خانه / آموزش / هموژنیزاسیون چیست

هموژنیزاسیون چیست

هموژنیزاسیون یا همگن‌سازی فرآیندی است که با استفاده از آن مایعات غیرقابل 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.

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.

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 گويچه‌های چربي شير شکسته شده و کوچک‌تر و هم اندازه مي‌گردند، به طوري که به شکل يکنواخت در شير توزيع مي‌گردند. در اين فرايند قطر گويچه‌هاي چربی 10 برابر کاهش يافته و از جمع شدن آن‌ها ‌در سطح شير جلوگيری می‌شود. در اين فرايند غشای گويچه‌ها پاره شده و غشاي جديدی به وسيله بعضی از پروتئين‌های مشابه پروتئين‌های غشا آن‌ها را می‌پوشاند.

هموژنيزه كردن يك پيش رفتار مهم و لازم براي آماده سازي شير، ماست و بستنی است زيرا اين كار از خامه بستن در طول دوره نهفتگي و ذخيره سازي جلوگيري مي‌كند. پايداري، شموليت و قسمت هاي مخلف ماست را با هموژنيزه كردن افزايش می‌دهند.

مراحل فرآیند هموژنیزاسیون

امروزه هموژنیزاسیون طی دو مرحله انجام می‌شود. در مرحله اول همانند دستگاه اولیه گالین، شیر از طریق یک لوله یا حفره کوچک و مخروطی‌ شکل 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 می‌دهند. 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) پیستون‌ها پمپ تبدیل می‌کند، راه‌اندازی می‌شود.

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 می‌باشد و فشار سنج دستگاه در لحظه میزان فشار را ثبت می نماید.

هد هموژنیزاتور

مایع به منظور هموژنیزه شدن از روزنه باریکی عبور می‌کند که به واسطه آن فشار ناگهانی بر جریان مایع وارد می‌آید سپس فشار آن ( P ) همزمان با افزایش سریع سرعت (V ) به طور باور نکردنی کاهش می‌یابد

فشار در جلو هد یا همان فشار هموژنیزاسیون به دلیل ناچیز بودن سرعت از آن می‌توان صرف نظر کرد ولی سرعت در بخش درونی هد چنان بالاست که فشار به سمت صفر یا حتی پایین‌تر از آن میل می‌کند. فشار سرعت در پشت هد بسیار پایین می‌باشد در نتیجه انرژی جنبشی مایع به دلیل وجود اصطکاک به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود.

درباره‌ی الهه صادقی

الهه صادقی
دانشجوی کارشناسی صنایع غذایی و علاقمند به این صنعت و عکاسی

همچنین ببینید

اهمیت و روش‌های اندازه‌گیری رطوبت و خاکستر مواد غذایی

تعیین رطوبت یکی از مهمترین و پرکاربردترین مقدار تحلیلی در پردازش و آزمایش کردن غذا …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *