डेयरी उत्पादों के लिए होमोजेनाइज़र कैसे चुनें। होमोजेनाइज़र

खाद्य उद्योग के सशर्त वाहक में प्रवेश करने से पहले कच्चा दूध तैयारी के कई चरणों से गुजरता है। पर इस पलरासायनिक, थर्मल और जैविक प्रसंस्करण कार्यों के कई समूह हैं। कच्चे उत्पाद की तैयारी के समग्र परिसर में दूध का समरूपीकरण एक विशेष स्थान रखता है। यह एक यांत्रिक प्रसंस्करण तकनीक है, लेकिन विशिष्ट तकनीक के आधार पर, इसमें थर्मल और रासायनिक जोखिम के लिए अलग-अलग प्रक्रियाएं भी शामिल हो सकती हैं।

समरूपीकरण के बारे में सामान्य जानकारी

सिद्धांत रूप में, इस तकनीक का उपयोग डेयरी और अन्य तरल उत्पादों के यांत्रिक प्रसंस्करण की एक विधि के रूप में किया जाता है ताकि उनके वसा चरण के फैलाव को बढ़ाया जा सके। तकनीकी प्रक्रिया के दौरान, वितरण की विविधता भी कम हो जाती है रासायनिक तत्वपूरे हेटरोफ़ेज़ सिस्टम में। साथ ही, इस तकनीक को फैलाव के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। दूध समरूपीकरण की परिभाषा के अनुसार परिक्षिप्त प्रावस्था का पेराई नहीं है शर्ततकनीकी प्रक्रिया। उदाहरण के लिए, ठोस पाउडर मिलाने की प्रक्रिया इस ऑपरेशन को अच्छी तरह से बाहर कर सकती है। इसके विपरीत, एक हेटरोफैसिक प्रणाली के फैलाव में एक समरूपीकरण प्रक्रिया शामिल हो सकती है और बाहर भी हो सकती है।

प्रौद्योगिकी का उद्देश्य

समरूपीकरण के लक्ष्य निम्न के आधार पर भिन्न हो सकते हैं: वर्तमान स्थितिकच्चे दूध और अंतिम उत्पाद की आवश्यकताएं। सबसे आम कार्यों में, कोई व्यास में वसा ग्लोब्यूल्स के एक प्रकार के पृथक्करण प्रभाव को नोट कर सकता है, जिससे क्रीम बनने की अनुमति मिलती है। यह प्रक्रिया कच्चे उत्पाद में वसा की स्थिरता भी सुनिश्चित करती है। समरूपीकरण के महत्व को समझने के लिए, यह ध्यान देने योग्य है कि कच्चे दूध में वसा ग्लोब्यूल्स की मात्रा और संख्या स्थिर नहीं होती है - ये विशेषताएं पशु के आहार, दुद्ध निकालना चरण और नस्ल द्वारा निर्धारित की जाती हैं। उदाहरण के लिए, एक ताजा डेयरी उत्पाद के 1 मिमी में 0.5 से 15 माइक्रोन के उतार-चढ़ाव के साथ लगभग 2-3 माइक्रोन के औसत व्यास के साथ 4 बिलियन वसा ग्लोब्यूल्स होते हैं। पनीर, पनीर, किण्वित पके हुए दूध, आदि के निर्माण में कच्चे माल के प्रसंस्करण के लिए प्रारंभिक प्रक्रियाओं में से एक के रूप में दूध के समरूपीकरण का मुख्य उद्देश्य इन गेंदों के आकार की एकरूपता सुनिश्चित करना है। 1 माइक्रोन।

