Homogenizatory w mleczarstwie
Technologia
Proces homogenizacji mleka prowadzony jest w homogenizatorach pracujących pod wysokim ciśnieniem. Urządzenie zbudowane jest z pompy tłokowej wytwarzającej wysokie ciśnienie, która napędza zawór (zawory) homogenizujące. Tłoki wykonane są z materiałów o wysokiej wytrzymałości. Do przestrzeni pomiędzy uszczelnieniami dostarczana jest woda w celu chłodzenia tłoków co również zmniejsza ich zużycie. Niektóre homogenizatory mogą pracować w systemie aseptycznym (wykorzystanie np. turbiny parowej dezynfekującej układ). Parametrami kontrolowanymi (regulacyjnymi) w procesie homogenizacji są ciśnienie w głowicy homogenizującej oraz temperatura i natężenie przepływu produktu. Homogenizatory mogą funkcjonować jako samodzielne urządzenia lub w połączeniu z wymiennikami płytowymi i rurowymi (np. układ linii do pasteryzacji i homogenizacji).
Pompa tłokowa podnosi ciśnienie mleka zasilającego do ciśnienia homogenizacji; ok. 100-250 bar. W produkcji mleczarskiej stosuje się homogenizację pełną i częściową.
Pełna polega na tym, że produkt (mleko homogenizowane i mleko przeznaczone do produkcji mlecznych produktów fermentowanych) jest standaryzowany przed homogenizacją pod względem zawartości tłuszczu, a także suchej masy (np. w przypadku jogurtu). Homogenizacja częściowa przeprowadzana jest w celu zaoszczędzenia energii lub maszyn (homogenizator jest stosunkowo drogim urządzeniem i zużywa dużo energii). Mleko przerobowe rozdzielane jest na mleko odtłuszczone i śmietankę. Śmietanka jest homogenizowana i mieszana z oddzielonym mlekiem odtłuszczonym. Zużycie energii w tej sytuacji jest niższe o ok. 65-75% (mniejsza objętość płynu przepływa przez homogenizator).
Paweł Karendys
Technical Sales&Service Manager Dział Inżynierii Procesowej w Tetra Pak
Homogenizatory używane są w wielu gałęziach przemysłu spożywczego. W przemyśle mleczarskim stosowane są do homogenizacji mleka dedykowanego do produkcji mleka spożywczego, produktów fermentowanych, deserów mlecznych, puddingów, do suszarni rozpyłowych (jako pompa wysokiego ciśnienia), do produkcji sera typu feta. Homogenizatory stosowane są również w przemyśle lodowym, napojowym i sokowniczym, a także przy produkcji dań gotowych.
Homogenizator jest stosunkowo drogim w eksploatacji urządzeniem ze względu na koszt wynikający z zużycia energii elektrycznej oraz z zużycia części zamiennych.
Nowe rozwiązania pozwalające na obniżenie tych kosztów idą w kierunku stosowania nowych, bardziej odpornych na zużycie materiałów (węgliki wolframu, ceramika) oraz poprawienie konstrukcji głównych elementów roboczych. Firma Tetra Pak korzystając ze swojej bogatej wiedzy i doświadczenia opracowała szereg rozwiązań, które pozwalają obniżyć koszty eksploatacji homogenizatorów, tym samym zmniejszyć koszty wytworzenia bez utraty jakości produktu. Przede wszystkim nowa konstrukcja zaworu homogenizującego HD100. Jak potwierdziły badania laboratoryjne, nowy zawór pozwala uzyskać efekt homogenizacji przy ciśnieniu niższym o ok. 30-40 bar w stosunku do zaworu homogenizującego o klasycznej konstrukcji. Niższe ciśnienie to mniej pobranej energii elektrycznej. Zastosowanie opatentowanych rozwiązań dwustronnych elementów roboczych – takich jak zawory i ich gniazda, elementy zaworu homogenizującego – wydłuża ich trwałość dwukrotnie. W połączeniu z zastosowaniem lepszych materiałów, z których wykonane są te elementy czas ich eksploatacji zostaje dodatkowo wydłużony. Ważnym aspektem we wprowadzaniu nowych rozwiązań jest możliwość ich zastosowania w już pracujących urządzeniach. Firma Tetra Pak opracowała specjalne zestawy modernizacyjne umożliwiające zastosowanie nowych rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych do wszystkich wyprodukowanych w przeszłości homogenizatorów.
Projektując nowe rozwiązania nie wolno zapominać o podstawowej dla przemysłu spożywczego kwestii, jaką jest bezpieczeństwo produktu i produkcji.
Wszystkie produkowane obecnie nowe modele homogenizatorów Tetra Alex spełniają normy higieniczne 3A oraz EHEDG.