هموژنایزر_هموژن_هموژن کردن_هموژنیزاسیون_ماشین آلات صنایع غذایی
محصولات لبنی_هموژنیزه_شیر_تولید شیر پاستوریزه_شیر هموژنیزه
هموژنیزاسیون (Homogenization) از واژه یونانی Homogeneous که برگرفته از دو قسمت homos به معنای مشابه و genos به معنای نوع است؛ می‌آید. هموژنیزاسیون یا همگن‌سازی فرآیندی است که با استفاده از آن مایعات غیررقابل حل به یک امولسیون (امولسیون نوعی کلوئید است که در آن دو مایع یکی به صورت پراکنده و دیگری فاز پیوسته قرار گرفته‌اند) تبدیل می‌شوند. طی پروسه هموژنیزاسیون اندازه ذرات یکی از مایعات به شدت کاهش یافته و این ذرات به طور یکنواخت در سرتاسر مایع دیگر پراکنده می‌شوند. این فرآیند به دو نوع اولیه و ثانویه تقسیم‌بندی می‌شود. در هموژنیزاسیون اولیه و یا اصلی امولسیون به طور مستقیم از مایعات جدا از هم ایجاد می‌شود اما در نوع دوم اندازه قطرات (ذرات) در امولسیون موجود کاهش می‌یابد. در واقع هموژنیزاسیون نوعی یکدست کردن ذرات موجود در یک مخلوط شیمیایی است.
تاریخچه:
دستگاه هموژنایزر برای اولین بار توسط یک مخترع فرانسوی با نام Auguste Gaulin معرفی شد. این دستگاه تحت عنوان هموژن‌کننده و یا امولسیون‌کننده در سال ۱۸۹۹ اختراع شد. گلبول‌های چربی شیر توسط این دستگاه به اندازه‌های کوچکتر و همچنین یکنواخت‌تر شکسته شدند. پس از آن صدها دستگاه نوین و جدید با کارایی و عملکرد بهتر اختراع شدند. با این وجود تا سال ۱۹۱۹ شیر هموژنیره شده طرفدار زیادی نداشت.
هموژنایزر:
دستگاه صنعتی که فرآیند هموژنیزاسیون در آن صورت می‌پذیرد هموژنایزر نامیده می‌شود. این فرآیند به صورت مکانیکی توسط هدهای موجود در دستگاه انجام می‌شود. یکی از کاربردهای مهم این فرآیند در صنعت لبنیات است. چربی موجود در شیر به طور طبیعی از آب جدا می‌شود و به صورت توده در سطح شیر تجمع پیدا می‌کند، هموژنیزاسیون ذرات چربی را می‌شکند و از این تجمع جلوگیری می‌کند در واقع با این مکانیزم سرشیر در شیر ایجاد نمی‌شود. از دیگر کاربردهای هموژنیزاسیون در کارخانه‌های نوشابه‌سازی و نوشیدنی‌ها است که باعث می‌شود ترکیبات تشکیل‌دهنده به هنگام توزیع و یا نگه‌داری محصول از آن جدا نشوند. به طور کلی هموژنیزاسیون باعث می‌شود محصول موردنظر دو فاز نشود و رسوب یا ته‌نشینی در آن ایجاد نشود.
هموژنيزه کردن چربي شير فرآيند است مکانيکي که در آن گويچه هاي چربي شير شکسته شده و کوچکتر و هم اندازه مي گردند، به طوري که به شکل يکنواخت در شير توزيع مي گردند. در اين فرايند قطر گويچه هاي چربي 10 برابر کاهش يافته و از جمع شدن آن ها در سطح شير جلوگيري مي شود. در اين فرايند غشاي گويچه ها پاره شده و غشاي جديدي به وسيله بعضي از پروتئين هاي مشابه پروتئين هاي غشا آن ها را مي پوشاند.
هموژنيزه كردن يك پيش رفتار مهم و لازم براي آماده سازي شير، ماست و بستني است زيرا اين كار از خامه بستن در طول دوره نهفتگي و ذخيره سازي جلوگيري مي كند. پايداري، شموليت و قسمت هاي مخلف ماست را با هموژنيزه كردن افزايش مي دهند.