समरूपीकरण प्रक्रिया के लिए आवश्यकताएँ

डेयरी प्रसंस्करण की मानी गई विधि को अंतिम उत्पादन के लिए उत्पाद तैयार करने की संबंधित तकनीकी प्रक्रियाओं से अलग करके नहीं माना जा सकता है। विशेष रूप से, दूध समरूपीकरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे भंडारण, परिवहन और बाद के पाश्चराइजेशन कार्यों से जोड़ा जा सकता है। तदनुसार, दूध प्रसंस्करण के लिए सार्वभौमिक सामान्य आवश्यकताएं हैं, जो स्वच्छता और स्वच्छ मानकों से अधिक संबंधित हैं, लेकिन समरूपीकरण करने के लिए विशेष नियम भी हैं। उनमें से निम्नलिखित हैं:

• प्रसंस्करण से पहले, कच्चा दूध प्राथमिक निस्पंदन और शीतलन से गुजरता है।
• दूध का तापमान 4 से 6 डिग्री सेल्सियस के बीच होना चाहिए। विशिष्ट मोड प्रसंस्करण से पहले और बाद में स्वीकार्य भंडारण समय निर्धारित करेगा - एक नियम के रूप में, 6 घंटे से अधिक नहीं।
• दूध समरूपीकरण के दौरान औसत दबाव 10 एमपीए है। उसी समय, हेटरोफ़ेज़ संरचना को सामान्य करने के लिए, प्रत्येक टन कच्चे माल के लिए चरण पृथक्करण को 500 हजार मीटर 2 तक बढ़ाना आवश्यक हो सकता है।
• पाश्चुरीकरण से पहले होमोजेनाइजेशन किया जाता है। अपवाद तब हो सकते हैं जब ऑपरेशन 60 डिग्री सेल्सियस पर किया जाता है। इस विधा का उपयोग आमतौर पर मलाई रहित दूध और क्रीम प्राप्त करते समय किया जाता है, लेकिन इसमें भी तकनीकी योजनासमरूपीकरण के बाद, एक अतिरिक्त पाश्चराइजेशन का पालन किया जाएगा।

लागू उपकरण

तकनीकी रूप से, ऑपरेशन एक बाहरी बल की क्रिया द्वारा किया जाता है, जिसका स्रोत एक होमोजेनाइज़र है। यह एक विशेष मशीन है जो यांत्रिक दबाव, बिजली या अल्ट्रासाउंड के साथ लक्षित उत्पाद पर कार्य करती है। संचालन के यांत्रिक सिद्धांत के साथ अधिक बार उपयोग की जाने वाली इकाइयाँ। दूध के समरूपीकरण के लिए ऐसे उपकरणों का मुख्य कार्य तत्व एक कुंडलाकार वाल्व स्लॉट वाला एक सिर है, जिसके माध्यम से वसा ग्लोब्यूल्स पारित होते हैं। पावर सपोर्ट एक पंप द्वारा प्रदान किया जाता है, जिसकी शक्ति आपको 20 एमपीए तक दबाव बनाने की अनुमति देती है। यह गेंदों को 0.7 माइक्रोन तक कम करने के लिए पर्याप्त है, लेकिन, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, 10 एमपीए का एक दबाव मोड अधिक बार उपयोग किया जाता है, जिस पर 1-2 माइक्रोन के अंश के साथ वसायुक्त कण निकलते हैं। होमोजेनाइज़र के विभिन्न मॉडलों में एक या दो चरण का डिज़ाइन होता है। तदनुसार, एक या दो उत्पाद (वसा सामग्री की विभिन्न डिग्री के साथ) एक ही समय में उत्पादित किए जा सकते हैं।

सामान्य समरूपीकरण तकनीक

यांत्रिक पृथक्करण के लिए कच्चे दूध की प्रारंभिक तैयारी के बाद, क्रियाओं की निम्नलिखित सूची की जाती है:

