OAU

Emulsifierea si omogenizarea :

- Emulsifierea = reprezinta formarea unui amestec omogen, intre 2 faze lichide nemiscibile.

- Omogenizarea = reprezinta formarea de particule apropiat identice ca dimensiune, in produsele alimentare cu structura lichida.

In functie de lichid, se distinge faza externa si faza interna.

Faza externa = reprezinta lichid in care se afla sub forma de mici sfere.

Faza interna = in functie de cantitatile cu lichid cu densitate mica si mare se formeaza faza interna si externa.

Dupa emulsificare se realizeaza operatia de omogenizare.

Operatia de omogenizare se realizeaza pentru lichidele cu vascozitate redusa.

Produsele alimentare pentru care se realizeaza omogenizarea sunt :

- pulpa de fructe

- sucurile de fructe si legume uleiurile vegetale

- ketkeapul

- alimentele pentru copii , sugari

- sosuri si creme pentru salate

- lapte si produse lactate

- gelatina

- lichioruri

- in productia de amidon

- in industria ciocolatei

- in industria berii

- pentru dispersarea gazelor in procesul de fermentatie

Stabilitatea produsului final, obtinut depinde de tensiunile superficiale care exista la interfata

dintre cele 2 lichide.

Cu cat tensiunea superficiala este mai mare, cu atat mentinerea stabilitatii emulsificarii e mai dificila.

Utilaje de omogenizare :

In functie de vascozitatea lichidelor ce trebuie omogenizat, utilajele de omogenizare sunt :

1) Utilaje de omogenizare sub presiune = pentru lichide cu vascozitate mai mica de 0,2 Pascal x secunda.

2) Mori coloidale = pentru lichide cu vascozitate mai mare de 1 Pascal x secunda.

3) Omogenizare pentru motor-stator = pentru lichid cu vascozitate cuprins intre 0,01 si 30 Pascal x secunda.

4) Omogenizatoare ultrasonice = pentru uleiuri, creme pentru salata, inghetata si hrana pentru sugari, dresinguri.

Omogenizatoare sub presiune :

Omogenizatoarele sub presiune au ca piesa principala valva de omogenizat, este cea mai importanta piesa a aparatului.

Utilajul consta in 2 mari parti :

- Pompa aparatului

- Valva de omogenizat

Pompa = este o pompa de presiune inalta.

Omogenizatoarele sub presiune pot fi de mai mlte tipuri :

( desene ) :

In functie de dimensiunea necesara pentru particulele finale exista mai multe tipuri de utilaje.

In fig. A si B : sunt prezentate 2 tipuri constructive, care se bazeaza pe separarea particulelor cu ajutorul presiunii create de un piston.

Fluidul este dupa aceea eliminat pirn inel : dintre perete sau piston sau alt sistem de iesire (fig.b).

Particulele sunt micsorate dupa impact pe peretii valvei (fig.A si B)

Eficienta omogenizarii si emulsifierii este crescuta daca se foloseste un sistem constructiv ca in fig.C

Sistemul din fig. C, produce o comprimare a sferelor de lichid si o rupere in sfere de dimensiuni mai mici, realizate prin impact (fig.d).

In unele situatii, este necesara efectuarea unei omogenizari in 2 etape,(fig.E), pentru micsorarea dimensiunii particulei.

Presiunea primei etape : este de 150-200 de bari, iar presiunea etapei a-2-a scade cu 20% (din prima etapa).

Dimensiunea inelului poate sa fie: 15-300 microni.

Viteza cu care produsul trece, e foarte mare : 200-300 m/s.

In industria laptelui,omogenizarea se foloseste la o singura faza Au o dimensiune de 100 microni si nu se formeaza particule (plastere).

Influenta presiuni de lucru asupra diametrului globulelor din lapte, au fost studiate si s-a obtinut urmatorul grafic: pentru Presiunea de omogenizare.

In timpul omogenizarii sub presiune, temperatura produsului poate sa creasca cu 4-5 0C.

Pe dealta parte cand temperatura produsului creste si eficienta e mai mare, aceasta operatie poarta numele de: preancalzire de omogenizare.

Exp: - Preancalzirea de lapte se face : 60-70 0C.

- Preancalzirea pentru uleiuri : 25-40 0 C.

Omogenizarea la presiune scazuta :

-se face la presiuni sub 70 de bari.

Omogenizarea la presiuni sub 70 de bari se foloseste la :

- omogenizarea laptelui in industria branzeturilor

- omogenizarea pulpelor de fructe, destinate bauturilor.

Influenta preancalzirii asupra gradului de omogenizare : graficul- Eficienta omogenizarii

Capacitatea de omogenizare, scade cu cresterea presiunii omogenizarii.

Omogenizarea este un proces prin care se pierde foarte multa energie,consumul energetic este destul de imortant.

Cu cat presiunea este mai inalta cu atat si capacitatea de procesare e mai mica.

Date generale despre utilaje de omogenizare (date indicative)

Presiunea

in bari Capacitatea x 1000

(litrii/ora) Puterea

in KW Dimensiunea

in metrii Masa utilajului

in tone

100-550 28-14 95-225 2 x 1,5 x 1,5 5

140-550 13-5 75 1,5 x 1,5 x 1,5 2,5

200 10-25,0 110 1,5 x 2 x 2 3

350 0,5-5 35 1 x 1,5 x 1 1

200-300 5-3,0 43 1 x 1 x 1,5 3

Morile coloidale:

- Pe langa utilizarea lor pentru micsorarea particulelor produselor vascoase sau a unei maruntiri foarte fine a cerealelor sub forma de boaba.

Mai sunt utilizate si pt. Omogenizarea lichidelor. Ele sunt folosite pt lichide cu vascozitate ridicata peste 1 Pascal x secunda.

- Rotatia discurilor morilor coloidale folosite pt. omogenizare este de 3000-1500 de rotatii/min.

- Ajustarea vitezei se face in functie de: cu cat vascozitatea lichidului este mai ridicata, viteza va fi mai mica.

- In cazul omogenizarii distanta inte discuri: 0,1 - 1 micron.

- Presiunea exercitata asupra lichidului este intre: 1,3 - 3 bari

- Atunci cand presiunea creste peste 1,5 bari, distanta intre discurile morii , nu mai influenteaza majoritatea operatiilor de omogenizare.

Operatiile de omogenizare este puternic influentata

Capacitatea morilor coloidale depinde de natura produsului omogenizat.

Exp: - uleiuri : intre 4000-40.000 kg/ora

- maioneza : (80 % ulei )

- pasta de carne : 1000-1200 kg/ora

In general capacitatea morilor coloidale este cuprinsa intre: 2 - 30 m3/ora.

Consum energetic : intre 5 - 100 kw/ora.

Utilajele de omogenizare de tip rotor-stator :

- Reducerea dimensiunilor produselor alimentare se face prin: forfecare, impact si sub influenta fortelor de cavitatie intre rotor si stator.

- Din punct de vedere constructiv, ele seamana cu morile cu rotor.

- Produsele alimentare omogenizate cu acest omogenizator, are o vascozitate intre:0,001 - 30 Pascal x secunda.

- Viteza de rotatie a rotorului este de : 2000-8000 rotatii/min.

- Capacitatea maxima a acestui omogenizator este de 120 m3/ora.

- Cele mai uzuale omogenizatoare sunt cele peste: 60 m3/ora cu consum cuprins intre 8-100 kw/m3.

Observatie :

- in general consumurile energetice ale utilajelor sunt comunicate pe unitatea de produs.

- consuml maxim inregistrat este de 100 kw/ora.

Omogenizatoare ultrasonice :

- Sunt folosite pt. lichide cu vascozitate ultrasonice.

- Omogenizarea se realizeaza ca urmare a compresiilor si tensionarilor lichidului, datorate strabaterii de un front de unda sonora (ultrasonice) cuprins intre 18-30 kHz

Omogenizarea ultrasonica poate fi :

- cu cristale de cuart

- electromagnetice

- cu vibratie mecanica

Omogenizatoare ultrasonice de tip izoelectric :

Sunt folosite pt. Formarea particulelor foarte fine, aerosolilor (a unor vapori de apa).

Pt. umidifierea aerului. Cu aceste omogenizatoare, se omogenizeaza: dressingurile pt.: uleiuri, pasta, creme salata. Dimensiunea particulelor de produs este de 1-2 microni.

Omogenizatorul din fig. b : foloseste unde sonore care lovesc particulele si astfel lichidul este omogenizat.