4 МПа) для більшого диспергування жирової фази, а на останньому щаблі застосовують низький тиск для руйнування пухких агрегатів (скупчень) жирових кульок. Цим досягається висока ступінь дисперсності жирової фази, хороша збитість і гомогенність консистенції морозива.
При температурі гомогенізації нижче (53 ± 5) ° С йде інтенсивна агрегація і комкование жирових кульок. Оптимальні температури гомогенізації обираються в залежності від вмісту жиру і СОМО в суміші, але не нижче 70 ... 75 ° С [15].
3. Аналіз та порівняння апаратів для реалізації процесу гомогенізації
. 1 Види і пристрій гомогенізаторів
Класифікація гомогенізаторів включає в себе: клапанні, Мешалочние, фільерно, гвинтові, соплові, роторні. Сюди слід додати відцентрові, вакуумні, ультразвукові та вихрові. Якщо керуватися тією ж ідеєю про конструктивні особливості, то відомі Мешалочние, відцентрові, соплові, ультразвукові, роторні та вихрові емульсори.
Складність вдосконалення та розробки конструкції гомогенизирующая пристроїв пов'язана з відсутністю єдиної точки зору на процес дроблення дисперсної фази емульсії. Існує понад десяти теоретичних уявлень про процеси гомогенізації і емульгування [16]: гіп?? -теза градиентного дроблення Ребіндера і Віттінга;
· дією відцентрових сил (В.Д. Сурков);
· гіпотеза Барановського Н.В. про перепаді тисків у клапанної щілини гомогенізатора;
· кавітаційне диспергування Ткаченко О.М .;
· вібраційне руйнування «здуванням мікрочастинок» Орешин М.Н.
Основним вузлом сучасних гомогенізаторів клапанного типу є гомогенизирующая головка. Вона може бути одно- або двоступеневої. Другий ступінь зазвичай працює при більш низькому тиску, ніж перша. Застосування одно- або двоступеневої гомогенізації залежить від виду вироблюваних молочних продуктів.
На малюнку 3 показана схема одно- і двоступеневої гомогенизирующая головок гомогенізатора клапанного типу.
Рисунок 3 - Схема гомогенізуючої головки:
а-одноступінчастої; б-двоступеневої, 1-кривошипно-шатунний механізм; 2-плунжерний насос; 3- запобіжний клапан; 4, 12-гомогенізований клапани першого і другого ступенів; 5-пружина; 6-регулювальні гвинти; 7-сідло; 8-манометр; 9-нагнітальна камера; 10, 11 - нагнітальний і всмоктуючий клапани
При русі плунжера вліво в циліндрі створюється розрідження і через клапан 11 молоко засмоктується в циліндр. При зворотному русі плунжера молоко проходить через відкрився клапан 10 в нагнітальну камеру. Одночасно таку ж кількість молока продавлюється через вузьку кільцеву щілину між сідлом і клапаном в нагнітальну трубку. Клапан 4 і сідло мають з обох сторін притерті один до одного поверхні. При зносі одного боку клапан і сідло перевертаються і встановлюються іншими торцевими поверхнями в робоче положення. Тиск регулюється гвинтом, з його допомогою стискається пружина, яка посилює тиск на клапан 4, щільно пришліфованих до сідла. Тиск контролюється по манометру.
Ефективність гомогенізації молока визначається робочим тиском, температурою, швидкістю руху продукту при проходженні через гомогенізуючу голівку, конструктивними особливостями останньої, складом і властивостями компонентів, що утворюють оболонку жирових кульок, кислотністю, а також послідовністю технологічних операцій [17].
. 2 Розрахунок гомогенізаторів
Для порівняння взяті гомогенізатори найбільш поширених в молочній промисловості марок К5-ОДА - 1,2; А1-ОГМ - 2,5, А1-ОГМ, К5-ОДА - 10.
Представлені гомогенізатори (рис. 4) призначені для дроблення і рівномірного розподілу жирових кульок в молоці і рідких молочних продуктах, а також у сумішах для морозива. Застосовуються на підприємствах молочної промисловості в різних технологічних лініях для обробки молока і молочних продуктів. Гомогенізатори являють собою многоплунжерние насоси високого тиску з гомогенізуючої голівкою.
Малюнок 4 - Гомогенізатори марок К5-ОДА - 1,2; А1-ОГМ і К5-ОДА - 10
Технічні характеристики гомогенізаторів типу представлені в таблиці 1.
Таблиця 1 - Технічні характеристики гомогенізаторів
МаркаПроізводітельность, л/чУстановленная потужність, кВт, не болееГабарітние розміри, ммМасса, кгК5-ОДА - 1,2120011,0965x930x1400850А1-ОГМ - 2,5250018,51430x1110x16401610А1-ОГМ500037,01480x1110x16401710К5-ОДА - 101000075,01800x1500x19004000
Розрахунок технічної продуктивності (А), питомої матеріаломісткості (Б), питомої енергоємності (В) і габарит...
