем клапане на границе седла гомогенизатора и клапанной щели имеется порог резкого изменения сечения потока, а следовательно, и изменения скорости движения. При переходе от малых скоростей движения к высоким жировой шарик деформируется: его передняя часть, включаясь в поток в гомогенизирующей щели с большой скоростью, вытягивается в нить и дробится на мелкие капельки. Таким образом, степень раздробленности, или эффективность гомогенизации, зависит прежде всего от скорости потока при входе в гомогенизирующую щель, а следовательно, от давления гомогенизации, которое всегда определяет скорость. С повышением давления усиливается механическое воздействие на продукт, возрастает дисперсность жира, а средний диаметр жировых шариков уменьшается.При давлении 15МПа средний диаметр жировых шариков составляет 1,43 мкм, а эффективность гомогенизации 74%, при давлении 20 МПа средний диаметр шариков уменьшается до 0,97 мкм, а эффективность возрастает до 80%.

Повышения давления можно достигнуть, снабдив гомогенизатор двумя или тремя клапанами. Такие гомогенизаторы называют двух- или трехступенчатыми. Однако повышение давления приводит к увеличению расхода электроэнергии, поэтому оптимальное давление составляет 10-20 МПа. Рекомендуемое давление гомогенизации зависит от вида и состава изготовляемого продукта. С повышением содержания жира и сухих веществ в продукте следует применять более низкое давление гомогенизации, что обусловлено необходимостью снижения энергетических затрат.

Интенсивность гомогенизации возрастает с повышением температуры, так как при этом жир переходит полностью в жидкое состояние и уменьшается вязкость продукта. При повышении температуры снижается также отстаивание жира. При температурах ниже 50 °С отстаивание жира усиливается, что приводит к ухудшению качества продукта. Наиболее предпочтительной считают температуру гомогенизации 60-65 °С. При чрезмерно высоких температурах сывороточные белки в гомогенизаторе могут осаждаться.

Кроме того, эффективность гомогенизации зависит от свойств и состава продукта (вязкость, плотность, кислотность, содержание жира и сухих веществ). С повышением кислотности молока эффективность гомогенизации уменьшается, так как в кислом молоке снижается стабильность белков и образуются белковые агломе-раты, затрудняющие дробление жировых шариков. При повышении вязкости и плотности молока эффективность гомогенизации также щшжается.

В настоящее время применяют два вида гомогенизации: одно-и двухступенчатую. При одноступенчатой гомогенизации могут образовываться агрегаты мелких жировых шариков, а при двухступенчатой происходит разрушение этих агрегатов и дальнейшее диспергирование жировых шариков.

Иногда при производстве молочных напитков и сыров используют раздельную гомогенизацию. Раздельная гомогенизация предназначена для получения гомогенизированного молока с требуемым содержанием жира, повышенной стабильностью жировой дисперсной фазы и белков. Раздельная гомогенизация отличается от полной тем, что при ней механическому воздействию подвергается лишь высококонцентрированная жировая эмульсия (сливки определенной жирности). Сущность раздельной гомогенизации заключается в том, что молоко вначале сепарируют, а полученные сливки гомогенизируют, после гомогенизации их смешивают с обезжиренным молоком, нормализуют, пастеризуют и охлаждают.

При производстве раздельно гомогенизированного молока с использованием двухступенчатой гомогенизации массовая доля жира в сливках не должна превышать 25%, а при одноступенчатой гомогенизации 16%. Раздельную гомогенизацию применяют для того, чтобы увеличить производительность гомогенизации и ограничить нежелательное механическое воздействие на молочный белок при выработке питьевого молока, кисломолочных продуктов и сыров. Полученное при раздельной гомогенизации молоко по своим физико-химическим и органолептическим свойствам не отличается от обычного гомогенизированного молока при условии, если массовая доля жира в сливках, используемых при гомогенизации, не превышает 12%. В молоке, полученном из сливок с повышенным содержанием жира и гомогенизированном раздельным способом, наблюдается усиленное отстаивание жира.

Источник

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 для эмульсий 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).

Гомогенизатор для молока 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. Гомогенизатор плунжерный высокого давления имеет вид поршневого 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. Также существует клапанный гомогенизатор и вакуумный гомогенизатор.

Источник

Гомогенизация

Смотреть что такое «Гомогенизация» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — ГОМОГЕНИЗАЦИЯ, процесс уменьшения неоднородности смесей, состоящих из твердых веществ в ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (жидкостях или газах) путем измельчения и равномерного перераспределения их по объему. Например, при помощи гомогенизации, жир в молоке может… … Научно-технический энциклопедический словарь

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Источник

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ

Смотреть что такое «ГОМОГЕНИЗАЦИЯ» в других словарях:

гомогенизация — гомогенизация … Орфографический словарь-справочник

гомогенизация — сущ., кол во синонимов: 1 • гомогенизирование (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ — процесс перехода гетерогенных систем в гомогенные, т. е. в системы, состоящие из одной фазы, внутри которых нет поверхностей раздела, по которым соприкасаются части системы, отличающиеся друг от друга по составу и (или) по физ. свойствам.… … Геологическая энциклопедия