• फैलाव क्षमता पर एक तरल फैलाव प्रणाली के साथ एक फैलाव माध्यम का मिश्रण।
• डेयरी माध्यम को होमोजेनाइज़र हेड्स के माध्यम से दबाव में पंप किया जाता है। फैटी छितरी हुई अवस्था को वांछित अंश तक कुचल दिया जाता है।
• दूध के समरूपीकरण की एक अधिक सूक्ष्म प्रक्रिया, जिसमें विशेष मिक्सर में वसा के छोटे अंशों का मिश्रण शामिल है।
• गर्मी पाश्चराइजेशन।
• उत्पाद ठंडा।

विभिन्न अनुक्रमों में तकनीकी चरणों के बीच सहायक या मध्यवर्ती संचालन का उपयोग किया जा सकता है। यह हीटिंग, सफाई और नसबंदी पर लागू होता है।

पूर्ण समरूपीकरण

होमोजेनाइजेशन की इस पद्धति को उन उद्योगों में सबसे आम माना जाता है जहां पीने के डेयरी उत्पादों का उत्पादन किया जाता है। मुख्य विशेषताविधि चरण पृथक्करण का उन्मूलन है। दूसरे शब्दों में, पूरे दूध कच्चे द्रव्यमान को प्रारंभिक पृथक्करण के बिना कुचल प्रक्रिया के अधीन किया जाता है। दूध का पूर्ण समरूपीकरण है सबसे उचित तरीकाएक सामान्यीकृत सूखा वसा रहित अवशेष प्राप्त करना, जिसे बाद में योगहर्ट्स के निर्माण में उपयोग किया जा सकता है।

अलग समरूपीकरण

इस पद्धति का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन इसे अधिक विशिष्ट माना जाता है। तथ्य यह है कि अलग होमोजेनाइजेशन की प्रक्रिया लोड किए गए कच्चे द्रव्यमान के एक निश्चित हिस्से के साथ काम करने पर केंद्रित है। उदाहरण के लिए, वसायुक्त उत्पाद का एक निश्चित अनुपात विशिष्ट विशेषताओं के अनुसार आवंटित किया जाता है। शास्त्रीय योजना में, स्किम्ड दूध का मुख्य भाग काट दिया जाता है, लेकिन पृथक्करण और आगे के समरूपीकरण के मध्यवर्ती तरीके भी होते हैं, जिसमें विशिष्ट वसा मापदंडों के अनुसार पृथक्करण होता है। इस तकनीक के फायदों में न केवल एक बेहतर उत्पाद प्राप्त करने की संभावना है, बल्कि प्रक्रिया की लागत-प्रभावशीलता भी है। भिन्नों के पृथक्करण के साथ दूध के समरूपीकरण की दक्षता का उच्चतम गुणांक प्राप्त किया जाता है यदि वसा के 1 ग्राम में कम से कम 0.2 ग्राम कैसिइन हो।

समरूपीकरण के दौरान दूध का तापमान

में से एक सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर, जो गुणवत्ता की डिग्री भी निर्धारित करता है अंतिम उत्पादऔर पूरी प्रक्रिया की दक्षता। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि महत्वपूर्ण गिरावट तापमान व्यवस्थाकच्चे दूध की चिपचिपाहट और घने वसा संचय के गठन में वृद्धि हो सकती है। कम से कम, क्रीम जमने को सुनिश्चित करने के लिए, दूध समरूपता तापमान 30-40 डिग्री सेल्सियस होना चाहिए।

लेकिन बहुत अधिक तापमान भी विषमावस्था माध्यम की भौतिक-रासायनिक अवस्था पर प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है। इस मामले में, उपकरण की कामकाजी सतहों पर प्रोटीन जमा हो सकता है, जो यांत्रिक संचालन की प्रक्रिया को जटिल करेगा। दूध के समरूपीकरण की तापीय डिग्री को विनियमित करने के लिए, मध्यवर्ती पाश्चराइजेशन साधनों का उपयोग तापमान में 5-8 डिग्री सेल्सियस की क्रमिक वृद्धि के साथ किया जाता है। उसी तकनीकी स्तर पर, दूध के अन्य मापदंडों को समायोजित करने की आवश्यकता होने पर नसबंदी संचालन और थर्मल वैक्यूम उपचार का उपयोग किया जा सकता है।

