Pentru ce este un omogenizator? Echipament de omogenizare a laptelui

Omogenizare - zdrobirea mecanică a globulelor de grăsime din lapte (smântână) în scopul distribuirii uniforme a grăsimii în masa totala produs și împiedicându-l să se depună. Densitățile diferite de grăsime și plasmă din compoziția laptelui și a smântânii conduc la separarea fracției de grăsime în timpul depozitării produselor. Pentru a stabiliza consistența structurii laptelui și pentru a îmbunătăți gustul amestecului dispersat, se folosește un omogenizator alimentar.

Omogenizatorul de lapte produce un efect mecanic asupra materiilor prime prelucrate. Procesul de dispersie asigură stabilizarea unei emulsii de grăsime foarte dispersată și conferă produsului o consistență omogenizată, și anume, substanța din coajă și structura grăsimii conținute în lapte suferă redistribuire, proteinele plasmatice sunt mobilizate, fosfatidele trec din coaja globulelor de grăsime. în plasma produsului.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare al principalelor tipuri de omogenizator de lapte se bazează pe diferența de presiune din sistem, la care lichidele cu caracteristici polidisperse sunt transformate în produse cu consistență uniformă. Echipamentul poate fi echipat cu un cap de lucru cu una sau două trepte. Ultima modificare a unităților este concepută pentru prelucrarea materiilor prime cu un procent ridicat de grăsime.

Omogenizarea laptelui- procesul de zdrobire a globulelor de grasime prin aplicarea unor forte externe semnificative laptelui. Procesul de omogenizare este utilizat la producerea laptelui pasteurizat pentru a crește omogenitatea și a îmbunătăți durata de valabilitate a acestuia. Scopul omogenizării este de a preveni depunerea spontană a grăsimilor în producția și depozitarea produselor lactate, menținând o consistență uniformă a produsului fără separare.

Numărul și dimensiunea globulelor de grăsime din lapte nu sunt constante și depind de rasă, condițiile de hrănire și adăpostire, stadiul de lactație, vârsta animalului și o serie de alți factori. În medie, 1 cm 3 de lapte integral conține aproximativ 3 miliarde de globule de grăsime. Dimensiunile globulelor de grăsime variază foarte mult - de la 0,1 la 20 de microni.

În procesul de zdrobire a globulelor de grăsime în timpul omogenizării, are loc o redistribuire a substanței membranei. Proteinele plasmatice sunt consumate pentru a construi învelișurile micilor globule de grăsime rezultate, ceea ce duce la stabilizarea unei emulsii de grăsime foarte dispersate de lapte omogenizat.

În laptele cu conținut mediu de grăsime, practic nu se formează grăsime liberă, adică. Nu există acumulări de globule mici de grăsime. Atunci când fracția de masă de grăsime din lapte crește, pot apărea acumulări de globule de grăsime. Acea. omogenizarea efectuată corespunzător elimină posibilitatea apariției grăsimii libere, crescând astfel durata de valabilitate a produselor lactate: reglează proprietățile structurale și mecanice ale cheagurilor de proteine din lapte; îmbunătățește gustul produselor.

Consecințele nedorite includ stabilitatea termică redusă a laptelui omogenizat; apariția unei sensibilități crescute la lumină și, ca urmare, a unui gust „însorit”; imposibilitatea separării laptelui omogenizat.

Condiții pentru o omogenizare eficientă:

1) Grăsimea din lapte trebuie să fie în stare lichidă;
2) Zdrobirea globulelor de grăsime este posibilă numai cu influență externă;
3) Este necesară formarea unui nou strat protector al fiecărui glob de grăsime.

În timpul producției de lapte pasteurizat, grăsimea din lapte își păstrează în principal compoziția și proprietățile originale. Efectele termice și mecanice nu provoacă modificări semnificative în faza de grăsime a laptelui.

În prezent sunt utilizate următoarele tipuri de omogenizare:

1) într-o singură etapă - are loc formarea de mici globule de grăsime;
2) în două etape - are loc distrugerea acestor agregate și dispersarea în continuare a globulelor de grăsime;
3) separat - nu tot laptele este procesat, ci doar partea sa de grăsime (smântână) cu conținut de 16-20% grăsime.

Cu omogenizare într-o singură etapă, globulele de grăsime sunt zdrobite la o dimensiune de aproximativ 1 micron, adică. apare o dispersie omogena a fazei grase, incapabila de decantare. Este folosit pentru producerea de produse lactate cu conținut scăzut de grăsimi (lapte de băut etc.).

Omogenizarea în două etape se realizează în producția de produse bogate în grăsimi (smântână, amestecuri de înghețată etc.). Vă permite să spargeți acumulările rezultate de globule de grăsime.

Omogenizarea laptelui normalizat se realizează separat, după cum urmează. Pentru a face acest lucru, laptele normalizat, încălzit la o temperatură de 55-65 ° C, este separat. Crema rezultată cu o fracțiune de masă grasă de 16-20% se omogenizează într-un omogenizator în două trepte la o presiune de 8-10 MPa în prima etapă și 2-2,5 MPa în a doua. Smântâna omogenizată este amestecată în flux cu laptele degresat care părăsește separatorul de smântână și trimisă la secția de pasteurizare a unității de pasteurizare-răcire. Smântâna poate fi, de asemenea, omogenizată înainte de a o amesteca cu lapte degresat pentru a formula lapte standardizat. Omogenizarea separării poate reduce semnificativ costurile energetice.

La producerea diferitelor produse lactate se utilizează de obicei o presiune de omogenizare de 5-25 MPa și o temperatură de 55-70 O C. Presiunea și temperatura de omogenizare determină modul acesteia. Presiunea și temperatura în timpul omogenizării sunt selectate în funcție de fracția de masă de grăsime din amestec. Cu cât conținutul de grăsime al amestecului este mai mare, cu atât presiunea ar trebui să fie mai mică. Omogenizarea trebuie efectuată la o temperatură nu mai mică de 50-60 0 C. De exemplu, la omogenizarea laptelui și smântânii cu conținut scăzut de grăsimi (10-12%) la o temperatură nu mai mică de 70 0 C, o presiune de 10-15 Se folosește MPa, la producerea smântânii 25-30% conținut de grăsime - 9-10 MPa.

În timpul procesului de omogenizare, grăsimea liberă poate fi eliberată, așa cum sa menționat mai sus. În lapte, odată cu creșterea presiunii de omogenizare, cantitatea de grăsime liberă scade, iar în smântână crește. O creștere a cantității de grăsime liberă este asociată cu o lipsă de proteine necesare pentru formarea învelișului globulelor de grăsime nou formate. Una dintre condițiile pentru formarea unei învelișuri protectoare este raportul dintre lapte praf degresat și grăsime; într-un produs omogenizat nu trebuie să fie mai mic de 0,6-0,8.

Eficacitatea omogenizării este determinată de decantarea grăsimii, de centrifugare, de modificările densității optice și de mărimea medie a globulelor de grăsime. În laptele omogenizat, diametrul globulelor de grăsime nu trebuie să depășească 2 microni.

Creșterea dispersiei grăsimii din lapte duce la un sistem mai uniform, mai omogen și mai stabil. Creșterea stabilității sistemului fără decantarea cremei este necesară în producția multor produse lactate. În plus, omogenizarea crește vâscozitatea laptelui, smântânii și amestecurilor de lapte, ceea ce are un efect pozitiv asupra consistenței produse terminateși extinde utilizarea omogenizării în producția de lactate.

Cele mai utilizate în industria lactatelor sunt omogenizatoarele de tip supapă, care sunt pompe de înaltă presiune cu piston multiplu cu cap de omogenizare. Pe măsură ce pistonul se mișcă, se creează o presiune ridicată, ca urmare laptele (sau amestecul) este forțat prin fanta omogenizatorului cu o viteză extraordinară. La intrarea în fanta supapei, debitul de lapte crește brusc. O minge mare de grăsime, care trece prin gol cu mare viteză, este trasă într-un cilindru, care este zdrobit în mici picături de grăsime, care sunt imediat acoperite cu un strat proteic de proteine plasmatice. Cu o diferență mare de viteză, zdrobirea bilelor poate avea loc prin separarea secvențială a particulelor fără întindere intermediară într-un cilindru. Acea. grăsimea laptelui normalizat este dispersată atunci când este presată prin fanta supapei inelare a capului de omogenizare. Presiunea necesară este creată de pompă. În timpul producției de lapte integral, dimensiunea globulelor de grăsime scade de la 3-4 microni la 0,7-0,8 microni.

Pe lângă omogenizatoarele de tip supapă, se folosesc omogenizoare-clarificatoare centrifugale, care au o cameră specială cu disc de omogenizare staționar. Designul discului în sine oferă un efect mecanic activ asupra particulelor de lapte.

Determinarea randamentului de omogenizare.

Stabilitatea emulsiei de grăsime de lapte sau smântână este de mare importanță în producția de produse lactate. La producerea anumitor produse, este de dorit ca emulsia de grăsime să fie stabilă cât mai mult timp posibil (lapte și smântână pasteurizate și sterilizate, produse lactate fermentate, conserve de lapte și înghețată). Când se produc alte produse (de exemplu, unt de vacă), este de dorit să se distrugă complet emulsia de grăsime pentru agregarea globulelor de grăsime.

În stare calmă, în laptele proaspăt apare un strat de smântână depusă la 20-30 de minute după muls, ceea ce este asociat cu diferența de densitate a grăsimii din lapte (994-1025 kg/m3) și a plasmei laptelui (1034-1040 kg). /m 3). Viteza de ascensiune a globului de grăsime în condiții naturale de sedimente este exprimată prin ecuație

n = 2*g*r2 *(s P -Cu și )/(9* µ) ,

n este viteza de plutire a globului de grăsime, m/s;

g - accelerația în cădere liberă, m/s 2 ;

r este raza globului adipos, m;

c n - densitatea plasmei laptelui, kg/m3;

c f - densitatea globului adipos, kg/m3;

µ - vâscozitatea plasmei laptelui, Pa s.