гомогенизация — Создание однородной структуры или состава во всём объёме материала [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительство в целом EN homogenization DE Homogenisieren FR homogénéisation … Справочник технического переводчика

гомогенизация — – совокупность методов и процессов придания однородности системы. Словарь по аналитической химии [3] … Химические термины

Гомогенизация — – создание однородной структуры или однородного химического состава смесей. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Общие термины,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гомогенизация — 41. Гомогенизация Операция, целью которой является снижение степени неоднородности продукции Источник: ГОСТ 15895 77: Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гомогенизация — (от греч. ὁμογενής однородный) создание устойчивой во времени однородной (гомогенной) структуры в двух или многофазной системе путём ликвидации концентрационных микронеоднородностей, образующихся при смешивании взаимно нерастворимых веществ (вода … Википедия

гомогенизация — ( (гр. homogenes однородный) 1) процесс получения однородного строения или состава металлов, сплавов, растворов и т. д. путем механического, температурного или хим. воздействия; 2) изготовление эмульсий высокой степени дисперсности. Новый словарь … Словарь иностранных слов русского языка

Гомогенизация — Homogenenizing Гомогенизация. Термооб работка металлического объекта, выдерживаемого при высокой температуре таким образом, чтобы посредством диффузии устранять или уменьшить химическую сегрегацию. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов

Источник

ГК «Униконс»

Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.

«Антисептики Септоцил»

Септоцил. Бытовая химия, антисептики.

«Петритест»

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

«АльтерСтарт»

Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.

3.3.4 Гомогенизация

Гомогенизаторы используются главным образом для получения стабильных эмульсий типа «жир в воде», чтобы предотвратить отстой жира. Гомогенизация также способствует некоторым положительным изменениям физических свойств молочной основы, приводящим к:
• более светлому и привлекательному цвету молока;
• улучшению вкусу продукта;
• увеличению вязкости.

Процесс гомогенизации был изобретен Голеном в 1899 г., описавшим его как «фиксацию смеси жидкостей» [34]. Вместе с тем основное действие гомогенизатора заключается в дроблении жировых шариков и получении шариков меньшего диаметра. В результате гомогенизации уменьшается тенденция жировых шариков к слипанию и образованию скоплений. Такой результат достигается «продавливанием» с большой скоростью цельного жирного молока через узкую щель.

Теоретические основы гомогенизации рассмотрены в работах [21, 22, 34, а также 126]. В настоящее время считается, что уменьшение размеров жировых шариков в молоке при гомогенизации происходит благодаря турбулентности потока или кавитации. В ранее существовавшей теории предполагалось, что энергия диссипации жидкости генерирует турбулентные вихри, а высокая энергия турбулентности и разностей давления на тех или иных участках приводит к разрыву капель на куски, уменьшая их средний размер.

По другой теории (теории кавитации) из-за большого скачка давления при прохождении клапана жидкость подвергается сильной кавитации. Когда падение давления достаточно велико, давление пара в жидкости превышает давление окружающей среды, вызывая образование пузырьков пара (и образование полостей в жидкости). Когда такие кавитационные пузырьки лопаются (то есть полости разрушаются), в жидкости генерируются ударные волны, которые раздробляют жировые шарики. Тем не менее предполагалось, что некоторые эффекты, связанные с турбулентностью и кавитацией, схожи, и поэтому их трудно четко различить.

Молоко подается под высоким давлением в пространство между седлом и нагнетателем. Ширина зазора составляет около 0,1 мм или в 100 раз больше размера жировых шариков гомогенизированного молока. Скорость жидкости в этом узком кольцеобразном зазоре обычно составляет 100- 400 м/с, и гомогенизация происходит за 10-15 мкс. В течение этого времени вся энергия давления преобразуется в кинетическую энергию, часть которой позже преобразуется снова в энергию давления, а остальная часть выделяемся в виде тепла. Каждое падение давления в 4 МПа вызы вает рост температуры на 1 °С. Фактически на саму гомогенизацию тратится менее 1% от общей энергии, но, несмотря на это, для переработки эмульсий наиболее эффективным методом остается применение высокого давления.

В связи с влиянием гомогенизации молочной основы на качество йогурта необходимо рассмотреть несколько аспектов — например, использование одно- или двухступенчатой гомогенизации и проблему размещения гомогенизатора в линии (до или после термообработки). Поскольку большинство изготавливаемых в различных странах мира йогуртов имеют жирность не более 3,0 г/100 г, то необходимость двухступенчатой гомогенизации представляется сомнительной. В работе [92] было рассмотрено большое количество факторов, влияющих на стойкость йогуртов, изготовленных из молочной основы жирностью 10 г/ 100 г, и результаты можно кратко обобщить следующим образом:

• гомогенизация молочной основы после тепловой обработки приводит к достижению более высокой стойкости продукта, так как во время образования новых жировых шариков гомогенизатор благодаря действию поверхностноактивных сил вызывает разрывы казеиновых мицелл; во время окисления в процессе сквашивания гидрофобные взаимодействия приводят к образованию более стабильной белковой системы.

Источник