مراحل فرآیند:
امروزه هموژنیزاسیون طی دو مرحله انجام می‌شود. در مرحله اول همانند دستگاه اولیه گالین، شیر از طریق یک لوله یا حفره کوچک و مخروطی‌شکل تحت فشار قرار می‌گیرد سپس فشار افزایش یافته و ذرات چربی تحت تاثیر آشفتگی ایجاد شده می‌شکنند. در مرحله دوم ذراتی که هنوز تمایل به تجمع دارند شکسته می‌شوند. هر چه فشار اعمال شده بیشتر باشد اندازه ذرات کوچکتر می‌شود. فشاری که به طور معمول در دستگاه‌های هموژنایزر به کار می‌رود ۳۰۰۰-۲۰۰ پوند در اینچ مربع است. اندازه گلبول‌های چربی موجود در شیر قبل از هموژنیزاسیون معمولا ۱۰-۱ میکرون است و پس از فرآیند به ۲-۲/. می‌رسد. برخی از تحقیقات نشان داده است که گلبول‌های چربی بعد از هموژن شدن ممکن است حساسیت و آلرژی ایجاد کنند.
در خط تولید شیر معمولا بعد از فرآیند پاستوریزاسیون، هموژنیزاسیون صورت می‌گیرد زیرا با اعمال پاستوریزاسیون نوعی آنزیم تحت نام لیپاز غیر فعال می‌شود که در صورت وجود در شیر هموژنیزه شده، با اثر بر روی گلبول‌های چربی، شیر را فاسد می‌کند. هموژنایزرها به صورت صنعتی و آزمایشگاهی وجود دارند. ظرفیت و کاربردهای آنها متفاوت است. هموژنایزرها در صنایع مختلفی همچون صنایع غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرند. هموژنیزاسیون عملیاتی است که در صنعت به صورت استاندارد ثبت شده است. هموژن کردن نوشیدنی‌ها در خط تولید باعث افزایش کیفیت و بهبود ویژگی‌های ظاهری و حسی آنها می‌گردد بنابراین یک فرآیند ضروری برای تولید آبمیوه‌ها به حساب می‌آید.
ساختمان هموژنیزاتور:
یک پمپ فشار قوی که معمولا سه پیستون (یا بیشتر) دارد و یک قسمت هموژنیزه کننده به همراه بخشی بنام هد اجزای اصلی سیستم را تشکیل می دهند. پمپ معمولا بوسیله یک موتور الکتریکی و از طریق یک میل لنگ و یک میله ارتباطی که حرکت چرخشی موتور را به یک حرکت متناوب (بالا و پایین) پیستون ها پمپ تبدیل می کند.، راه اندازی می شود.
پمپ، فشار شیر را از حدود 0 تا KPa 300 در مدخل دستگاه به پایین 10000 تا KPa 2000 یا حتی بیشتر بسته به نوع محصول و بعد محصول از دریچه مخصوصی به نام هد هموژنیزاتور قابل تنظیم می باشد و فشار سنج دستگاه در لحظه میزان فشار را ثبت می نماید.
هد هموژنیزاتور:
مایع به منظور هموژنیزه شدن از روزنه باریکی عبور می کند که بواسطه آن فشار ناگهانی بر جریان مایع وارد می آید سپس فشار آن ( P ) همزمان با افزایش سریع سرعت (V ) بطوری باور نکردنی کاهش می یابد
فشار در جلو هد یا همان فشار هموژنیزاسیون به دلیل ناچیز بودن شرعت از آن می توان صرف نظر کرد ولی سرعت در بخش درونی هد چنان بالاست که فشار به سمت صفر یا حتی پایین تر از آن میل می کند. فشار سرعت در پشت هد بسیار پاین می باشد در نتیجه انرژی جنبشی مایع به دلیل وجود اصطکاک به انرژی گرمایی تبدیل می شود.