Dependenţa vitezei de separare de raza pătrată a globului de grăsime indică posibilitatea prevenirii nămolului prin reducerea razei acestuia, care se realizează prin omogenizare.

Eficiența omogenizării se determină prin metoda optică, metoda sedimentării grăsimilor, metoda centrifugării și dimensiunea medie a globulelor de grăsime; conținutul de grăsime se determină prin metoda acidului Gerber cu centrifugare de trei ori timp de 5 minute pentru laptele omogenizat.

Metoda optică

Metoda optică pentru determinarea eficacității omogenizării se aplică laptelui și smântânii cu o fracție de masă grăsime de 2 până la 6%. Esența metodei este măsurarea densității optice (turbiditatea) a unei probe la două lungimi de undă - 400 și 1000 nm. Valoarea raportului densităților optice la diferite lungimi de undă (D400/D1000) caracterizează gradul de dispersie a fazei grase a laptelui sau a smântânii.

Eficiența omogenizării (EH) este determinată de raportul densităților optice (D400 și D1000). Diametrul mediu al globulelor de grăsime din lapte se calculează folosind formula:

d mier = 2,82 - 2,58 lg D 400 /D 1000 ,

d av - diametrul mediu al globulelor de grăsime, µm;

D 400 și D 1000 sunt densitățile optice ale probei la lungimi de undă de 400 și 1000 nm.

Determinarea randamentului de omogenizare

metoda de decantare a grăsimilor.

Pentru a determina eficacitatea omogenizării prin decantarea grăsimilor, laptele se păstrează timp de 48 de ore la o temperatură de 8°C fără agitare într-un cilindru dozator de 250 ml. Se scot apoi cei 100 ml de lapte de deasupra și se determină conținutul de grăsime din laptele rămas în cilindru. Depunerea grăsimilor se calculează folosind formula:

DESPRE și =100*(F m -ȘI n )/ȘI m -CE FACI n ,

O - decantarea grăsimii, %;

F m, F n - fracțiuni de masă de grăsime din laptele original și stratul inferior de lapte rămas în cilindru, %;

K este raportul dintre volumul stratului inferior de lapte din cilindru și volumul total de lapte (când se iau 100 ml din stratul superior, K = 0,6).

Metoda de centrifugare VNIMI

Eficiența omogenizării prin centrifugare se determină folosind un anumit mod de centrifugare a laptelui într-o pipetă specială (vezi Fig. 6.1).

prelucrare lapte omogenizare centrifugare lapte

Orez. 6.1.

Centrifugarea se efectuează timp de 30 de minute. După centrifugare, pipetele sunt îndepărtate și așezate vertical pe dop. Apoi, cu grijă, fără a vă întoarce sau scutura, turnați partea inferioară a produsului din pipetă până la marcajul II în pahar, pentru care închideți orificiul superior al pipetei cu degetul mâinii stângi și îndepărtați cauciucul. dopul de la capătul inferior al pipetei cu mâna dreaptă. Se determină conținutul de grăsime al produsului scurs. Gradul de omogenizare se calculează folosind formula:

r = 100*F n /ȘI m ,

r - grad de omogenizare, % (la laptele omogenizat r=75-80%);

F n - fracția de masă a grăsimii din stratul inferior al produsului, drenată din pipetă;

F m - fracția de masă a grăsimii din laptele original, %.

Metoda microscopică

La determinarea eficienței omogenizării printr-o metodă microscopică, determinați dimensiunea medie globule de grăsime de lapte omogenizat (d cf). Pentru a determina dimensiunea globulelor de grăsime, laptele și smântâna sunt diluate cu apă. Cu ajutorul unui micrometru pentru ocular, dimensiunea globulelor de grăsime este determinată la o mărire de 1350 de ori (obiectiv 90, ocular 15 cu imersie).

Globulele de grăsime sunt împărțite în fracții (grupe) în funcție de diametrele lor, în funcție de mărirea microscopului și de valoarea setată a diviziunii micrometrului ocularului. Precizia limitelor acestor fracții este o diviziune sau jumătate a micrometrului ocularului. Într-o probă de lapte, dimensiunea de 600 până la 1000 de globule de grăsime este determinată și distribuită în fracții. Dimensiunile globulelor de grăsime ale fiecărei fracțiuni sunt exprimate prin diametrul mediu. De exemplu, pentru fracția III diametrul mediu va fi (2+3)/2 = 2,5 µm.

Cele mai utilizate sunt omogenizatoarele cu supape, ale căror componente principale sunt o pompă de înaltă presiune și un cap de omogenizare.

