A cosa serve un omogeneizzatore? Attrezzature per l'omogeneizzazione del latte

Omogeneizzazione - frantumazione meccanica dei globuli di grasso nel latte (panna) allo scopo di distribuire uniformemente il grasso nel massa totale prodotto e impedendone la sedimentazione. Le diverse densità di grasso e plasma nella composizione del latte e della panna portano alla separazione della frazione grassa durante la conservazione dei prodotti. Per stabilizzare la consistenza della struttura del latte e migliorare il gusto della miscela dispersa, viene utilizzato un omogeneizzatore alimentare.

L'omogeneizzatore del latte produce un effetto meccanico sulle materie prime lavorate. Il processo di dispersione garantisce la stabilizzazione di un'emulsione grassa altamente dispersa e conferisce al prodotto una consistenza omogenea, vale a dire la sostanza nel guscio e la struttura del grasso contenuta nel latte subisce una ridistribuzione, le proteine ​​plasmatiche vengono mobilitate, i fosfatidi passano dal guscio dei globuli di grasso nel plasma del prodotto.

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento dei principali tipi di omogeneizzatore del latte si basa sulla differenza di pressione nel sistema, alla quale i liquidi con caratteristiche polidisperse vengono convertiti in prodotti dalla consistenza uniforme. L'attrezzatura può essere dotata di testa di lavoro a uno o due stadi. L'ultima modifica delle unità è progettata per la lavorazione di materie prime con un'alta percentuale di contenuto di grassi.

Omogeneizzazione del latte- il processo di frantumazione dei globuli di grasso mediante l'applicazione di forze esterne significative al latte. Il processo di omogeneizzazione viene utilizzato nella produzione di latte pastorizzato per aumentarne l'omogeneità e migliorarne la durata di conservazione. Lo scopo dell'omogeneizzazione è quello di impedire la sedimentazione spontanea dei grassi nella produzione e nello stoccaggio dei latticini, mantenendo una consistenza uniforme del prodotto senza separazione.

Il numero e la dimensione dei globuli di grasso nel latte non sono costanti e dipendono dalla razza, dalle condizioni di alimentazione e stabulazione, dallo stadio di allattamento, dall'età dell'animale e da una serie di altri fattori. In media, 1 cm 3 di latte intero contiene circa 3 miliardi di globuli di grasso. Le dimensioni dei globuli di grasso variano ampiamente: da 0,1 a 20 micron.

Nel processo di frantumazione dei globuli di grasso durante l'omogeneizzazione, si verifica una ridistribuzione della sostanza della membrana. Le proteine ​​plasmatiche vengono consumate per costruire i gusci dei piccoli globuli di grasso risultanti, il che porta alla stabilizzazione di un'emulsione di grasso altamente dispersa di latte omogeneizzato.

Nel latte a medio contenuto di grassi non si forma praticamente alcun grasso libero, vale a dire Non ci sono accumuli di piccoli globuli di grasso. Quando la frazione di massa dei grassi nel latte aumenta, possono verificarsi accumuli di globuli di grasso. Quello. l'omogeneizzazione eseguita correttamente elimina la possibilità della comparsa di grasso libero, aumentando così la durata di conservazione dei latticini: regola le proprietà strutturali e meccaniche dei coaguli proteici del latte; migliora il gusto dei prodotti.

Le conseguenze indesiderabili includono una ridotta stabilità termica del latte omogeneizzato; il verificarsi di una maggiore sensibilità alla luce e, di conseguenza, di un gusto “solare”; impossibilità di separare il latte omogeneizzato.

Condizioni per un'omogeneizzazione efficace:

• 1) Il grasso del latte deve essere allo stato liquido;
• 2) La frantumazione dei globuli di grasso è possibile solo con influenza esterna;
• 3) È necessaria la formazione di un nuovo strato protettivo di ciascun globulo di grasso.

Durante la produzione del latte pastorizzato, il grasso del latte conserva principalmente la sua composizione e le sue proprietà originali. Gli effetti termici e meccanici non causano cambiamenti significativi nella fase grassa del latte.

Attualmente vengono utilizzati i seguenti tipi di omogeneizzazione:

• 1) stadio singolo: si verifica la formazione di piccoli globuli di grasso;
• 2) a due stadi: si verifica la distruzione di questi aggregati e l'ulteriore dispersione dei globuli di grasso;
• 3) separato: non tutto il latte viene lavorato, ma solo la sua parte grassa (panna) con un contenuto di grassi del 16-20%.

Con l'omogeneizzazione a una fase, i globuli di grasso vengono frantumati fino a una dimensione di circa 1 micron, vale a dire appare una dispersione omogenea della fase grassa, incapace di sedimentare. Viene utilizzato per la produzione di latticini a basso contenuto di grassi (latte alimentare, ecc.).

L'omogeneizzazione a due stadi viene effettuata nella produzione di prodotti ad alto contenuto di grassi (panna, miscele per gelato, ecc.). Permette di frantumare gli accumuli risultanti di globuli di grasso.

