Компанія ЗІКО є представником провідних європейських компаній, виробників гомогенізаторов.
Загальновідомо, що основною сировиною на молочних підприємствах є молоко. В результаті прийнятої технології та ряду технологічних заходів виробляють сир, кисломолочні напої, вершкове масло та ін.. Це цінна сировина природного походження, склад якої піддавався і залишається предметом численних досліджень. Найчастіше молоко аналізували та описували з точки зору його впливу на організм людини та фізіології. Якщо зосередитися на технічних властивостях молока, то воно набуває зовсім інших характеристик. Виявляється, знання про них було однаково важливим з точки зору техніки виробництва та правильного харчування дорослих і дітей. Отже, що таке молоко? Це не що інше, як емульсія. Емульсія — це система двох або більше незмішуваних рідин. З точки зору термодинаміки, це нестабільна система, яка має тенденцію до роз’єднання. Одна з рідин, що утворюють систему, є дисперсійною фазою (тобто розчинником), а інша – дисперсною речовиною. У випадку молока дисперсна речовина – це жир.
Процес гомогенізації є популярним способом зменшення розмірів частинок у рідких і напіврідких харчових продуктах. Таким чином, гомогенізація збільшує кількість цих молекул. Весь процес відбувається в результаті дії зсувних сил. Дія цих сил полягає в значному підвищенні стійкості дисперсної системи, що складається з двох незмішуваних речовин. Гомогенізація спрямована на фрагментацію більших жирових кульок в менші- до 2 мкм, щоб усунути явище накопичення вершків – застій жиру в молоці. Сам процес гомогенізації проводять при температурі 70-75°С.
В основному існує чотири типи гомогенізаторів. До перших належать швидкохідні змішувачі – змішувачі, які оснащені високошвидкісними турбінами або змішувачами пропелерного типу, використовуються для початкового емульгування малов’язких рідин.
Другий тип — це гомогенізатори тискові, у яких поршневі насоси проганяють рідкі продукти під високим тиском (приблизно від 10 до 70 МПа) через вузький відкалібрований зазор шириною близько 0,3 мм на високій швидкості, до кількох тисяч метрів. Коли ці типи пристроїв використовуються для молока, вони дозволяють зменшити розмір жирових кульок до рівня нижче 1 мкм.
Наступний, третій вид – колоїдні млини. В основному це дискові шліфувальні машини різних конструкцій, в яких між вертикальним диском (який здійснює від трьох тисяч до п’ятнадцяти тисяч обертів за хвилину) і таким же нерухомим диском – або між двома дисками, що обертаються протилежно, є невеликий зазор 0,05-1,3 мм. , створюють високі зсувні сили. Ці млинки особливо корисні для гомогенізації рідин з високою в’язкістю.
Четвертий тип — ультразвукові гомогенізатори, в яких високочастотні механічні хвилі в діапазоні від 18 до 30 кГц генеруються вібраційною пластиною. Ці хвилі викликають циклічні напруги та кавітацію рідин із відносно низькою в’язкістю. Це призводить до утворення емульсії з розміром крапель приблизно 1-2 мкм. Цей тип гомогенізаторів використовується для виробництва морозива, масляних емульсій, соусів або для диспергування порошків у рідинах.
По суті, процес гомогенізації дає однорідну, стабільну суміш речовин, які не змішуються за нормальних умов. Підвищується стабільність структури , що проходить процес гомогенізації, і ефект цього процесу найчастіше представлений як результат впливу величини зазору в гомогенізаційному клапані, прикладеного тиску гомогенізації або температури гомогенізованого середовища.
