Гомогенизация молока это кратко

Обновлено: 02.07.2024

ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА (от греч, homogenes — однородный), механич. дробление жировых шариков в молоке (сливках) с целью равномерного распределения жира в общей массе продукта и предотвращения его отстаивания. Г. м. проводят в гомогенизаторах. Молоко под высоким давлением "пропускается через узкую щель гомогенизирующего клапана, жировые шарики дробятся до 0,1—1,0 мкм (в диаметре).

Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор: В. К. Месяц . 1989 .

Смотреть что такое "ГОМОГЕНИЗАЦИЯ МОЛОКА" в других словарях:

гомогенизация молока — (от греч. homogenēs однородный), механическое дробление жировых шариков в молоке (сливках) с целью равномерного распределения жира в общей массе продукта и предотвращения его отстаивания. Г. м. проводят в гомогенизаторах. Молоко под… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

гомогенизация молока (сливок, молочной смеси) — Интенсивная механическая обработка молока, сливок или молочной смеси с целью раздробления жировых шариков на более мелкие. [ГОСТ 17164 71] Тематики произв. цельномолоч. прод. из коров. молока … Справочник технического переводчика

гомогенизация белковой основы — Обработка белковой основы на коллоидной мельнице или гомогенизаторе для получения однородной гомогенной консистенции. [ГОСТ 17164 71] Тематики произв. цельномолоч. прод. из коров. молока … Справочник технического переводчика

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

МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ — отрасль хозяйства, охватывающая все процессы производства молочных продуктов. По питательным свойствам молоко представляет собой наиболее совершенный вид продовольствия; состав питательных веществ в нем почти идеально сбалансирован. Молочные… … Энциклопедия Кольера

гомогенизатор — (см. гомогенизация) аппарат для получения однородных (гомогенных) эмульсий; примен. в хим., пищевой промышленности и т. д. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. гомогенизатор [ … Словарь иностранных слов русского языка

Молочные смеси — различные виды пищи из молока животных, применяемые для докорма и искусственного вскармливания (См. Вскармливание) грудных детей. М. с. разделяют на 3 основные группы: простые, кислые и сложные, или калорийные. Простые М. с. получают… … Большая советская энциклопедия

ГОСТ 25509-82: Маслодельная промышленность. Термины и определения — Терминология ГОСТ 25509 82: Маслодельная промышленность. Термины и определения оригинал документа: 43. Биологическое созревание СЛИВОК риков Сквашивание сливок при определен ныл технологических режимах под действием введенных молочнокислых и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Сгущённое молоко — пищевой продукт, получаемый путём удаления из коровьего молока части содержащейся в нём воды и дальнейшей его обработки. Идея получения С. м. предложена в 1810 французом Н. Аппером. Первый завод по производству С. м. построен в 1858 в США … Большая советская энциклопедия

Мороженое — Итальянское мороженое Мороженое замороженная сладкая масса из молочных продуктов с различными добавками. Мороженое изготавливается обычно из: молока … Википедия

Мы все чаще сталкиваемся с мнением, что гомогенизация молока негативно влияет на его структуру и пользу продукта. Главный технолог молочного производства М2 Ирина Козлова – откуда взялся этот миф и зачем на самом деле нужна гомогенизация молока.

Гомогенизация молока: что это и зачем её делают производители?

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.

3 4 M2 Organic Club 8 подписчиков Подписаться

Гомогенизация молока: что это и зачем её делают производители?

Что такое гомогенизация?

Откуда взялся миф о вреде гомогенизированного молока?

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.

Сырое молоко проходит несколько этапов подготовки перед тем, как поступить на условный конвейер пищевой промышленности. На данный момент существует несколько групп химических, термических и биологических перерабатывающих операций. Особое место в общем комплексе подготовки сырьевого продукта занимает гомогенизация молока. Это технология механической обработки, но в зависимости от конкретной методики проведения она может включать также отдельные процедуры теплового и химического воздействия.