L'omogeneizzazione del latte normalizzato viene effettuata separatamente come segue. Per fare questo, viene separato il latte normalizzato, riscaldato ad una temperatura di 55-65 ° C. La crema risultante con una frazione di massa grassa del 16-20% viene omogeneizzata in un omogeneizzatore a due stadi ad una pressione di 8-10 MPa nel primo stadio e di 2-2,5 MPa nel secondo. La panna omogeneizzata viene miscelata nel flusso con il latte scremato in uscita dal separatore di panna ed inviata alla sezione di pastorizzazione dell'unità di pastorizzazione-raffreddamento. La panna può anche essere omogeneizzata prima di mescolarla con il latte scremato per formulare un latte standardizzato. L'omogeneizzazione della separazione può ridurre significativamente i costi energetici.

Nella produzione di vari prodotti lattiero-caseari viene solitamente utilizzata una pressione di omogeneizzazione di 5-25 MPa e una temperatura di 55-70 O C. La pressione e la temperatura di omogeneizzazione ne determinano la modalità. La pressione e la temperatura durante l'omogeneizzazione vengono selezionate in base alla frazione di massa del grasso nella miscela. Maggiore è il contenuto di grassi della miscela, minore dovrebbe essere la pressione. L'omogeneizzazione deve essere effettuata a una temperatura non inferiore a 50-60 0 C. Ad esempio, quando si omogeneizza latte e panna magra (10-12%) a una temperatura non inferiore a 70 0 C, una pressione di 10-15 MPa viene utilizzato quando si produce panna acida con un contenuto di grassi del 25-30% - 9-10 MPa.

Durante il processo di omogeneizzazione, come menzionato sopra, può essere rilasciato grasso libero. Nel latte, all'aumentare della pressione di omogeneizzazione, la quantità di grasso libero diminuisce e nella panna aumenta. Un aumento della quantità di grasso libero è associato ad una mancanza di proteine ​​necessarie per la formazione del guscio dei globuli di grasso appena formati. Una delle condizioni per la formazione di un guscio protettivo è il rapporto tra latte scremato in polvere e grasso; in un prodotto omogeneizzato non deve essere inferiore a 0,6-0,8.

L'efficacia dell'omogeneizzazione è determinata dalla sedimentazione del grasso, dalla centrifugazione, dai cambiamenti nella densità ottica e nella dimensione media dei globuli di grasso. Nel latte omogeneizzato il diametro dei globuli di grasso non deve superare i 2 micron.

Aumentare la dispersione dei grassi del latte porta ad un sistema più uniforme, omogeneo e stabile. Nella produzione di molti prodotti lattiero-caseari è necessario aumentare la stabilità del sistema senza sedimentazione della panna. Inoltre, l'omogeneizzazione aumenta la viscosità del latte, della panna e delle miscele di latte, il che ha un effetto positivo sulla consistenza prodotti finiti ed espande l'uso dell'omogeneizzazione nella produzione lattiero-casearia.

Quelli più utilizzati nell'industria lattiero-casearia sono gli omogeneizzatori a valvola, ovvero pompe ad alta pressione a più stantuffi con testa omogeneizzante. Quando lo stantuffo si muove, viene creata un'alta pressione, di conseguenza il latte (o la miscela) viene forzato attraverso la fessura dell'omogeneizzatore a una velocità incredibile. Entrando nella fessura della valvola, la portata del latte aumenta notevolmente. Una grande palla di grasso, che passa attraverso la fessura ad alta velocità, viene trascinata in un cilindro, che viene frantumato in piccole gocce di grasso, che vengono immediatamente ricoperte da uno strato proteico di proteine ​​plasmatiche. Con una grande differenza di velocità, la frantumazione delle sfere può avvenire mediante separazione sequenziale delle particelle senza allungamento intermedio in un cilindro. Quello. il grasso del latte normalizzato viene disperso quando viene pressato attraverso la fessura della valvola anulare della testata omogeneizzante. La pressione richiesta viene creata dalla pompa. Durante la produzione del latte intero, la dimensione dei globuli di grasso diminuisce da 3-4 micron a 0,7-0,8 micron.

Oltre agli omogeneizzatori a valvola, vengono utilizzati omogeneizzatori-chiarifissatori centrifughi, che hanno una camera speciale con un disco omogeneizzatore fisso. Il design del disco stesso fornisce un effetto meccanico attivo sulle particelle di latte.

Determinazione dell'efficienza di omogeneizzazione.

La stabilità dell'emulsione grassa del latte o della panna è di grande importanza nella produzione dei latticini. Quando si producono determinati prodotti, è opportuno mantenere stabile l'emulsione grassa il più a lungo possibile (latte e panna pastorizzati e sterilizzati, prodotti a base di latte fermentato, latte in scatola e gelato). Quando si producono altri prodotti (ad esempio burro di mucca), è auspicabile distruggere completamente l'emulsione grassa per l'aggregazione dei globuli di grasso.

In uno stato di calma, nel latte fresco appare uno strato di crema sedimentata 20-30 minuti dopo la mungitura, che è associata alla differenza nella densità del grasso del latte (994-1025 kg/m 3) e del plasma del latte (1034-1040 kg /m3). La velocità di risalita del globulo di grasso in condizioni naturali di sedimento è espressa dall'equazione

n = 2*g*r2 *(s P -Con E )/(9*μ) ,

n è la velocità di galleggiamento del globulo di grasso, m/s;

g - accelerazione di caduta libera, m/s 2 ;

r è il raggio del globulo di grasso, m;

c n - densità del plasma del latte, kg/m3;

c f - densità del globulo di grasso, kg/m3;

µ - viscosità del plasma del latte, Pa s.