Під час руху рідини та зміни поперечного перерізу, швидко змінюється швидкість руху рідини та її статичний тиск. В результаті відбувається деформація і повний розпад жирових кульок. За таких змінних умов потоку відбувається кавітація та фрагментація жирових кульок. Найважливішим параметром, що впливає на ефективність процесу гомогенізації, є тиск, підвищення якого позитивно впливає на ефект гомогенізації. Однак це вимагає збільшення розмірів самого пристрою, вибору відповідних високоміцних матеріалів і суцільних ущільнень, загалом впливаючи на розміри всього пристрою як основний параметр. Це також визначає споживання енергії та впливає на довговічність роботи пристрою. Слід також пам’ятати, що зі збільшенням заданого значення тиску величина диспергованих частинок стає меншою, але лише до певної точки. Це пояснюється тим, що температура також важлива як основний параметр (крім тиску), який визначає хід і ефект гомогенізації. Температура впливає, наприклад, на ступінь дисперсності жирових кульок, тенденцію до утворення згустків після процесу гомогенізації, колір молока та стабілізацію білка. Згідно з даними, температура молока, що подається в гомогенізатор, повинна коливатися приблизно від 45°C до 65°C. Вміст жиру також важливий; збільшення його концентрації знижує ефект гомогенізації. З технічної точки зору також існує залежність між довжиною гомогенізаційного проміжку і значенням тиску гомогенізації, що забезпечує очікуваний ефект від процесу – з урахуванням концентрації жирової фази в продукті.
Також потрібно враховувати необхідність вибору методів оцінки процесу гомогенізації таким чином, щоб мати можливість повністю достовірно та раціонально оцінити його ефект. До основних показників, що визначають ефективність гомогенізації, відноситься, серед іншого, середній діаметр жирових кульок дисперсного середовища, який тісно корелює з тиском гомогенізації. В основному для оцінки ефекту від проведених заходів аналізують процентне співвідношення подрібнених кульок певного розміру до загальної кількості частинок дисперсійної фази. Використовують два основних методи оцінки ефекту гомогенізації: мікроскопічний і стаціонарний.
Перший — мікроскопічний метод— це метод, який передбачає вимірювання розміру жирових кульок шляхом розміщення зразка рідини на базовій пластині під лінзою мікроскопа та визначення розміру кульок за допомогою мікрометра. У кожному полі зору на пластині підраховується загальна кількість жирових кульок, а також кількість жирових кульок, діаметр яких перевищує два мікрометри. Потім результат обчислюється шляхом віднімання відсотка жирових кульок, діаметр яких перевищує два мікрометри, із загальної кількості жирових кульок.
Другий спосіб – відстоювання – заснований на схильності молока до відділення жирової фази від водної, що є небажаним явищем при промисловому виробництві і знижує якість продукту. Оцінку проводять таким чином, що 250 мл зразків молока переносять у циліндр Снеленна і все зберігають у холодильнику при температурі близько 5-10°C протягом двох-трьох днів. Термін зберігання залежить від прийнятого стандарту, американського або датського відповідно. Після цього часу визначають вміст жиру в нижній і верхній частинах проби, яка знаходиться на відстані 50 см3 від нижньої і верхньої поверхонь циліндра. Відповідно до цього методу процес гомогенізації вважається правильним, якщо розрахована ефективність гомогенізації (виражена як відношення вмісту жиру у верхній частині циліндра до вмісту жиру в нижній частині циліндра) більше або дорівнює 90%.
Процес гомогенізації широко використовується в харчовій промисловості при виробництві молока, молочних продуктів, соків і дитячого харчування і характеризується такими перевагами, як підвищення стабільності структури продукту, підвищення стабільності емульсії, завдяки чому у процесах не виникають фактори, які можуть погіршити якість кінцевого продукту, такі як гіркота, розшарування та ін. Якість емульсії також може підвищитися при інтенсивному перемішуванні. Молоко відповідає визначенню емульсії, оскільки краплі одного з них зважені в іншому, і, як відомо, це нерозчинні речовини. У випадку з молоком – це жирові гранули, змішані у водному розчині з солями натрію, кальцію та калію, де казеїн відіграє роль емульгатора.
З фізіологічної точки зору емульсійна форма молока впливає на хороше засвоєння жирів організмом людини. Крім того, молоко розкислює організм, дозволяючи йому підтримувати кислотно-лужний баланс. Молоко, що надходить на молочні заводи і готується до розливу в упаковку для реалізації, проходить ряд технологічних операцій, таких як: очищення, нормалізація жирності, гомогенізація, термічна обробка з використанням пастеризації або стерилізації, розлив в тару, зберігання і відвантаження.