समरूपीकरण के प्रभाव

खाद्य उत्पादन और उपभोक्ता गुणों की दृष्टि से, यह प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी निम्नलिखित उत्पाद गुणों को सुनिश्चित करने में मदद करती है:

• क्रीम और दूध के लिए - बढ़ती एकरूपता (रंग, स्वाद और वसा की मात्रा में)।
• निष्फल क्रीम और डेयरी उत्पादों के लिए - भंडारण अवधि में वृद्धि।
• पूरे दूध पाउडर के लिए - अम्लता और वसा का नियमन।
• किण्वित दूध उत्पादों के लिए - सतह पर वसायुक्त प्लग का बहिष्कार, स्थायित्व में वृद्धि, प्रोटीन स्थिरता में सुधार।
• संघनित उत्पादों के लिए - लंबी अवधि के भंडारण के दौरान, वसायुक्त चरणों की रिहाई का प्राकृतिक विनियमन।
• भराव के साथ डेयरी उत्पादों के लिए - चिपचिपाहट बढ़ाना, स्वाद में सुधार और अवसादन के जोखिम को कम करना।

सामान्य तौर पर, यह कहा जा सकता है कि दूध के बंध्याकरण, समरूपीकरण और पाश्चराइजेशन की ठीक से संगठित प्रक्रियाएं कच्चे माल के जैविक और भौतिक-रासायनिक गुणों को व्यापक रूप से प्रभावित करती हैं, जो संसाधित उत्पाद की सामग्री और गैस्ट्रोनॉमिक गुणों को प्रभावित करती हैं।

समरूप कच्चे दूध का गुणवत्ता नियंत्रण

यांत्रिक प्रसंस्करण के बाद, डेयरी उत्पाद की विशेषताओं की निगरानी की जाती है। विशेष रूप से, वसा के द्रव्यमान अंश, शुद्धता की डिग्री आदि जैसे संकेतकों को ध्यान में रखा जाता है। वसा अंश के लिए, यह मीट्रिक, एक्सप्रेस और एसिड विधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, अंतिम विधि सबसे लोकप्रिय है। इसमें दूध की एक निश्चित खुराक को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिलाना शामिल है, इसके बाद सेंट्रीफ्यूजेशन होता है। इसके अलावा, नियंत्रण उपकरण में ब्यूटिरोमीटर के स्नातक भाग के माध्यम से, जारी वसा की मात्रा निर्धारित की जाती है।

दूध की शुद्धता विशेष फिल्टर द्वारा निर्धारित की जाती है, जो सुई-छिद्रित थर्मल कपड़े से पूरित होती है। उत्पाद की शुद्धता की डिग्री अशुद्धियों की मात्रा से तय होती है। फंड भी हैं जटिल विश्लेषण. लगभग 0.1 सेमी 3 के विभाजन मान के साथ दूध के समरूपीकरण के लिए एक पिपेट का उपयोग करके, नमूने लिए जाते हैं, जिन्हें बाद में हीटिंग, रासायनिक और द्वारा परीक्षण किया जाता है। जैविक प्रतिक्रिया. अंत में, समरूप डेयरी उत्पाद की विशेषताओं पर एक प्रयोगशाला रिपोर्ट बनाई जाती है।

निष्कर्ष

समरूपीकरण के सभी सकारात्मक प्रभावों के साथ, हानिकारक एंजाइमों के उत्पादन के कारण कई विशेषज्ञ इसके आलोचक हैं। हालांकि, फिलहाल कोई विश्वसनीय अध्ययन नहीं है जो इस तरह से संसाधित प्राकृतिक और डेयरी उत्पाद के बीच मानव स्वास्थ्य के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर प्रकट करेगा। इसके अलावा, आज दूध का समरूपीकरण उत्पादन प्रक्रियाओं का एक जटिल है जो खाद्य उद्योग में एक आवश्यकता बन गया है। यांत्रिक प्रसंस्करण की इस पद्धति का उपयोग न केवल ताजे दूध के संबंध में किया जाता है, बल्कि वसा की मात्रा को समायोजित करके सूखे दूध के कच्चे माल की वसूली में भी किया जाता है। एक और बात यह है कि प्रत्येक मामले में, संशोधित रासायनिक योजक का भी उपयोग किया जाता है, जिसकी उत्पाद में उपस्थिति, सिद्धांत रूप में, इसके मूल्य को कम करती है।

होमोजेनाइजेशन दूध या क्रीम को महत्वपूर्ण बाहरी ताकतों के संपर्क में लाकर वसा ग्लोब्यूल्स का क्रशिंग (फैलाव) है। प्रसंस्करण के दौरान, वसा ग्लोब्यूल्स का आकार और भंडारण के दौरान उनके तैरने की दर कम हो जाती है। वसा ग्लोब्यूल के खोल पदार्थ का पुनर्वितरण होता है, वसा पायस स्थिर होता है, और समरूप दूध नहीं बनता है।

भंडारण के दौरान उनके अलगाव को रोकने के लिए दूध और क्रीम को संसाधित करने के लिए वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र का उपयोग किया जाता है।

रोटरी प्रकार के होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र का उपयोग डेयरी उत्पादों जैसे प्रसंस्कृत चीज़ और मक्खन की स्थिरता को बदलने के लिए किया जाता है। उनकी मदद से संसाधित मक्खन में, जलीय चरण फैल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद बेहतर तरीके से संग्रहीत होता है।

वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र के संचालन का सिद्धांत, जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इस प्रकार है।

होमोजेनाइज़र के सिलेंडर में, दूध को 15...20 एमपीए के दबाव पर यांत्रिक क्रिया के अधीन किया जाता है। जब वाल्व को उठाया जाता है, तो एक संकीर्ण अंतर को थोड़ा सा खोलकर, दूध सिलेंडर से बाहर आता है। यह तभी संभव है जब सिलेंडर में ऑपरेटिंग प्रेशर पहुंच जाए। सीट और वाल्व के बीच एक संकीर्ण गोलाकार अंतराल से गुजरते समय, दूध की गति शून्य से बढ़कर 100 मीटर/सेकेंड हो जाती है। प्रवाह में दबाव तेजी से गिरता है, और इस तरह के प्रवाह में गिरने वाली वसा की एक बूंद खींची जाती है, और फिर, सतह तनाव बलों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, इसे छोटे बूंदों-कणों में कुचल दिया जाता है।

होमोजेनाइज़र के संचालन के दौरान, वाल्व गैप के आउटलेट पर, कुचल कणों का आसंजन और "क्लस्टर्स" का गठन अक्सर देखा जाता है, जो होमोजेनाइजेशन की दक्षता को कम करते हैं। इससे बचने के लिए द्वि-चरण समरूपीकरण का उपयोग किया जाता है (चित्र 3.17)। पहले चरण में, काम के दबाव के 75% के बराबर दबाव बनाया जाता है, दूसरे में - काम का दबाव निर्धारित किया जाता है। होमोजेनाइजेशन के लिए कच्चे दूध का तापमान 60...65°C होना चाहिए। कम तापमान वसा के जमाव को बढ़ाता है, जबकि उच्च तापमान से व्हे प्रोटीन निकल सकता है।

चावल। 3.17.

• 1 - वाल्व सीट; 2 - वाल्व; 3 - भण्डार; 4 - दबाव पेंच; 5 - कांच;
• 6 - वसंत; 7,8 - मामले

दो चरणों वाले होमोजिनायजिंग हेड वाले एक होमोजेनाइज़र में एक फ्रेम (चित्र 3.18), एक बॉडी, एक प्लंजर ब्लॉक, एक होमोजेनाइजिंग हेड, एक ड्राइव और एक क्रैंक मैकेनिज्म होता है।

बिस्तर चैनलों से बना है और बाहर की तरफ शीट स्टील से ढका हुआ है। इसके अंदर एक प्लेट पर एक इलेक्ट्रिक मोटर लगाई जाती है, जो दो ब्रैकेट पर फ्रेम से टिकी होती है।

प्लंजर ब्लॉक में एक बॉडी, लिप सील, सक्शन और डिस्चार्ज वॉल्व और वॉल्व सीट होते हैं। एक प्लंजर जोड़ी के संचालन के दौरान, तरल एक स्पंदनात्मक प्रवाह में समरूप सिर में प्रवेश करता है। होमोजेनाइज़र में इसे बराबर करने के लिए, आमतौर पर क्रैंकशाफ्ट द्वारा संचालित थ्री-प्लंजर पंप का उपयोग किया जाता है, जिसमें घुटनों को एक दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री से ऑफसेट किया जाता है।

एक दो-चरण वाला प्लंजर हेड, एक मैनोमेट्रिक हेड और होमोजेनाइजिंग हेड के विपरीत दिशा में स्थित एक सेफ्टी वॉल्व को प्लंजर ब्लॉक में बोल्ट किया जाता है। मैनोमेट्रिक हेड एक थ्रॉटलिंग डिवाइस से लैस है, जो होमोजेनाइज़र के संचालन के दौरान मैनोमीटर सुई के दोलनों के आयाम को कम करना संभव बनाता है।

चावल। 3.18.

1 - विद्युत मोटर; 2 - एक ड्राइव के साथ एक बिस्तर; 3 - स्नेहन और शीतलन प्रणाली के साथ क्रैंक तंत्र; 4 - होमोजेनाइजिंग और मैनोमेट्रिक हेड्स और सेफ्टी वॉल्व के साथ प्लंजर ब्लॉक; 5 - मैनोमेट्रिक हेड; 6 - समरूपीकरण सिर

क्रैंक तंत्र में एक क्रैंकशाफ्ट होता है जो दो पतला रोलर बेयरिंग, कनेक्टिंग रॉड्स और एक चालित चरखी पर लगा होता है। कनेक्टिंग रॉड स्लाइडर्स से टिका हुआ है।

होमोजेनाइज़र ड्राइव में एक इलेक्ट्रिक मोटर और एक बेल्ट ड्राइव शामिल है।

उद्योग विभिन्न क्षमताओं के होमोजेनाइज़र का उत्पादन करता है (सारणी 3.2)।

तालिका 3.2

दूध और तरल डेयरी उत्पादों के लिए होमोजेनाइज़र का बुनियादी तकनीकी डेटा

यदि होमोजेनाइजेशन के दौरान संसाधित उत्पाद तक सूक्ष्मजीवों की पहुंच को बाहर करना आवश्यक है, तो विशेष सड़न रोकनेवाला होमोजेनाइजिंग हेड्स का उपयोग किया जाता है। ऐसे शीर्षों में, 30...60 kPa के दबाव पर गर्म भाप को दो सीलिंग तत्वों द्वारा सीमित स्थान पर आपूर्ति की जाती है। यह उच्च तापमान क्षेत्र बैक्टीरिया को होमोजेनाइज़र बैरल में प्रवेश करने से रोकने के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करता है।

होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र ऑपरेशन और डिवाइस के सिद्धांत के संदर्भ में वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र से भिन्न होते हैं। उनमें काम करने वाला शरीर एक रोटर है, जिसमें अलग-अलग संख्या में ब्लेड हो सकते हैं - 12, 16 या 24।

होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र(चित्र 3.19) में एक फ्रेम, बरमा के साथ एक शरीर, एक प्राप्त करने वाला हॉपर और एक ड्राइव होता है जो आपको 0.2 के भीतर फ़ीड बरमा (एक चर का उपयोग करके) की घूर्णी गति को समायोजित करने की अनुमति देता है। ..0.387 एस -1। ब्लेड के साथ रोटर के घूमने की आवृत्ति समायोज्य नहीं है और 11.86 cg 1 है।

चावल। 3.19.

