Гомогенизатор – это аппарат для образования однородной (дисперсной) физически стабильной смеси. В основном, он применяется для работы с жидкостями, реже – с газообразными и твердыми веществами.
Разные жидкости отличаются плотностью, скорость их расслаивания обусловлена размером частиц эмульсии. Именно поэтому гомогенизатор не просто перемешивает продукт, как обычный миксер, а делает это очень тщательно – так, чтобы компоненты превратились в единую массу.
Как и любое другое оборудование, гомогенизаторы нуждаются в периодическом обслуживании, которое включает в себя очистку, смазывание и контроль состояния отдельных узлов.
Смазки для гомогенизаторов на пищевом производстве могут контактировать с продуктами питания, поэтому обязательно должны отвечать требованиям безопасности.
Сферы применения гомогенизаторов
Гомогенизаторы используются в различных сферах промышленности.
В пищевой отрасли они востребованы при производстве:
- Молочной продукции
- Масложировых изделий (майонеза, маргарина и пр.)
- Кондитерских изделий (кремов, глазурей, шоколадных паст, сиропов)
- Плодоовощной продукции (пюре, джемов, томатной пасты, кетчупа, соусов)
- Мясной продукции (паштетов, эмульсий для колбас, сосисок и пр.)
- Напитков (соков, пива и др.)
В парфюмерно-косметической отрасли гомогенизаторы применяют для создания духов, кремов, шампуней, бальзамов, гелей, лосьонов, зубных паст и пр.
В фармацевтике гомогенизаторы используют для производства мазей, лекарственных сиропов, растворов, фитоэкстрактов и других продуктов.
С помощью гомогенизаторов получают средства для мытья посуды, клеи, лакокрасочные материалы.
Гомогенизация, т.е. обеспечение однородной смеси различных веществ, дает массу преимуществ. Например, в пищевой промышленности она позволяет повысить вкусовые качества продуктов, увеличивает срок их хранения. При этом сокращаются расходы на химические добавки в виде эмульгаторов и стабилизаторов (например, в гомогенизированные детские пюре они вообще не включаются).
При гомогенизации молока аппарат дробит жировые шарики. В результате на поверхности молока, сливок, сгущенки, кефира, сметаны не формируется жировая пробка, поэтому вкус продуктов становится более насыщенным.
Виды гомогенизаторов
В пищевой промышленности используются разные типы гомогенизаторов. По принципу работы они подразделяются на механические, ультразвуковые и приборы высокого давления.
Механические гомогенизаторы перемешивают смеси за счет режущих ножей, которые очень быстро вращаются (со скоростью несколько десятков тысяч оборотов в минуту). Простейшим примером таких приборов является электроприводные мясорубки или кофемолки.
Ультразвуковые аппараты перемешивают продукты за счет создания кавитационного эффекта. Высокочастотный излучатель порождает звуковую волну с постоянной амплитудой. По зондам она поступает к смеси, вызывая внутри нее волновые движения. Ультразвуковые гомогенизаторы могут перемешивать даже твердые вещества (например, их применяют на зерновых токах, чтобы уменьшить внутреннюю влажность зерна).
Принцип действия приборов высокого давления состоит в продавливании веществ через регулируемый зазор. Такие гомогенизаторы имеют вид поршневых (плунжерных) насосов. Смесь в них подается небольшими порциями, за счет чего достигается высокое давление. Именно так, в частности, работают молочные гомогенизаторы, разбивающие шарики жира.
По типу головки гомогенизаторы бывают одно- и двухступенчатыми. В первых перепад давления проходит в единственной ступени. Они подходят для смешивания продуктов низкой жирности. Во многоступенчатом же варианте давление суммируется в нужном соотношении.
Устройство и обслуживание гомогенизатора
Гомогенизаторы состоят из следующих основных узлов:
- Кривошипно-шатунного механизма с системой смазки и охлаждения
- Плунжерного блока с гомогенизирующей и манометрической головками
- Предохранительного клапана
- Станины с приводом
Кривошипно-шатунный механизм гомогенизатора предназначен для преобразования вращательного движения, передаваемого клиноременной передачей от электродвигателя, в возвратно-поступательное движение плунжеров. Последние посредством манжетных уплотнений входят в рабочие камеры плунжерного блока и, совершая всасывающие и нагнетательные ходы, создают в нем необходимое давление гомогенизируемой жидкости.
От состояния подшипников кривошипно-шатунного механизма и манжетных уплотнений во многом зависит работоспособность гомогенизаторов. На пищевых производствах для их защиты от износа применяют специальные, физиологически безопасные смазочные материалы.
На российских пищевых предприятиях при обслуживании гомогенизаторов используют продукцию EFELE от компании «Эффективный Элемент». Она отвечает требованиям авторитетной международной организации NSF, которая определяет допустимость применения смазочных веществ в пищевой промышленности.
Для подшипников качения и скольжения (втулок) оптимально подходит синтетическая смазка EFELE SG‑301 на основе полиальфаолефина и комплекса сульфоната кальция. Она обладает высокой несущей способностью и отличными антикоррозионными свойствами, устойчива к смыванию водой и окислению, хорошо прокачивается даже при отрицательных температурах.
Пищевой допуск NSF H1 указывает на возможность применения данной смазки в узлах, которые могут контактировать с продуктами питания.
Для защиты уплотнительных элементов используются смазки EFELE SG-393 и EFELE SG-385. Они совместимы с большинством пластмасс и эластомеров, устойчивы к смыванию холодной и горячей водой, слабокислотными, щелочными растворами и чистящими средствами. Так же, как и EFELE SG-301, данные материалы имеют пищевой допуск NSF H1.
Правила эксплуатации и сервиса оборудования
Во избежание несчастных случаев ежедневно разбирают и промывают гомогенизирующую головку и клапаны.
Обязательно следят за давление в нагнетательной камере – оно не должно превышать установленного паспортом. Манометр на гомогенизаторе должен быть исправным, с пломбой и нанесенной красной чертой, показывающей предельно допустимое давление.
Предохранительный клапан гомогенизатора регулируют на открытие при достижении предельно допустимого давления, а сальники плунжера надежно уплотняют.
Перед включением электродвигателя обязательно открывают вентиль подачи охлаждающей воды на плунжер, в противном случае неизбежна авария.
В ходе ремонта гомогенизатора перед общей сборкой детали промывают, а трущиеся элементы смазывают. Перед запуском оборудование испытывают на холостом ходу и под нагрузкой, выявляя возможные дефекты и устраняя их.