În fig. prezintă un cap de omogenizare în două trepte, constând dintr-un corp 3 și un dispozitiv de supapă, ale cărui părți principale sunt scaunul supapei 1 și supapa 2. Supapa este conectată la o tijă, pe a cărei proeminență se presează un arc 6. Forța de compresie a arcului este reglată prin deplasarea piuliței de îmbinare 5 cu volanul, care împreună cu un arc, tija 7 și sticla 8 formează un dispozitiv de presiune 4.

Orez. Cap de omogenizare în două etape:

I - prima etapă; II - etapa a doua

Lichidul pompat sub discul supapei de către pompă apasă pe disc și îndepărtează supapa de scaun, depășind rezistența arcului. În golul format între supapă și scaun, cu o înălțime de 0,05 până la 2,5 mm, lichidul trece cu viteză mare și se omogenizează. În etapa următoare, procesul se repetă.

În funcție de tipul de cap de omogenizare, omogenizatoarele pot fi împărțite în una, două și mai multe etape. În practică, se folosesc doar cele cu una și două etape, deoarece cele cu mai multe etape nu se justifică, deoarece conduc la un design voluminos, inconveniente în funcționare și o ușoară îmbunătățire a efectului de omogenizare față de cele în două etape.

Principalii indicatori de performanță ai omogenizatorilor sunt caracteristicile universale de funcționare și cavitație. Caracteristica universală a unui omogenizator reprezintă relația dintre productivitatea acestuia, puterea consumată și eficiență. Oferă o idee despre nivelul de perfecțiune al designului omogenizatorului și despre starea sa tehnică.

Îndepărtarea caracteristicii de cavitație necesită instalarea unui manometru de presiune pe partea de aspirație a omogenizatorului. Debutul cavitației este determinat de începutul unei scăderi a debitului cu mai mult de 2%.

Curba de cavitație arată caracteristicile de funcționare ale omogenizatorului pe partea de aspirație și vă permite să decideți cu privire la îmbunătățirea condițiilor de funcționare într-un anumit caz.

Omogenizator A1-OGM(Fig.), conceput pentru a obține un produs omogen măcinat fin, este format dintr-un motor electric 1, un cadru 2, un mecanism manivelă 3 cu sisteme de lubrifiere 7 și răcire, un bloc piston 4 cu un omogenizare 6 și un manometric 5 capete și o supapă de siguranță.

Orez. Omogenizator A1-OGM

Principiul de funcționare al omogenizatorului este de a pompa produsul printr-un spațiu îngust între scaun și supapa capului de omogenizare. Presiunea produsului înainte de supapă este de 20...25 MPa, după supapă - apropiată de cea atmosferică. Cu o scădere atât de bruscă a presiunii, împreună cu o creștere semnificativă a vitezei, produsul este zdrobit.

Omogenizatorul este o pompă cu trei piston. Fiecare dintre cele trei piston, efectuând o mișcare alternativă, aspiră lichid din canalul de recepție, închis de supapa de aspirație, și îl pompează prin supapa de refulare în capul de omogenizare sub o presiune de 20...25 MPa.

Capul de omogenizare este partea cea mai importantă și specifică a omogenizatorului. Este alcătuit dintr-un corp de oțel care conține o supapă cilindrică centrată. Sub presiunea lichidului, supapa se ridică, formând o fantă inelară prin care lichidul trece cu viteză mare și apoi este evacuat prin fiting din omogenizator.

În interiorul cadrului este articulată o placă, a cărei poziție este reglată cu șuruburi. Pe placă este instalat un motor electric 1, care antrenează mecanismul manivelei 3 printr-o transmisie cu curele trapezoidale. Carcasa 2, care este un rezervor cu fundul înclinat, conține un mecanism de manivelă 3, un sistem de răcire și o sită de ulei. Sistemul de răcire este proiectat să alimenteze apă rece la pisoane. Acesta include o bobină așezată în partea inferioară a carcasei 2, un tub perforat deasupra pistonilor și țevi pentru alimentarea și evacuarea apei. Sistemul de lubrifiere servește la alimentarea cu ulei a fuselor arborelui cotit pentru a reduce frecarea.

Specificatii tehnice omogenizatorul A1 -OGM este dat în tabel.

Omogenizator K5-OGA-Yu(fig.) este conceput pentru zdrobirea și distribuirea uniformă a globulelor de grăsime în lapte și produse lactate lichide, precum și în amestecurile de înghețată.

Orez. Omogenizator K5-OGA-Yu

Este o pompă de înaltă presiune cu cinci plonjeri cu un cap de omogenizare. Se compune dintr-un cadru 1 cu antrenare, un mecanism manivelă 5 cu sisteme de lubrifiere și răcire, un bloc piston 14 cu un capete de omogenizare 13 și un capete manometric 12 și o supapă de siguranță. În interiorul blocului piston 14 există un piston 15 conectat la glisorul 11. Omogenizatorul este antrenat de la motorul electric 17 prin intermediul scripeților de antrenare 20 și antrenate 21 și o transmisie cu curele trapezoidale. În interiorul cadrului 1 este articulată o placă 18, a cărei poziție este reglată cu șuruburi 2. Cadrul este montat pe șase suporturi 19 care variază în înălțime.