Общие сведения о гомогенизации

В принципе данная технология используется как способ механической переработки молочных и других жидких продуктов с целью повышения дисперсности их жировой фазы. В ходе технологического процесса также понижается неоднородность распределения химических элементов по всему объему гетерофазной системы. При этом не стоит путать данную методику с диспергированием как таковым. Согласно определению гомогенизации молока, дробление дисперсной фазы не является обязательным условием технологического процесса. К примеру, процедура смешивания твердых порошкообразных веществ вполне может исключать эту операцию. И наоборот, диспергирование гетерофазной системы может подразумевать и также исключать процедуру гомогенизации.

Назначение технологии

Цели гомогенизации могут различаться в зависимости от текущего состояния сырого молока и требований к конечному продукту. Среди наиболее распространенных задач можно отметить своего рода эффект сепарации жировых шариков по диаметру, что позволяет формировать сливки. Также этот процесс обеспечивает стабильность жира в сырьевом продукте. Для понимания значимости гомогенизации стоит отметить, что объем и количество шариков жира в сыром молоке непостоянны – эти характеристики определяются рационом кормления, стадией лактации и породы животного. Например, в 1 мм свежего молочного продукта содержится до 4 млрд жировых шариков при среднем диаметре порядка 2-3 мкм с колебаниями от 0,5 до 15 мкм. В обеспечении однородности величин этих шариков и заключается основное назначение гомогенизации молока как одного из первоначальных процессов переработки сырья при изготовлении сыра, творога, ряженки и т. д. Причем усреднение и выравнивание размерных параметров обычно достигается за счет уменьшения жировых шариков в 10 раз – примерно до 1 мкм.

Требования к процессу гомогенизации

Рассматриваемый метод молочной переработки нельзя рассматривать в отрыве от сопряженных технологических процессов подготовки продукта к конечному производству. В частности, гомогенизация молока – это процедура, которая может быть связана с операциями хранение, транспортировки и последующих операций пастеризации. Соответственно, существуют универсальные общие требования для обработки молока, которые относятся в большей степени к санитарно-гигиеническим нормативам, но существуют и специальные правила выполнения гомогенизации. В их числе можно отметить следующие:

Перед обработкой молочное сырье проходит первичную фильтрацию и охлаждение.
Температура молока должна варьироваться в диапазоне от 4 до 6 °С. Конкретный режим определит допустимое время хранения до и после переработки – как правило, не более 6 ч.
Среднее давление при гомогенизации молока составляет 10 МПа. При этом для нормализации гетерофазной структуры может потребоваться увеличения раздела фаз на 500 тыс. м 2 для каждой тонны сырья.
Гомогенизация выполняется перед пастеризацией. Исключения могут быть в случае, если операция проводится при 60 °С. Данный режим обычно применяется при получении обезжиренного молока и сливок, но и в этой технологической схеме после гомогенизации будет следовать уже дополнительная пастеризация.

Применяемое оборудование

Технически операция выполняется путем воздействия внешнего усилия, источником которого является гомогенизатор. Это специальная машина, воздействующая на целевой продукт механическим давлением, электричеством или ультразвуком. Чаще применяются агрегаты с механическим принципом работы. Основным рабочим элементом такого оборудования для гомогенизации молока выступает головка с кольцевой клапанной щелью, через которую и пропускаются жировые шарики. Силовую поддержку обеспечивает насос, мощность которого позволяет создавать давление до 20 МПа. Его достаточно для уменьшения шариков до 0,7 мкм, но, как уже говорилось, чаще используется режим давления в 10 МПа, при котором выпускаются жировые частицы фракцией 1-2 мкм. Разные модели гомогенизаторов имеют одно- или двухступенчатую конструкцию. Соответственно, одновременно может выпускаться один или два продукта (с разной степенью жирности).