La dipendenza della velocità di separazione dal raggio quadrato del globulo di grasso indica la possibilità di evitare la formazione di fanghi riducendone il raggio, cosa che si ottiene mediante l'omogeneizzazione.

L'efficienza dell'omogeneizzazione è determinata dal metodo ottico, dal metodo di sedimentazione del grasso, dal metodo di centrifugazione e dalla dimensione media dei globuli di grasso; il contenuto di grasso è determinato dal metodo dell'acido Gerber con tre centrifugazioni per 5 minuti per il latte omogeneizzato.

Metodo ottico

Il metodo ottico per determinare l'efficacia dell'omogeneizzazione si applica al latte e alla panna con una frazione di massa grassa compresa tra il 2 e il 6%. L'essenza del metodo è misurare la densità ottica (torbidità) di un campione a due lunghezze d'onda: 400 e 1000 nm. Il valore del rapporto delle densità ottiche alle diverse lunghezze d'onda (D400/D1000) caratterizza il grado di dispersione della fase grassa del latte o della panna.

L'efficienza di omogeneizzazione (EH) è determinata dal rapporto tra le densità ottiche (D400 e D1000). Il diametro medio dei globuli di grasso del latte si calcola utilizzando la formula:

D Mercoledì = 2,82 - 2,58 lgD 400 /D 1000 ,

d av - diametro medio dei globuli di grasso, µm;

D 400 e D 1000 sono le densità ottiche del campione alle lunghezze d'onda di 400 e 1000 nm.

Determinazione dell'efficienza di omogeneizzazione

metodo di decantazione del grasso.

Per determinare l'efficacia dell'omogeneizzazione mediante decantazione dei grassi, il latte viene conservato per 48 ore ad una temperatura di 8°C senza agitazione in un cilindro graduato da 250 ml. Successivamente si prelevano i primi 100 ml di latte e si determina il contenuto di grassi del latte rimasto nel cilindro. La sedimentazione del grasso viene calcolata utilizzando la formula:

DI E =100*(F M -E N )/E M -K*F N ,

O - sedimentazione del grasso,%;

F m, F n - frazioni di massa di grasso nel latte originale e nello strato inferiore di latte rimasto nel cilindro,%;

K è il rapporto tra il volume dello strato inferiore di latte nel cilindro e il volume totale di latte (quando si prelevano 100 ml dello strato superiore, K = 0,6).

Metodo di centrifugazione VNIMI

L'efficienza dell'omogeneizzazione mediante centrifugazione viene determinata utilizzando una determinata modalità di centrifugazione del latte in una pipetta speciale (vedere Fig. 6.1).

lavorazione del latte omogeneizzazione centrifugazione del latte

Riso. 6.1.

La centrifugazione viene effettuata per 30 minuti. Dopo la centrifugazione, le pipette vengono rimosse e posizionate verticalmente sul tappo. Quindi, con attenzione, senza girarsi né agitarsi, versare nel bicchiere la parte inferiore del prodotto dalla pipetta fino alla tacca II, per cui chiudere il foro superiore della pipetta con il dito della mano sinistra e rimuovere la gomma tappo dall'estremità inferiore della pipetta con la mano destra. Viene determinato il contenuto di grassi del prodotto sgocciolato. Il grado di omogeneizzazione si calcola utilizzando la formula:

r = 100*F N /E M ,

r - grado di omogeneizzazione, % (per latte omogeneizzato r=75-80%);

F n - frazione di massa del grasso nello strato inferiore del prodotto, drenata dalla pipetta;

F m - frazione in massa del grasso nel latte originale, %.

Metodo microscopico

Quando si determina l'efficienza dell'omogeneizzazione mediante un metodo microscopico, determinare la dimensione media globuli di grasso di latte omogeneizzato (d cf). Per determinare la dimensione dei globuli di grasso, il latte e la panna vengono diluiti con acqua. Utilizzando un micrometro per oculare, viene determinata la dimensione dei globuli di grasso con un ingrandimento di 1350 volte (obiettivo 90, oculare 15 con immersione).

I globuli di grasso vengono divisi in frazioni (gruppi) in base al loro diametro, a seconda dell'ingrandimento del microscopio e del valore di divisione impostato del micrometro dell'oculare. La precisione dei limiti di queste frazioni è di una o mezza divisione del micrometro dell'oculare. In un campione di latte viene determinata la dimensione di 600-1000 globuli di grasso e distribuita in frazioni. Le dimensioni dei globuli di grasso di ciascuna frazione sono espresse dal diametro medio. Ad esempio, per la frazione III il diametro medio sarà (2+3)/2 = 2,5 µm.

I più utilizzati sono gli omogeneizzatori a valvola, i cui componenti principali sono una pompa ad alta pressione e una testa di omogeneizzazione.

Nella fig. mostra una testa omogeneizzante a due stadi, costituita da un corpo 3 e da un dispositivo valvolare, le cui parti principali sono la sede della valvola 1 e la valvola 2. La valvola è collegata ad un'asta, sulla cui sporgenza preme una molla 6. La La forza di compressione della molla viene regolata spostando il dado di raccordo 5 con il volante, che insieme alla molla, all'asta 7 e al vetro 8 forma un dispositivo di pressione 4.

Riso. Testa omogeneizzante a due stadi:

I - primo stadio; II - seconda fase

Il liquido pompato sotto il disco della valvola dalla pompa preme sul disco e allontana la valvola dalla sede, vincendo la resistenza della molla. Nello spazio formato tra la valvola e la sede, con un'altezza compresa tra 0,05 e 2,5 mm, il liquido passa ad alta velocità e viene omogeneizzato. Nella fase successiva il processo viene ripetuto.

In base al tipo di testa di omogeneizzazione, gli omogeneizzatori possono essere suddivisi in uno, due e multistadio. In pratica, vengono utilizzati solo quelli a uno e due stadi, poiché quelli a più stadi non si giustificano, poiché comportano una struttura ingombrante, inconvenienti di funzionamento e un leggero miglioramento dell'effetto di omogeneizzazione rispetto a quelli a due stadi.

I principali indicatori di prestazione degli omogeneizzatori sono le caratteristiche universali di funzionamento e cavitazione. La caratteristica universale di un omogeneizzatore rappresenta il rapporto tra la sua produttività, la potenza consumata e l'efficienza. Dà un'idea del livello di perfezione del design dell'omogeneizzatore e delle sue condizioni tecniche.

Per rimuovere la caratteristica di cavitazione è necessario installare un manometro del vuoto sul lato di aspirazione dell'omogeneizzatore. L'inizio della cavitazione è determinato dall'inizio di una diminuzione del flusso superiore al 2%.

La curva di cavitazione mostra le caratteristiche operative dell'omogeneizzatore sul lato di aspirazione e consente di decidere se migliorare le condizioni operative in un caso particolare.

Omogeneizzatore A1-OGM(Fig.), progettato per ottenere un prodotto omogeneo finemente macinato, è costituito da un motore elettrico 1, un telaio 2, un manovellismo 3 con sistemi di lubrificazione 7 e raffreddamento, un blocco pistoni 4 con omogeneizzatore 6 e manometrico 5 teste e una valvola di sicurezza.

Riso. Omogeneizzatore A1-OGM

Il principio di funzionamento dell'omogeneizzatore è quello di pompare il prodotto attraverso uno stretto spazio tra la sede e la valvola della testa omogeneizzante. La pressione del prodotto prima della valvola è 20...25 MPa, dopo la valvola è prossima a quella atmosferica. Con una caduta di pressione così forte, insieme ad un significativo aumento della velocità, il prodotto viene frantumato.

L'omogeneizzatore è una pompa a tre stantuffi. Ciascuno dei tre pistoni, eseguendo un movimento alternativo, aspira il liquido dal canale di ricezione, chiuso dalla valvola di aspirazione, e lo pompa attraverso la valvola di scarico nella testa omogeneizzante ad una pressione di 20...25 MPa.

La testa omogeneizzante è la parte più importante e specifica dell'omogeneizzatore. È costituito da un corpo in acciaio contenente una valvola centrata cilindrica. Sotto la pressione del liquido la valvola si solleva formando una fessura anulare attraverso la quale il liquido passa ad alta velocità per poi essere scaricato attraverso il raccordo dall'omogeneizzatore.

All'interno del telaio è incernierata una piastra la cui posizione viene regolata mediante viti. Sulla piastra è installato un motore elettrico 1 che aziona il manovellismo 3 tramite una trasmissione a cinghia trapezoidale. L'alloggiamento 2, che è un serbatoio con fondo inclinato, contiene un manovellismo 3, un sistema di raffreddamento e un filtro dell'olio. Il sistema di raffreddamento è progettato per fornire acqua fredda agli stantuffi. Comprende una serpentina posta sul fondo dell'alloggiamento 2, un tubo forato sopra gli stantuffi e tubi per l'alimentazione e lo scarico dell'acqua. Il sistema di lubrificazione serve a fornire olio ai perni dell'albero motore per ridurre l'attrito.

Specifiche tecniche l'omogeneizzatore A1 -OGM è riportato nella tabella.

Omogeneizzatore K5-OGA-Yu(fig.) è progettato per la frantumazione e la distribuzione uniforme dei globuli di grasso nel latte e nei latticini liquidi, nonché nelle miscele di gelato.

Riso. Omogeneizzatore K5-OGA-Yu

È una pompa ad alta pressione a cinque pistoni con testa omogeneizzante. È costituito da un telaio 1 con azionamento, un manovellismo 5 con sistemi di lubrificazione e raffreddamento, un blocco stantuffi 14 con omogeneizzatore 13 e teste manometriche 12 e una valvola di sicurezza. All'interno del blocco stantuffo 14 è presente uno stantuffo 15 collegato al cursore 11. L'omogeneizzatore è azionato dal motore elettrico 17 attraverso l'azionamento 20 e le pulegge azionate 21 e una trasmissione a cinghia trapezoidale. All'interno del telaio 1 è incernierata una piastra 18 la cui posizione viene regolata mediante viti 2. Il telaio è montato su sei supporti 19 di altezza variabile.

Il manovellismo 5 è costituito da un corpo in ghisa, un albero motore 7 montato su due cuscinetti a rulli, bielle 8 con coperchi 6 e camicie 9, cursori 11, collegati girevolmente alle bielle 8 tramite perni 10, coppe e guarnizioni. La cavità interna dell'alloggiamento del manovellismo è a bagno d'olio. Nella parete posteriore dell'alloggiamento sono montati un indicatore del livello dell'olio 4 e un tappo di scarico 3. L'alloggiamento, che è un serbatoio con fondo inclinato, contiene un manovellismo 5, un sistema di raffreddamento, un filtro dell'olio e una pompa dell'olio 22 .

L'omogeneizzatore ha sistema coercitivo lubrificazione delle coppie di sfregamento più caricate, che viene utilizzata in combinazione con la spruzzatura di olio all'interno dell'alloggiamento. L'olio viene raffreddato con acqua di rubinetto attraverso una serpentina del dispositivo di raffreddamento 16 posta sul fondo dell'alloggiamento, e gli stantuffi vengono raffreddati con acqua di rubinetto che cade su di essi attraverso i fori nel tubo. Il sistema di raffreddamento è dotato di un flussostato progettato per controllare il flusso dell'acqua.

Regolando la pressione della molla sulla valvola, si ottiene la modalità di omogeneizzazione ottimale per vari prodotti.

Le caratteristiche tecniche dell'omogeneizzatore K5-OGA-10 sono riportate in tabella.

Tavolo. Caratteristiche tecniche degli omogeneizzatori

Omogeneizzatore A1-OG2-S(fig.) è destinato alla lavorazione meccanica di prodotti lattiero-caseari viscosi come formaggi cremosi, fusi e plastici per conferire omogeneità al prodotto al fine di migliorarne la qualità.

Riso. Omogeneizzatore A1-OG2-S

L'omogeneizzatore è una pompa ad alta pressione a tre stantuffi posizionata orizzontalmente con un dispositivo di omogeneizzazione 8.

La pompa è azionata da un motore elettrico 4 mediante una trasmissione a cinghia trapezoidale, pulegge guidate 15 e guidate 16. L'omogeneizzatore è costituito dai seguenti componenti principali: manovellismo 1, azionamento, blocco stantuffo 9, dispositivo di omogeneizzazione 8, valvola di sicurezza 7, tramoggia, involucro, telaio 13.

Il manovellismo 1 comprende un corpo in ghisa, un albero motore 14 montato su due cuscinetti a rulli, bielle 12 con coperchi 2 e camicie, cursori 10 collegati girevolmente alle bielle 12 con perni 11, coppe e una guarnizione. La cavità interna dell'alloggiamento del manovellismo è a bagno d'olio.

Nella parete posteriore dell'alloggiamento sono installati un indicatore del livello dell'olio e un tappo di scarico. La lubrificazione delle parti di sfregamento viene effettuata spruzzando olio. L'alloggiamento del manovellismo è chiuso con un coperchio, che ha un collo con una rete filtrante per il riempimento dell'olio. L'omogeneizzatore è azionato da un motore elettrico 4, che è installato su una piastra del sottomotore oscillante 3 montata sul corpo del manovellismo 1. La tensione delle cinghie trapezoidali è assicurata mediante viti di tensione 5.

Il manovellismo è fissato mediante perni al telaio 13, che è una struttura saldata rivestita in lamiera d'acciaio. Il telaio ha una copertura rimovibile 17, progettata per proteggere i meccanismi rotanti e mobili. Una scatola morsettiera 18 è installata nella parte inferiore del telaio 13.

Il telaio è installato su quattro supporti regolabili in altezza 19. Un blocco stantuffo 9 è fissato al corpo del manovellismo mediante due perni, progettato per aspirare il prodotto dalla tramoggia e pomparlo sotto alta pressione nel dispositivo di omogeneizzazione 8. Il blocco dello stantuffo 9 è costituito da un blocco, stantuffi 6, bicchieri cilindrici cavi con fori nelle pareti. Non sono presenti valvole o guarnizioni di aspirazione; il prodotto viene aspirato nelle camere di lavoro del blocco pistoni direttamente dalla tramoggia attraverso tazze cilindriche cave.

La tenuta degli stantuffi, tenendo conto della bassa fluidità della massa di formaggio fuso, è ottenuta attraverso una lavorazione precisa con piccole tolleranze delle superfici di accoppiamento degli stantuffi e delle aperture dei bicchieri.

Un dispositivo di omogeneizzazione è fissato al blocco stantuffo mediante perni, progettato per omogeneizzare il prodotto facendolo passare ad alta velocità ed alta pressione attraverso lo spazio tra la valvola e la sede.

Il dispositivo omogeneizzatore 8 è costituito da un corpo, guarnizioni, valvole di scarico, sedi valvole, molle, una valvola omogeneizzante con sede, un bicchiere e una maniglia.

Per controllare la pressione di omogeneizzazione, utilizzare un manometro collegato all'estremità del corpo del dispositivo di omogeneizzazione. Sulla sommità del dispositivo omogeneizzatore è presente una valvola di sicurezza 7, atta a limitare l'aumento di pressione al di sopra di un valore predeterminato. È costituito da una tazza, una flangia, una valvola, una sede della valvola, una molla, una vite di pressione e un cappuccio. La valvola di sicurezza viene regolata sulla pressione di esercizio omogeneizzante mediante una vite.

Il prodotto da omogeneizzare viene immesso nella tramoggia dell'omogeneizzatore, che è un contenitore saldato in acciaio inossidabile.

Quando gli stantuffi si muovono avanti e indietro nella cavità di lavoro del blocco stantuffi, viene creato un vuoto e il prodotto dalla tramoggia viene aspirato nella cavità di lavoro, quindi gli stantuffi spingono il prodotto nel dispositivo di omogeneizzazione, dove sotto una pressione di 20 MPa passa attraverso l'intercapedine anulare formata tra le superfici smerigliate della valvola dell'omogeneizzatore ad alta velocità e la sua sede. Allo stesso tempo, il prodotto diventa più omogeneo. Dal dispositivo omogeneizzatore attraverso un tubo, viene inviato attraverso una tubazione per l'ulteriore lavorazione. Sull'omogeneizzatore è installato un amperometro con il quale vengono monitorate le letture del manometro.