Mecanismul manivelă 5 este alcătuit dintr-un corp din fontă, un arbore cotit 7 montat pe doi rulmenți cu role, biele 8 cu capace 6 și căptușeli 9, glisiere 11, conectate pivotant la biele 8 folosind știfturi 10, cupe și garnituri. Cavitatea internă a carcasei mecanismului manivelei este o baie de ulei. În peretele din spate al carcasei sunt montate un indicator al nivelului de ulei 4 și un dop de golire 3. Carcasa, care este un rezervor cu fundul înclinat, conține un mecanism de manivela 5, un sistem de răcire, o sită de ulei și o pompă de ulei 22. .

Omogenizatorul are sistem coercitiv lubrifierea celor mai puternice perechi de frecare, care este utilizată în combinație cu pulverizarea uleiului în interiorul carcasei. Uleiul este răcit cu apă de la robinet printr-o bobină a dispozitivului de răcire 16 plasată în partea inferioară a carcasei, iar pistonurile sunt răcite cu apă de la robinet care cade peste ele prin orificiile din conductă. Sistemul de răcire este echipat cu un comutator de debit conceput pentru a controla debitul de apă.

Prin reglarea presiunii arcului pe supapă, se realizează modul optim de omogenizare pentru diverse produse.

Caracteristicile tehnice ale omogenizatorului K5-OGA-10 sunt date în tabel.

Masa. Caracteristicile tehnice ale omogenizatorilor

Index
Productivitate, l/h
Presiune de lucru, MPa
Temperatura produsului care intră în
omogenizare, °C
Motor electric:
putere, kWt
viteza de rotatie, min"
Viteza de rotatie a arborelui cotit, min
Număr de pistonuri
Cursa pistonului, mm
Numărul de etape de omogenizare
dimensiuni, mm
Greutate, kg

Omogenizator A1-OG2-S(fig.) este destinat prelucrării mecanice a produselor lactate vâscoase precum brânzeturile cremoase, prelucrate și plastice pentru a conferi omogenitate produsului în vederea îmbunătățirii calității acestuia.

Orez. Omogenizator A1-OG2-S

Omogenizatorul este o pompă de înaltă presiune cu trei piston, amplasată orizontal, cu un dispozitiv de omogenizare 8.

Pompa este antrenată de un motor electric 4 folosind o transmisie cu curele trapezoidale, antrenate 15 și antrenate 16 scripete. Omogenizatorul este format din următoarele componente principale: mecanism manivelă 1, antrenare, bloc piston 9, dispozitiv de omogenizare 8, supapă de siguranță 7, buncăr, carcasă, cadru 13.

Mecanismul manivelă 1 include un corp din fontă, un arbore cotit 14 montat pe doi rulmenți cu role, biele 12 cu capace 2 și căptușeli, glisoare 10 conectate pivotant la bielele 12 cu știfturi 11, cupe și o etanșare. Cavitatea internă a carcasei mecanismului manivelei este o baie de ulei.

În peretele din spate al carcasei sunt instalate un indicator al nivelului de ulei și un dop de golire. Ungerea pieselor de frecare se realizează prin pulverizarea uleiului. Carcasa mecanismului manivelei este închisă cu un capac, care are un gât cu o plasă de filtrare pentru umplerea cu ulei. Omogenizatorul este antrenat de un motor electric 4, care este instalat pe o placă submotor 3 oscilantă montată pe corpul mecanismului manivelă 1. Tensiunea curelelor trapezoidale este asigurată cu ajutorul șuruburilor de tensionare 5.

Mecanismul manivelei este atașat folosind știfturi de cadrul 13, care este o structură sudata căptușită cu tablă de oțel. Cadrul are un capac detașabil 17, conceput pentru a proteja mecanismele de rotație și mișcare. O cutie de borne 18 este instalată în partea inferioară a cadrului 13.

Cadrul este instalat pe patru suporturi reglabile pe înălțime 19. Un bloc piston 9 este atașat de corpul mecanismului manivelă folosind doi știfturi, care este proiectat pentru a aspira produsul din buncăr și a-l pompa sub presiune ridicataîn dispozitivul de omogenizare 8. Blocul piston 9 constă dintr-un bloc, piston 6, pahare cilindrice goale, cu găuri în pereți. Nu există supape de aspirație sau etanșări; produsul este aspirat în camerele de lucru ale blocului piston direct din buncăr prin cupe cilindrice goale.

Etanșarea pistonilor, ținând cont de fluiditatea scăzută a masei de brânză topită, se realizează prin fabricare precisă cu toleranțe mici ale suprafețelor de îmbinare ale pistonilor și deschiderilor paharelor.

Un dispozitiv de omogenizare este atașat de blocul pistonului folosind știfturi, menite să omogenizeze produsul prin trecerea lui la viteză mare sub presiune mare prin golul dintre supapă și scaun.

Dispozitivul de omogenizare 8 constă dintr-un corp, garnituri, supape de refulare, scaune de supapă, arcuri, o supapă de omogenizare cu scaun, o sticlă și un mâner.