Общая техника проведения гомогенизации

После предварительной подготовки молочного сырья к механической сепарации, выполняется следующий перечень действий:

Перемешивание дисперсной среды с жидкой дисперсионной системой на мощностях диспергатора.
Молочная среда прокачивается под давлением через головки гомогенизатора. Жировая дисперсная фаза проходит измельчение до нужной фракции.
Более тонкий процесс гомогенизации молока, предполагающий перемешивание мелких жировых фракций в специальных смесителях.
Пастеризация с тепловым воздействием.
Охлаждение продукта.

Между технологическими этапами могут применяться вспомогательные или промежуточные операции в разной последовательности. Это касается подогрева, очистки и стерилизации.

Полная гомогенизация

Данный способ гомогенизации считается наиболее распространенным на производствах, где выпускаются питьевые молочные продукты. Главной особенностью метода является исключение фазной сепарации. Иными словами, процессу дробления подвергается вся молочная сырьевая масса без предварительного разделения. Полная гомогенизация молока – это и оптимальный способ получения нормализованного сухого обезжиренного остатка, который в дальнейшем может использоваться при изготовлении йогуртов.

Раздельная гомогенизация

Этот метод также имеет широкое распространение, но считается в большей степени специализированным. Дело в том, что процесс раздельной гомогенизации ориентируется на работу с определенной частью загруженной сырьевой массы. Например, выделяется определенная доля жирового продукта по конкретным характеристикам. В классической схеме отсекается основная часть обезжиренного молока, но существуют и промежуточные способы сепарации и дальнейшей гомогенизации, при которых разделение проходит по конкретным параметрам жира. Среди достоинств такой методики отмечается не только возможность получения более качественного продукта, но и экономичность процесса. Наибольший коэффициент эффективности гомогенизации молока с разделением фракций достигается, если на 1 г жира приходится не меньше 0,2 г казеина.

Температура молока при выполнении гомогенизации

Один из важнейших параметров, также обуславливающих степень качества конечного продукта и эффективность всего процесса. Достаточно сказать, что критическое снижение температурного режима может привести к увеличению вязкости сырого молока и формированию густых жировых скоплений. Как минимум для обеспечения отстаивания сливок температура гомогенизации молока должна составлять 30-40 °С.

Но также и слишком высокие температуры могут негативно влиять на физико-химическое состояние гетерофазной среды. В этом случае на рабочих поверхностях оборудования могут образовываться белковые отложения, что затруднит процесс механического выполнения операций. Для регуляции тепловой степени гомогенизации молока используются промежуточные средства пастеризации с поэтапным наращиванием температуры на 5-8 °С. На этом же технологическом этапе могут применяться операции стерилизации и термовакуумная обработка, если есть потребность в корректировке других параметров молока.

Эффекты гомогенизации

С точки зрения пищевого производства и потребительских качеств данная технология обработки способствует обеспечению следующих свойств продукта:

Для сливок и молока – повышение однородности (по цвету, вкусу и жирности).
Для стерилизованных сливочных и молочных продуктов – увеличение периода хранения.
Для цельного сухого молока – регуляция кислотности и жира.
Для кисломолочной продукции – исключение жировой пробки на поверхности, повышению стойкости, улучшение белковой консистенции.
Для сгущенных продуктов – при длительном хранении естественная регуляция выделения жировых фаз.
Для молочных продуктов с наполнителями – повышение вязкости, улучшение вкуса и минимизация рисков образования осадка.

В целом можно сказать, что правильно организованные процессы стерилизации, гомогенизации и пастеризации молока комплексно затрагивают биологические и физико-химические свойства сырья, которые оказывают влияние на возможности содержания и гастрономические качества обрабатываемого продукта.

Контроль качества гомогенизированного сырого молока

После механической обработки выполняется контроль характеристик молочного продукта. В частности, берутся во внимание такие показатели, как массовая доля жира, степень чистоты и т. д. Что касается жировой доли, то она определяется метрическими, экспрессными и кислотными методами. Например, последний способ наиболее популярен. Он предполагает смешивание определенной дозы молока с концентрированной серной кислоты при последующем центрифугировании. Далее посредством градуированной части жиромера в контрольном оборудовании определяется объем выделившегося жира.