Пристрої, що використовуються для здійснення процесу гомогенізації – промислові гомогенізатори – на відміну від тих, що використовуються в лабораторії – здатні здійснювати процес у набагато більших масштабах, і тому їх дизайн і розміри адаптовані до потреб і виробничих можливостей молочного заводу. Рослина. Гомогенізатори складаються з двох основних елементів: поршневого насоса та гомогенізаційного клапана. Поршневий насос відповідає за створення високого тиску, тоді як гомогенізуючий клапан відповідної конструкції необхідний для розсіювання частинок жиру в молоці та зменшення їх розміру. Сам процес є механічним, повторюваним процесом, який здійснюється в умовах без доступу кисню, завдяки чому можна підтримувати високу якість продукту, уникаючи небажаних реакцій, що відбуваються в продукті. Загалом гомогенізація сприяє збільшенню часу зберігання та покращенню форми, зовнішнього вигляду та консистенції багатьох продуктів. Крім того, варто додати, що під час гомогенізації під тиском молоко стає більш засвоюваним за рахунок сильної емульгування жиру та специфічної агломерації молекул казеїну, що створює пухкий згусток у результаті випадання осаду. Крім того, частина казеїну поглинається на новоутворених поверхнях в результаті гомогенізації під тиском жирових кульок, що також викликає утворення менш компактного згустку. У результаті зміни структури жирової емульсії і колоїдно-білкової суспензії підвищується відбілююча здатність молока, а також вершків.
Процес гомогенізації може здійснюватися як одно- або багатостадійний (зазвичай двостадійний). Одноступінчаста гомогенізація здійснюється в головці, яка оснащена одним гомогенізуючим клапаном – сідлом клапана і диском, а також однією системою регулювання – налаштування – висоти гомогенізаційного зазору. У свою чергу, багатоступенева гомогенізація може здійснюватися за допомогою багатоступінчастого клапана. Потім використовується один гомогенізуючий клапан спеціальної конструкції та одна система регулювання тиску. Багатоступінчасту гомогенізацію також можна здійснити за допомогою кількох послідовно розташованих гомогенізуючих клапанів, які мають індивідуальні системи регулювання тиску. Тиск можна регулювати механічно або гідравлічно. В обох випадках слід визначити відповідну висоту гомогенізаційного зазору. Зміна висоти досягається натисканням диска на гомогенізуючий клапан.
Виробниками гомогенізаторів для молочних заводів є такі компанії, як: Spomasz, OptiFlow, Hommak, Tetra Pak або GEA Group, які протягом багатьох років надають клієнтам багато рішень, адаптованих до індивідуальних потреб виробництва та ефективності на окремих молочних заводах. Пропозиції компаній включають гомогенізатори, адаптовані для роботи на малих та великих підприємствах. Дрібномасштабна експлуатація пристрою в основному відбувається в лабораторіях. Такі пропозиції адресовані молочним заводам, які мають власні лабораторії. Компактні версії гомогенізаторів використовуються, серед іншого, для: вивчення та перевірки впливу гомогенізації на даний харчовий продукт. Таким чином, вони дозволяють оцінити найкращі параметри цього процесу та більш плавний перехід від фази лабораторних випробувань до промислового виробництва. Якщо говорити про великі масштаби, то зрозуміло, що це стосується гомогенізаторів, що працюють у промисловості, де внаслідок обсягу виробництва в першу чергу помічаються зміни розмірів гомогенізаторів та продуктивності.
Компанія Spomasz пропонує гомогенізатори продуктивністю від 300 л/год до 10 000 л/год. Для переробки молочних продуктів та їх похідних. Компанія пропонує використовувати гомогенізатори HM, Завдяки конструкції гомогенізаційної головки, адаптованої для роботи з даним видом сировини. Гомогенізатор типу HM може працювати незалежно або з пастеризатором, пластинчастим або трубчастим стерилізатором, створюючи таким чином лінію пастеризації та гомогенізації. Як правило, гомогенізатори є дорогими пристроями в експлуатації через високе споживання електроенергії та витрати на заміну зношених запчастин на нові. Удосконалення гомогенізаторів спрямоване на використання запасних частин, більш стійких до механічних впливів, а також на загальне вдосконалення конструкції основних робочих органів.
Для отримання консультації щодо технічних характеристик, наявності обладнання та цін, просимо Вас залишити заявку на нашому сайті або зателефонувати за телефонами, вказаним в розділі Контакти.