Хомогенизация под високо налягане - хранителна техника

Хомогенизацията с високо налягане (HP) може да се използва в единични операции за намаляване на размера или фрагментиране на повече или по-малко вискозни течности.
Това е механична операция, която има за цел да стабилизира нестабилни смеси като емулсии (пълномаслено мляко, млечни кремове, десертен крем и др.), Но също така да развие органолептичните характеристики на сосове като кетчуп.

1- Принцип на действие на хомогенизацията на HP

Хомогенизаторите с високо налягане се състоят от обемна бутална помпа с високо налягане, доставяща течния продукт под високо налягане (между 50 и 250 бара в млечната промишленост) върху хомогенизираща глава (или клапан).

високо налягане

Легенди

  • 1: суров продукт с големи частици
  • 2: частици за намаляване
  • 3: седалка
  • 4: клапан или хомогенизационна глава
  • 5: хомогенизиран продукт
  • 6: ударен пръстен

Легенди

  • 1: суров продукт с големи частици
  • 2: Хомогенизиран продукт
  • 3: светлина (пространство за преминаване = 0,1 мм)
  • 4: седалка
  • 5: клапан или хомогенизационна глава

2- Интерес от хомогенизиране с двоен ефект

Обичайният метод включва единична хомогенизационна глава, при която целият спад на налягането се концентрира на един етап. Ефективността на хомогенизацията може да бъде подобрена чрез прилагане на ниско обратно налягане към единичния етап. Обратното налягане, естествено наложено от следващите етапи на процеса, често е достатъчно.

За някои продукти обаче е необходима двуетапна хомогенизация; това важи особено за мазните млечни продукти. На първия етап се образуват фрагменти от малки мастни глобули, но те биха образували агрегати, които биха могли да увеличат вискозитета и да повлияят на стабилността. Вторият етап осигурява разпръскването на тези агрегати.

Легенди

  • 1: суров продукт с големи частици
  • 2: клапан или хомогенизационна глава от 1-ви етап
  • 3: клапан или хомогенизационна глава на 2-ри етап
  • 4: хомогенизиран продукт

За повечето прости маслени/водни емулсии като леки млечни продукти
(напр. мляко) вторият етап е само спомагателното регулиране на първия: налягането на втория етап трябва да бъде между 10 и 15% от общото хомогенизационно налягане .
Експеримент с мляко показа, че преминаването през втория етап само по себе си не променя качеството на емулсията, докато продукти, различни от прости емулсии (сложна формулировка), виждат външния си вид и вискозитета, модифицирани от втория етап.

3- Параметрите на хомогенизацията на HP

Току-що видяхме, че homo HP направи възможно да се получи ефект на микронизация и дисперсия на частици в суспензия.
Тези ефекти варират в зависимост от характеристиките на продукта и особено в зависимост от използваното налягане.

31- Параметри, свързани с продукта:

  • твърдост на частиците (напр .: кълбо от млечна мазнина: по-малко твърдо с повишаване на температурата; (оптимално = 55 ° C)
  • разнообразие от природата на частиците: клетки или агрегати от клетки, кристални агрегати на захари или соли, различни корпускули (влакна), мастни глобули, глобули от етерично масло ...
  • Абразивна природа (сос от кетчуп или плодови нектари са по-абразивни от млечните продукти, което причинява преждевременно износване на хомо клапаните; тогава е необходимо да се използва устойчива на абразия сплав за проектиране на хомогенизиране на главите.

32 - Параметри, свързани с процеса и/или материала:

  • Налягане: колкото по-голямо е налягането, толкова по-голям е ефектът на микронизация (намаляване на размера до 0,5-2 микрона)); Пример: сос кетчуп = 50 до 100 бара; кисело мляко: 140 до 200 бара, плодови сокове, нектари: 100 до 180 бара
  • Температура: важно, ако топлината може да намали твърдостта на частиците (случай на мастни топчета в млякото); няма влияние в други случаи; (сосът кетчуп се хомогенизира на студено (температура на околната среда T ° C))
  • 1 или 2 етажа: 2 интересни етажа за мазни млечни продукти.
  • Форма на хомогенизационния клапан: промяната на геометрията на хомогенизационната глава дава възможност за адаптиране на налягането и скоростта и преминаване от микронизирането на мастните глобули към унищожаването на клетките (вижте диаграмата по-долу)