Pentru a controla presiunea de omogenizare, utilizați un manometru, care este atașat la capătul corpului dispozitivului de omogenizare. Pe partea superioară a dispozitivului de omogenizare se află o supapă de siguranță 7, concepută pentru a limita creșterea presiunii peste una predeterminată. Este format dintr-un bol, flanșă, supapă, scaun supapă, arc, șurub de presiune și capac. Supapa de siguranță este reglată la presiunea de lucru de omogenizare cu ajutorul unui șurub.

Produsul de omogenizat este introdus în buncărul de omogenizator, care este un recipient sudat din oțel inoxidabil.

Când pistonii se mișcă înainte și înapoi în cavitatea de lucru a blocului piston, se creează un vid și produsul din buncăr este aspirat în cavitatea de lucru, iar apoi pistonii împing produsul în dispozitivul de omogenizare, unde sub o presiune de 20 MPa trece prin golul inelar format între suprafețele de sol ale dispozitivului de omogenizare la viteză mare.supapă și scaunul acestuia. În același timp, produsul devine mai omogen. De la dispozitivul de omogenizare printr-o conductă, acesta este trimis printr-o conductă pentru prelucrare ulterioară. Pe omogenizator este instalat un ampermetru, cu care sunt monitorizate citirile manometrului.

Caracteristicile tehnice ale omogenizatorului A1-OG2-S sunt date în tabel.

Omogenizarea este zdrobirea (dispersia) globulelor de grasime prin supunerea laptelui sau smantana unor forte externe semnificative. În timpul procesării, dimensiunea globulelor de grăsime și viteza cu care acestea plutesc în timpul depozitării sunt reduse. Substanța învelișului globulelor de grăsime este redistribuită, emulsia de grăsime se stabilizează, iar laptele omogenizat nu se depune.

Omogenizatoarele de tip supapă sunt folosite pentru prelucrarea laptelui și a smântânii pentru a preveni separarea acestora în timpul depozitării.

Omogenizatorii-plastifianții rotativi sunt utilizați pentru a modifica consistența produselor lactate precum brânzeturile prelucrate și untul. În untul prelucrat cu ajutorul lor, faza apoasă este dispersată, drept urmare produsul este mai bine depozitat.

Principiul de funcționare al omogenizatoarelor de tip supapă, care sunt cele mai răspândite, este următorul.

În cilindrul omogenizator, laptele este supus acțiunii mecanice la o presiune de 15...20 MPa. Când supapa este ridicată, deschizând ușor golul îngust, laptele iese din cilindru. Acest lucru este posibil când se atinge presiunea de lucru în cilindru. La trecerea printr-un decalaj circular îngust între scaun și supapă, viteza laptelui crește de la zero până la depășirea 100 m/s. Presiunea din flux scade brusc și o picătură de grăsime prinsă într-un astfel de flux este scoasă afară, iar apoi, ca urmare a acțiunii forțelor de tensiune superficială, este zdrobită în picături-particule mai mici.

Când omogenizatorul funcționează, la ieșirea din golul supapei, se observă adesea aderența particulelor zdrobite și formarea de „clusters”, reducând eficiența omogenizării. Pentru a evita acest lucru, se utilizează omogenizarea în două etape (Fig. 3.17). În prima etapă se creează o presiune egală cu 75% din presiunea de lucru, în a doua etapă se stabilește presiunea de lucru. Pentru a realiza omogenizarea, temperatura materiilor prime din lapte trebuie să fie de 60...65°C. La temperaturi mai scăzute, sedimentarea grăsimilor crește; la temperaturi mai ridicate, proteinele din zer pot precipita.

Orez. 3.17.

1 - scaun supapă; 2 - supapa; 3 - tijă; 4 - surub de presiune; 5 - sticla;
6 - primăvară; 7,8 - carcase

Un omogenizator cu un cap de omogenizare în două trepte constă dintr-un cadru (Fig. 3.18), o carcasă, un bloc de piston, un cap de omogenizare, un mecanism de antrenare și un mecanism de manivelă.

Cadrul este realizat din canale si invelit la exterior cu tabla de otel. Un motor electric este instalat în interiorul acestuia pe o placă, care este articulată de cadru pe două suporturi.

Blocul pistonului este format dintr-un corp, garnituri cu buze, supape de aspirație și refulare și scaune de supapă. Când o pereche de piston funcționează, lichidul curge către capul de omogenizare într-un flux pulsatoriu. Pentru a-l nivela, omogenizatoarele folosesc de obicei pompe cu trei piston, acționate de un arbore cotit, ale căror coturi sunt deplasate cu 120 de grade unul față de celălalt.

Un cap de piston în două trepte, un cap de manometru și o supapă de siguranță situate pe partea opusă capului de omogenizare sunt prinse cu șuruburi pe blocul pistonului. Capul manometrului este echipat cu un dispozitiv de reglare, care face posibilă reducerea amplitudinii oscilațiilor acului manometrului în timpul funcționării omogenizatorului.