Чистота молока определяется специальными фильтрами, дополненными иглопробивным термо-полотном. По объему примесей фиксируется степень чистоты продукта. Также задействуются и средства комплексного анализа. С помощью пипетки для гомогенизации молока с ценой деления порядка 0,1 см 3 берутся пробы, которые в дальнейшем испытываются путем нагрева, химических и биологических реакций. В конечном итоге делается лабораторный отчет о характеристиках молочного продукта, прошедшего гомогенизацию.

Заключение

При всех положительных эффектах гомогенизации, многие специалисты относятся к ней критически из-за выработки вредных ферментов. Впрочем, на данный момент не существует достоверных исследований, которые бы выявили существенную для здоровья человека разницу между натуральным и обработанным таким способом молочным продуктом. Более того, на сегодняшний день гомогенизация молока – это комплекс производственных процессов, которые стали необходимостью в пищевой промышленности. Этот метод механической обработки используется не только в отношении к свежему молоку, но и в восстановлении сухого молочного сырья путем регуляции степени жирности. Другое дело, что в каждом случае применяются и модифицирующие химические добавки, наличие которых в продукте в принципе снижает его ценность.

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?

Откуда взялся миф о вреде гомогенизированного молока?

Какое молоко полезнее: обработанное или сырое?

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.

Гомогенизаций называется механическая обработка прошедшего через молочные фильтры сырья, в результате которой шарики жира диспергируют (измельчаются) под действием внешней силы - давления, тока высокой частоты, ультразвука и прочее.

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.

Насос-гомогенизатор РПГ-3,0

Гомогенизатор плунжерный ГМ-3,0/20 НД

Гомогенизатор плунжерный ГМ-2,5/20 НД

Насос-гомогенизатор НГД-15,0

Насос-гомогенизатор НГД-5,5

Насос-гомогенизатор РПГ-2,2

Насос-гомогенизатор РПГ-5,5

Гомогенизатор плунжерный ГМ-1,5/20 НД

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:

Пастеризованные молоко или сливки, разлитые по емкостям из нержавеющей стали, приобрели однородную жирность, цвет и вкус.
Стерилизованные молоко и сливки – лучше хранились.
На кисломолочных продуктах не образовывалась жировая пленка, а белковые сгустки были прочнее и с лучшей консистенцией.
В молочных сгущенных консервах, при длительном хранении, не выделялась жировая фаза.
В цельном сухом молоке оказалось меньше свободного жира, без оболочек из белка – это приводит к окислению.
У восстановленных кисломолочных напитков, сливок и молока не появился водянистый привкус, а вкус продукта стал более насыщенным.
Молоко с наполнителем (например, какао), получилось более вязким, без осадка, с лучшим вкусом.

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.

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%.

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.

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

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.

Ультразвуковой молочный гомогенизатор, который, как и прочие, работает в паре с насосом для молока, относится к гидродинамическому и электромеханическому оборудованию. Он оказывает на сырье ультразвуковое и звуковое воздействие. Самый известный вид - гидродинамический свисток. Принцип работы следующий. Жидкость подается в зону наибольшего ультразвукового влияния, которое создается ее же потоком. В результате поток дробится на отдельные струи. Они двигаются с большой скоростью, и при этом многократно взаимно пересекаются. В них образуются высокочастотные акустические колебания, а также интенсивные вихри. При выходе закрученного потока из сопла, вихри усиливаются до максимума. Образованные колебания усиливаются, благодаря установленным на этом участке резонаторам. В итоге, в потоке жидкости появляются кавитационные полости (каверны), с парообразованием и последующим схлопыванием пузырьков, которое приводит к гидроудару.

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.

Читайте также: