Гомогенизаторы: применение и устройство

Что такое гомогенизатор

Гомогенизатор – это устройство, которое создает однородные и стабильные смеси. Обычно его используют для жидкостей, реже – для газов и твердых веществ.

Разные жидкости имеют различную плотность, и скорость их расслоения зависит от размера частиц в эмульсии. Поэтому гомогенизатор не просто перемешивает продукт, как обычный миксер, а выполняет это с большой тщательностью, чтобы компоненты стали одной целой массой.

Как и любое другое оборудование, гомогенизаторы требуют регулярного обслуживания, включая очистку, смазку и контроль состояния отдельных частей.

Смазочные материалы для гомогенизаторов в пищевой промышленности могут контактировать с продуктами, поэтому они должны удовлетворять строгим требованиям безопасности.

Сферы применения гомогенизаторов

Гомогенизаторы находят применение в различных отраслях.

В пищевой промышленности их используют для производства:

• Молочной продукции
• Масложировых изделий (майонез, маргарин и др.)
• Кондитерских изделий (кремы, глазури, шоколадные пасты, сиропы)
• Плодоовощной продукции (пюре, джемы, томатная паста, кетчуп, соусы)
• Мясной продукции (паштеты, эмульсии для колбас, сосисок и др.)
• Напитков (соки, пиво и др.)

В парфюмерно-косметической области гомогенизаторы используются для производства духов, кремов, шампуней, бальзамов, гелей, лосьонов, зубных паст и т.д.

В фармацевтике гомогенизаторы применяют для изготовления мазей, лекарственных сиропов, растворов, фитоэкстрактов и других продуктов.

С помощью гомогенизаторов также изготавливаются средства для мытья посуды, клеи и лакокрасочные материалы.

Гомогенизация, т.е. создание однородной смеси, приносит много преимуществ. Например, в пищевой промышленности она улучшает вкусовые свойства продукции и увеличивает срок хранения. При этом уменьшается необходимость в химических добавках, таких как эмульгаторы и стабилизаторы (например, в гомогенизированных детских пюре они вообще не применяются).

При гомогенизации молока устройство дробит жировые шарики, что предотвращает образование жировой пробки на поверхности молока, сливок, сгущенки, кефира и сметаны, придавая продуктам более насыщенный вкус.

Виды гомогенизаторов

В пищевой отрасли используются различные типы гомогенизаторов, которые делятся по принципу работы на механические, ультразвуковые и устройства высокого давления.

Механические гомогенизаторы перемешивают смеси с помощью быстро вращающихся ножей (сотни тысяч оборотов в минуту). Примеры таких приборов – электрические мясорубки и кофемолки.

Ультразвуковые аппараты создают кавитационный эффект для перемешивания продуктов. Высокочастотный излучатель генерирует звуковую волну, которая поступает к смеси и вызывает волновые движения. Эти устройства могут работать даже с твердыми веществами (например, на зерновых токах для снижения влажности зерна).

Принцип действия приборов высокого давления заключается в пропускании веществ через регулируемый зазор. Обычно они представляют собой поршневые насосы, которые подают смесь малыми порциями, создавая высокое давление. Именно так работают молочные гомогенизаторы, разбивающие жировые шарики.

По типу головки гомогенизаторы бывают одно- и двухступенчатыми. Первые осуществляют перепад давления в одном этапе и подходят для смешивания продуктов с низким содержанием жирности. Во многоступенчатых вариантах давление суммируется в необходимом соотношении.

Устройство и обслуживание гомогенизатора

Основные узлы гомогенизаторов:

• Кривошипно-шатунный механизм с системой смазки и охлаждения
• Плунжерный блок с гомогенизирующими и манометрическими головками
• Предохранительный клапан
• Станины с приводом

Кривошипно-шатунный механизм преобразует вращательное движение от электродвигателя в возвратно-поступательное движение плунжеров. Эти плунжеры, проходя через манжетные уплотнения, входят в рабочие камеры плунжерного блока и создают давление для гомогенизируемой жидкости.

Работоспособность гомогенизаторов во многом зависит от состояния подшипников механизма и манжетных уплотнений. Для защиты от износа на пищевых производствах применяют специальные безопасные смазочные материалы.

На российских пищевых предприятиях для обслуживания гомогенизаторов используют продукцию EFELE от компании «Эффективный Элемент», соответствующую требованиям международной организации NSF, определяющей допустимость смазочных веществ в пищевой отрасли.

Для подшипников качения и скольжения оптимально подходит синтетическая смазка EFELE SG‑301, основой которой являются полиальфаолефин и комплекс сульфоната кальция. Она обладает высокой несущей способностью и устойчивыми антикоррозионными свойствами, прекрасно работает при низких температурах и устойчивость к воде.

Пищевой допуск NSF H1 говорит о возможности использования данной смазки в узлах, которые могут соприкасаться с продуктами питания.

Для защиты уплотнительных элементов рекомендуются смазки EFELE SG-393 и EFELE SG-385. Они совместимы с большинством пластмасс и эластомеров и устойчивы к воздействию холодной и горячей воды, а также чистящих средств. Эти смазочные материалы также имеют пищевой допуск NSF H1.

Правила эксплуатации и сервиса оборудования

Для предотвращения несчастных случаев каждый день разбирайте и очищайте гомогенизирующую головку и клапаны.

Необходимо следить за давлением в нагнетательной камере – оно не должно превышать значение, указанное в паспорте. Манометр должен быть исправен и иметь пломбу с красной отметкой, показывающей предельное давление.

Регулируйте предохранительный клапан на открытие при достижении установленного давления, а сальники плунжера должны надежно уплотнять.

Перед запуском электродвигателя обязательно откройте вентиль подачи охлаждающей воды к плунжеру, иначе может произойти авария.

При ремонте гомогенизатора все детали очищаются, а трущиеся элементы смазываются. Перед запуском проверяйте оборудование в холостом режиме и под нагрузкой для выявления дефектов и их устранения.