Orez. 3.18.

1 - motor electric; 2 - cadru cu antrenare; 3 - mecanism manivela cu sistem de lubrifiere si racire; 4 - bloc piston cu capete de omogenizare si manometrice si supapa de siguranta; 5 - cap manometru; 6 - cap de omogenizare

Mecanismul manivelei este format dintr-un arbore cotit montat pe doi rulmenti cu role conice, biele si un scripete antrenat. Bielele sunt conectate prin balamale la glisoare.

Acționarea omogenizatorului include un motor electric și o curea de transmisie.

Industria produce omogenizatoare de diferite capacități (Tabelul 3.2).

Tabelul 3.2

Date tehnice de bază ale omogenizatoarelor pentru lapte și produse lactate lichide

Dacă în timpul omogenizării este necesar să se excludă accesul microorganismelor la produsul prelucrat, se folosesc capete speciale de omogenizare aseptică. În astfel de capete, în spațiul limitat de două elemente de etanșare este furnizat abur fierbinte sub o presiune de 30...60 kPa. Această zonă de temperatură ridicată acționează ca o barieră pentru a preveni intrarea bacteriilor în butoiul omogenizatorului.

Omogenizatorii-plastifianții diferă ca principiu de funcționare și design de omogenizatoarele de tip supapă. Corpul de lucru din ele este un rotor, care poate avea număr diferit lame - 12, 16 sau 24.

Omogenizator-plastifiant(Fig. 3.19) constă dintr-un cadru, o carcasă cu melc, un buncăr de primire și un antrenament care vă permite să reglați viteza de rotație a melcurilor de alimentare (folosind un variator) în termen de 0,2. ..0,387 s -1 . Viteza de rotație a rotorului cu palete nu este reglabilă și este de 11,86 cm 1 .

Orez. 3.19.

1 - rotor; 2 - pat; 3 - cadru; 4 - prinderea duzei; 5 - duză;
6 - blocare; 7 - camera cu surub; 8 - buncăr; 9 - panou de control

Principiul de funcționare al mașinii este următorul. Unt este introdus în buncăr, de unde, folosind două șuruburi care se rotesc în direcții opuse, este presat prin rotor și afară din duză cu o diafragmă în buncărul mașinii de umplere. Pentru a preveni lipirea uleiului, părțile de lucru ale omogenizatorului sunt lubrifiate cu o soluție specială fierbinte înainte de a începe lucrul. Productivitatea omogenizatorului depinde de viteza de rotație a șuruburilor de avans și este de 760... 1520 kg/h. Puterea de antrenare a mașinii este de 18,3 kW.

Omogenizatorul YaZ-OGZ este conceput pentru prelucrarea masei de brânză topită în producția de brânză prelucrată și este format din următoarele părți: bază, corp, set de instrumente de omogenizare, buncăr, dispozitiv de descărcare și antrenare.

Baza este folosită pentru montarea pe ea componente omogenizator. Carcasa conține unități de lucru și dispozitive de etanșare.

Instrumentul de omogenizare (Fig. 3.20) pentru alimentarea, măcinarea și amestecarea masei de brânză topită este realizată sub formă de cuțite mobile și staționare, separate prin inele distanțiere, precum și o roată cu palete de încărcare și un rotor de descărcare. Caneluri speciale din cuțitele de mișcare, realizate la un anumit unghi față de suprafața de capăt, facilitează deplasarea produsului zdrobit către dispozitivul de descărcare. Arborele sculei de omogenizare se rotește cu o frecvență de 49 s -1 .

Orez. 3.20.

1 - inel fix; 2 - inel mobil; 3 - roată cu lame;
4 - buncăr; 5 - cuțit mobil; 6 - corp; 7 - cuțit fix;
8 - rotor de descărcare; 9 - arbore omogenizator

Dispozitivul de descărcare sub formă de două țevi conectate între ele printr-un robinet este proiectat să scurgă masa omogenizată în distribuitorul mașinii de umplere.

Acționarea constă dintr-un motor de 11 kW proiectat să transmită rotația de la arbore la partea mobilă a sculei de omogenizare.

Prelucrarea produsului pe omogenizatorul YaZ-OGZ se realizează după cum urmează. Masa de brânză topită este introdusă periodic sau continuu în buncărul de omogenizator. Sub influența vidului creat de roata cu palete de încărcare, produsul intră în instrumentul de omogenizare, în care, trecând secvențial prin cuțite mobile și staționare, este omogenizat și alimentat la dispozitivul de descărcare.

Utilizarea unui omogenizator face posibilă evitarea operațiunii tehnologice de strecurare a masei de brânză pentru a elimina particulele acesteia netopite.

Omogenizarea este zdrobirea (dispersia) globulelor de grasime prin supunerea laptelui sau smantana unor forte externe semnificative. În timpul tratamentului, dimensiunea globulelor de grăsime și viteza de plutire sunt reduse. Substanța învelișului globulelor de grăsime este redistribuită, emulsia de grăsime se stabilizează, iar laptele omogenizat nu se depune.