Le caratteristiche tecniche dell'omogeneizzatore A1-OG2-S sono riportate in tabella.

L'omogeneizzazione è la frantumazione (dispersione) dei globuli di grasso sottoponendo il latte o la panna a forze esterne significative. Durante la lavorazione si riducono le dimensioni dei globuli di grasso e la velocità con cui galleggiano durante la conservazione. La sostanza del guscio dei globuli di grasso viene ridistribuita, l'emulsione di grasso viene stabilizzata e il latte omogeneizzato non si deposita.

Gli omogeneizzatori a valvola vengono utilizzati per trattare latte e panna per impedirne la separazione durante lo stoccaggio.

Gli omogeneizzatori-plastificanti rotanti vengono utilizzati per modificare la consistenza dei latticini come formaggi fusi e burro. Nel burro lavorato con il loro ausilio, la fase acquosa viene dispersa, per cui il prodotto si conserva meglio.

Il principio di funzionamento degli omogeneizzatori a valvola, quelli più diffusi, è il seguente.

Nel cilindro dell'omogeneizzatore il latte è sottoposto ad azione meccanica ad una pressione di 15...20 MPa. Quando la valvola viene sollevata, aprendo leggermente la stretta fessura, il latte fuoriesce dal cilindro. Ciò è possibile quando viene raggiunta la pressione di esercizio nel cilindro. Passando attraverso uno stretto spazio circolare tra la sede e la valvola, la velocità del latte aumenta da zero fino a superare i 100 m/s. La pressione nel flusso diminuisce bruscamente e una goccia di grasso catturata in tale flusso viene estratta e quindi, a seguito dell'azione delle forze di tensione superficiale, viene frantumata in goccioline-particelle più piccole.

Quando l'omogeneizzatore è in funzione, all'uscita dell'intercapedine della valvola, si osserva spesso l'adesione delle particelle frantumate e la formazione di “cluster”, riducendo l'efficienza dell'omogeneizzazione. Per evitare ciò, viene utilizzata l'omogeneizzazione a due stadi (Fig. 3.17). Nella prima fase si crea una pressione pari al 75% della pressione di esercizio, nella seconda fase si stabilisce la pressione di esercizio. Per effettuare l'omogeneizzazione, la temperatura delle materie prime del latte dovrebbe essere di 60...65°C. A temperature più basse aumenta la sedimentazione dei grassi; a temperature più alte le proteine ​​del siero di latte possono precipitare.

Riso. 3.17.

• 1 - sede della valvola; 2 - valvola; 3 - asta; 4 - vite di pressione; 5 - vetro;
• 6 - primavera; 7,8 - alloggiamenti

Un omogeneizzatore con una testa omogeneizzante a due stadi è costituito da un telaio (Fig. 3.18), un alloggiamento, un blocco stantuffo, una testa omogeneizzante, un azionamento e un meccanismo a manovella.

Il telaio è realizzato in profilati e rivestito esternamente in lamiera d'acciaio. Al suo interno è installato un motore elettrico su una piastra incernierata al telaio tramite due staffe.

Il blocco stantuffo è costituito da un corpo, guarnizioni a labbro, valvole di aspirazione e mandata e sedi delle valvole. Quando una coppia di stantuffi è in funzione, il liquido fluisce verso la testa di omogeneizzazione con un flusso pulsante. Per livellarlo, gli omogeneizzatori utilizzano solitamente pompe a tre stantuffi azionate da un albero a gomiti, i cui gomiti sono sfalsati di 120 gradi l'uno rispetto all'altro.

Una testa dello stantuffo a due stadi, una testa del manometro e una valvola di sicurezza posizionata sul lato opposto della testa di omogeneizzazione sono imbullonate al blocco dello stantuffo. La testa del manometro è dotata di un dispositivo di strozzamento che consente di ridurre l'ampiezza delle oscillazioni dell'ago del manometro durante il funzionamento dell'omogeneizzatore.

Riso. 3.18.

1 - motore elettrico; 2 - telaio con azionamento; 3 - manovellismo con sistema di lubrificazione e raffreddamento; 4 - blocco pistoni con teste omogeneizzanti e manometriche e valvola di sicurezza; 5 - testa del manometro; 6 - testa omogeneizzante

Il manovellismo è costituito da un albero motore montato su due cuscinetti a rulli conici, bielle e una puleggia condotta. Le bielle sono collegate incernierate ai cursori.

L'azionamento dell'omogeneizzatore comprende un motore elettrico e una trasmissione a cinghia.

L'industria produce omogeneizzatori di varie capacità (Tabella 3.2).

Tabella 3.2

Dati tecnici di base degli omogeneizzatori per latte e latticini liquidi

Se durante l'omogeneizzazione è necessario escludere l'accesso di microrganismi al prodotto in lavorazione, vengono utilizzate speciali teste di omogeneizzazione asettiche. In tali teste, nello spazio delimitato da due elementi di tenuta, viene immesso vapore caldo ad una pressione di 30...60 kPa. Questa zona ad alta temperatura funge da barriera per impedire ai batteri di entrare nel cilindro dell'omogeneizzatore.

Gli omogeneizzatori-plastificanti differiscono nel principio di funzionamento e nella struttura dagli omogeneizzatori a valvola. Il corpo di lavoro in essi è un rotore, che può avere numero diverso lame: 12, 16 o 24.

Omogeneizzante-plastificante(Fig. 3.19) è costituito da un telaio, un alloggiamento con coclee, una tramoggia di ricezione e un azionamento che consente di regolare la velocità di rotazione delle coclee di alimentazione (utilizzando un variatore) entro 0,2. ..0,387 s -1 . La velocità di rotazione del rotore con pale non è regolabile ed è di 11,86 cm 1 .

Riso. 3.19.

• 1 - rotore; 2 - letto; 3 - telaio; 4 - attacco dell'ugello; 5 - ugello;
• 6 - serratura; 7 - camera a vite; 8 - bunker; 9 - pannello di controllo

Il principio di funzionamento della macchina è il seguente. Burro viene immesso nella tramoggia, da dove, mediante due coclee rotanti in sensi opposti, viene pressato attraverso il rotore e fuori dall'ugello con un diaframma nella tramoggia della riempitrice. Per evitare che l'olio si attacchi, le parti operative dell'omogeneizzatore vengono lubrificate con una speciale soluzione calda prima di iniziare il lavoro. La produttività dell'omogeneizzatore dipende dalla velocità di rotazione delle coclee ed è di 760...1520 kg/h. La potenza motrice della macchina è di 18,3 kW.

L'omogeneizzatore YaZ-OGZ è progettato per la lavorazione della massa di formaggio fuso nella produzione di formaggio fuso ed è costituito dalle seguenti parti: base, corpo, set di strumenti di omogeneizzazione, tramoggia, dispositivo di scarico e azionamento.

La base viene utilizzata per il montaggio su di esso componenti omogeneizzatore. L'alloggiamento contiene unità di lavoro e dispositivi di tenuta.

Lo strumento di omogeneizzazione (Fig. 3.20) per alimentare, macinare e mescolare la massa di formaggio fuso è realizzato sotto forma di coltelli mobili e fissi, separati da anelli distanziatori, nonché di una ruota a pale di carico e di un rotore di scarico. Speciali scanalature nei coltelli mobili, realizzate ad una certa angolazione rispetto alla superficie terminale, facilitano il movimento del prodotto frantumato verso il dispositivo di scarico. L'albero dell'utensile omogeneizzatore ruota ad una frequenza di 49 s -1 .

Riso. 3.20.

• 1 - anello fisso; 2 - anello mobile; 3 - ruota a lame;
• 4 - bunker; 5 - coltello mobile; 6 - corpo; 7 - coltello fisso;
• 8 - rotore di scarico; 9 - albero omogeneizzatore

Il dispositivo di scarico sotto forma di due tubi collegati tra loro da un rubinetto è progettato per scaricare la massa omogeneizzata nel distributore della riempitrice.

L'azionamento è costituito da un motore da 11 kW progettato per trasmettere la rotazione dall'albero alla parte mobile dell'utensile di omogeneizzazione.

La lavorazione del prodotto sull'omogeneizzatore YaZ-OGZ viene eseguita come segue. La massa di formaggio fuso viene periodicamente o continuamente alimentata nella tramoggia dell'omogeneizzatore. Sotto l'influenza del vuoto creato dalla ruota a pale di caricamento, il prodotto entra nell'utensile di omogeneizzazione, nel quale, passando in sequenza attraverso coltelli mobili e fissi, viene omogeneizzato e alimentato al dispositivo di scarico.

L'utilizzo di un omogeneizzatore consente di evitare l'operazione tecnologica di filtrazione della massa caseosa per eliminare le particelle non fuse.

L'omogeneizzazione è la frantumazione (dispersione) dei globuli di grasso sottoponendo il latte o la panna a forze esterne significative. Durante il trattamento si riducono le dimensioni dei globuli di grasso e la velocità di galleggiamento. La sostanza del guscio dei globuli di grasso viene ridistribuita, l'emulsione di grasso viene stabilizzata e il latte omogeneizzato non si deposita.

Gli omogeneizzatori a valvola vengono utilizzati per trattare latte e panna per impedirne la separazione durante lo stoccaggio.

Gli omogeneizzatori-plastificanti rotanti vengono utilizzati per modificare la consistenza dei latticini come formaggi fusi e burro. Nel burro lavorato con il loro ausilio, la fase acquosa viene dispersa, per cui il prodotto si conserva meglio.

Il principio di funzionamento degli omogeneizzatori a valvola, quelli più diffusi, è il seguente. Nel cilindro dell'omogeneizzatore il latte è sottoposto ad azione meccanica ad una pressione di 15...20 MPa. Quando la valvola viene sollevata, aprendo leggermente la stretta fessura, il latte fuoriesce dal cilindro. Ciò è possibile quando viene raggiunta la pressione di esercizio nel cilindro. Passando attraverso una stretta intercapedine circolare tra la sede e la valvola, la velocità del latte aumenta da zero ad un valore superiore a 100 m/s. La pressione nel flusso diminuisce bruscamente e una goccia di grasso catturata in tale flusso viene estratta e quindi, a seguito dell'azione delle forze di tensione superficiale, viene frantumata in piccole particelle di goccioline.

Quando l'omogeneizzatore è in funzione, all'uscita dell'intercapedine della valvola, si osserva spesso l'adesione delle particelle frantumate e la formazione di “cluster”, riducendo l'efficienza dell'omogeneizzazione. Per evitare ciò si utilizza l'omogeneizzazione a due stadi: nel primo stadio si crea una pressione pari al 75% della pressione di esercizio, nel secondo stadio si stabilisce la pressione di esercizio.

Riso. 2.22. Testa omogeneizzante

Per effettuare l'omogeneizzazione, la temperatura delle materie prime del latte dovrebbe essere di 60...65 °C. A temperature più basse aumenta la sedimentazione dei grassi; a temperature più alte le proteine ​​del siero di latte possono precipitare.

Un omogeneizzatore con testa omogeneizzante a due stadi è costituito da un telaio, un alloggiamento, un blocco stantuffo, una testa omogeneizzante, un azionamento e un meccanismo a manovella.

Fig.2.23. Omogeneizzatore A1-OGM-5:

1 - motore elettrico; 2 - telaio con azionamento; 3 - manovellismo con sistemi di lubrificazione e raffreddamento; 4 - blocco pistoni con teste omogeneizzanti e manometriche e valvola di sicurezza; 5 - testa del manometro; 6- testa omogeneizzante; Trasmissione a cinghia a 7 V

Nel caso in cui durante l'omogeneizzazione sia necessario escludere l'accesso di microrganismi al prodotto lavorato, vengono utilizzate speciali teste di omogeneizzazione asettiche. In tali teste, nello spazio delimitato da due elementi di tenuta, viene immesso vapore caldo ad una pressione di 30...60 kPa. Questa zona ad alta temperatura funge da barriera per impedire ai batteri di entrare nel cilindro dell'omogeneizzatore.

Gli omogeneizzatori-plastificanti differiscono nel principio di funzionamento e nella struttura dagli omogeneizzatori a valvola. Il corpo di lavoro in essi contenuto è un rotore, che può avere un numero diverso di pale: 12, 16 o 24.

L'omogeneizzatore-plastificante è costituito da un telaio, un alloggiamento con viti, una tramoggia di raccolta e un azionamento.

Fig.2.24. Kit di strumenti per omogeneizzazione dell'omogeneizzatore:

1 anello fisso; 2- anello mobile; 3 - ruota a lame; 4- bunker; 5 - coltello mobile; 6- corpo; 7- coltello fisso; 8- rotore di scarico; 9- albero omogeneizzatore

L'azionamento consente di regolare la velocità di rotazione delle coclee di alimentazione (utilizzando un variatore) entro 0,2...0,387 s 1 . La velocità di rotazione del rotore con pale non è regolabile ed è di 11,86 s."

Il principio di funzionamento della macchina è il seguente. Il burro viene immesso in una tramoggia, da dove, mediante due coclee rotanti in sensi opposti, viene pressato attraverso un rotore e da un ugello dotato di diaframma nella tramoggia della riempitrice. Per evitare che l'olio si attacchi, le parti operative dell'omogeneizzatore vengono lubrificate con una speciale soluzione calda prima di iniziare il lavoro. La produttività dell'omogeneizzatore dipende dalla velocità di rotazione delle coclee ed è di 0,76...1,52 m 3 / h. La potenza motrice della macchina è di 18,3 kW.

L'omogeneizzatore YaZ-OGZ è progettato per la lavorazione della massa di formaggio fuso nella produzione di formaggio fuso ed è costituito dalle seguenti parti: base, corpo, set di strumenti di omogeneizzazione, tramoggia, dispositivo di scarico e azionamento.

La base viene utilizzata per fissare ad essa i componenti dell'omogeneizzatore. L'alloggiamento contiene unità di lavoro e dispositivi di tenuta.

Lo strumento di omogeneizzazione per l'alimentazione, la macinazione e la miscelazione della massa di formaggio fuso è realizzato sotto forma di coltelli mobili e fissi separati da anelli distanziatori, nonché di una ruota a pale di carico e di un rotore di scarico. I coltelli mobili sono dotati di scanalature speciali realizzate ad una certa angolazione rispetto alla superficie terminale, che facilitano il movimento del prodotto frantumato verso il dispositivo di scarico. L'albero dell'utensile omogeneizzatore ruota ad una frequenza di 49 s 1 .

Il bunker per la ricezione e lo stoccaggio della massa di formaggio è dotato di una giacca termoisolante.

Un dispositivo di scarico sotto forma di due tubi collegati tra loro da un rubinetto serve a scaricare la massa omogeneizzata nel distributore della riempitrice.

L'azionamento è costituito da un motore da 11 kW progettato per trasmettere la rotazione dall'albero alla parte mobile dell'utensile di omogeneizzazione.

La lavorazione del prodotto sull'omogeneizzatore YaZ-OGZ viene eseguita come segue. La massa di formaggio fuso viene periodicamente o continuamente alimentata nella tramoggia dell'omogeneizzatore. Sotto l'influenza del vuoto creato dalla ruota a pale di caricamento, il prodotto entra nell'utensile di omogeneizzazione, nel quale, passando in sequenza attraverso coltelli mobili e fissi, viene omogeneizzato e alimentato al dispositivo di scarico.

L'utilizzo di un omogeneizzatore consente di evitare l'operazione tecnologica di filtrazione della massa casearia per rimuoverne le particelle non fuse.