Omogenizatoarele de tip supapă sunt folosite pentru prelucrarea laptelui și a smântânii pentru a preveni separarea acestora în timpul depozitării.

Principiul de funcționare al omogenizatoarelor de tip supapă, care sunt cele mai răspândite, este următorul. În cilindrul omogenizator, laptele este supus acțiunii mecanice la o presiune de 15...20 MPa. Când supapa este ridicată, deschizând ușor golul îngust, laptele iese din cilindru. Acest lucru este posibil când se atinge presiunea de lucru în cilindru. La trecerea printr-un decalaj circular îngust între scaun și supapă, viteza laptelui crește de la zero la o valoare care depășește 100 m/s. Presiunea din flux scade brusc și o picătură de grăsime prinsă într-un astfel de flux este scoasă afară, iar apoi, ca urmare a acțiunii forțelor de tensiune superficială, este zdrobită în mici picături-particule.

Orez. 2.22. Cap de omogenizare

Pentru a realiza omogenizarea, temperatura materiilor prime din lapte trebuie să fie de 60...65 °C. La temperaturi mai scăzute, sedimentarea grăsimilor crește; la temperaturi mai ridicate, proteinele din zer pot precipita.

Un omogenizator cu un cap de omogenizare în două trepte constă dintr-un cadru, o carcasă, un bloc de piston, un cap de omogenizare, un mecanism de antrenare și manivelă.

Fig.2.23. Omogenizator A1-OGM-5:

1 - motor electric; 2 - cadru cu antrenare; 3 - mecanism manivelă cu sisteme de ungere și răcire; 4 - bloc piston cu capete de omogenizare si manometrice si supapa de siguranta; 5 - cap manometru; 6- cap de omogenizare; Transmisie cu 7 curele trapezoidale

În cazul în care în timpul omogenizării este necesar să se excludă accesul microorganismelor la produsul prelucrat, se folosesc capete speciale de omogenizare aseptică. În astfel de capete, în spațiul limitat de două elemente de etanșare este furnizat abur fierbinte sub o presiune de 30...60 kPa. Această zonă de temperatură ridicată acționează ca o barieră pentru a preveni intrarea bacteriilor în butoiul omogenizatorului.

Omogenizatorii-plastifianții diferă ca principiu de funcționare și design de omogenizatoarele de tip supapă. Corpul de lucru din ele este un rotor, care poate avea un număr diferit de lame - 12, 16 sau 24.

Omogenizatorul-plastifiant constă dintr-un cadru, o carcasă cu șuruburi, un buncăr de primire și un antrenament.

Fig.2.24. Kit de instrumente de omogenizare a omogenizatorului:

1-inel fix; 2- inel mobil; 3 - roată cu lame; 4- buncăr; 5 - cuțit mobil; 6- corp; 7- cuțit staționar; 8- rotor de descărcare; 9- arbore omogenizator

Acționarea vă permite să reglați viteza de rotație a melcurilor de alimentare (folosind un variator) în interval de 0,2...0,387 s 1 . Viteza de rotație a rotorului cu palete nu este reglabilă și este de 11,86 s."

Principiul de funcționare al mașinii este următorul. Untul este introdus într-un buncăr, de unde, folosind două șuruburi care se rotesc în direcții opuse, este presat printr-un rotor și dintr-o duză cu diafragmă în buncărul mașinii de umplere. Pentru a preveni lipirea uleiului, părțile de lucru ale omogenizatorului sunt lubrifiate cu o soluție specială fierbinte înainte de a începe lucrul. Productivitatea omogenizatorului depinde de viteza de rotație a șuruburilor de avans și este de 0,76...1,52 m 3 / h. Puterea de antrenare a mașinii este de 18,3 kW.

Baza este folosită pentru a atașa componentele omogenizatorului la ea. Carcasa conține unități de lucru și dispozitive de etanșare.

Instrumentul de omogenizare pentru alimentarea, măcinarea și amestecarea masei de brânză topită este realizată sub formă de cuțite mobile și staționare separate prin inele distanțiere, precum și o roată cu palete de încărcare și un rotor de descărcare. Cuțitele de mișcare au caneluri speciale realizate la un anumit unghi față de suprafața de capăt, ceea ce facilitează deplasarea produsului zdrobit către dispozitivul de descărcare. Arborele sculei de omogenizare se rotește cu o frecvență de 49s 1 .

Buncărul pentru primirea și depozitarea masei de brânză are o manta termoizolantă.

Un dispozitiv de descărcare sub formă de două țevi conectate între ele printr-un robinet servește la scurgerea masei omogenizate în distribuitorul mașinii de umplere.

Acționarea constă dintr-un motor de 11 kW proiectat să transmită rotația de la arbore la partea mobilă a sculei de omogenizare.

Utilizarea unui omogenizator face posibilă evitarea operației tehnologice de strecurare a masei de brânză pentru a elimina particulele acesteia netopite.