• 1 - रोटर; 2 - बिस्तर; 3 - फ्रेम; 4 - एक नोजल का बन्धन; 5 - नोजल;
• 6 - ताला; 7 - पेंच कक्ष; 8 - बंकर; 9 - नियंत्रण कक्ष

मशीन के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है। मक्खन को बंकर में डाला जाता है, जहां से विपरीत दिशाओं में घूमते हुए दो स्क्रू की मदद से रोटर के माध्यम से मजबूर किया जाता है और डायाफ्राम के साथ नोजल से भरने वाली मशीन के बंकर में चला जाता है। तेल को चिपकने से रोकने के लिए, काम शुरू करने से पहले होमोजेनाइज़र के काम करने वाले हिस्सों को एक विशेष गर्म समाधान के साथ चिकनाई की जाती है। होमोजेनाइज़र का प्रदर्शन फ़ीड स्क्रू की गति पर निर्भर करता है और 760... 1520 किग्रा/घंटा है। मशीन ड्राइव पावर 18.3 किलोवाट।

Homogenizer YaZ-OGZ को प्रसंस्कृत चीज़ों के उत्पादन में पिघले हुए पनीर द्रव्यमान को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसमें शामिल हैं निम्नलिखित भाग: बेस, बॉडी, होमोजेनाइजिंग टूल किट, हॉपर, अनलोडर और ड्राइव।

आधार होमोजेनाइज़र के घटकों को इसमें संलग्न करने का कार्य करता है। आवास में कार्यशील इकाइयाँ और सीलिंग उपकरण शामिल हैं।

पिघला हुआ पनीर द्रव्यमान को खिलाने, पीसने और मिश्रण करने के लिए होमोजेनाइजिंग टूल (चित्र। 3.20) स्पेसर रिंगों के साथ-साथ लोडिंग पैडल व्हील और अनलोडिंग रोटर द्वारा अलग चल और स्थिर चाकू के रूप में बनाया जाता है। जंगम चाकू में विशेष खांचे, एक निश्चित कोण पर अंतिम सतह पर बने होते हैं, कुचल उत्पाद को उतारने वाले उपकरण तक ले जाने की सुविधा प्रदान करते हैं। होमोजेनाइजिंग टूल का शाफ्ट 49 एस -1 की आवृत्ति पर घूमता है।

चावल। 3.20.

• 1 - निश्चित अंगूठी; 2 - चल अंगूठी; 3 - चप्पू पहिया;
• 4 - बंकर; 5 - चल चाकू; 6 - शरीर; 7 - निश्चित चाकू;
• 8 - रोटर को उतारना; 9 - होमोजेनाइज़र शाफ्ट

एक क्रेन के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े दो पाइपों के रूप में अनलोडिंग डिवाइस को समरूप द्रव्यमान को भरने की मशीन के बैचर में निर्वहन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

ड्राइव में 11 kW की मोटर होती है जिसे शाफ्ट से समरूप उपकरण के गतिमान भाग तक घुमाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

होमोजेनाइज़र YAZ-OGZ पर उत्पाद का प्रसंस्करण निम्नानुसार किया जाता है। पिघला हुआ पनीर द्रव्यमान समय-समय पर या लगातार होमोजेनाइज़र हॉपर में खिलाया जाता है। लोडिंग इम्पेलर द्वारा बनाए गए वैक्यूम की कार्रवाई के तहत, उत्पाद होमोजेनाइजिंग टूल में प्रवेश करता है, जिसमें चल और स्थिर चाकू से क्रमिक रूप से गुजरते हुए, इसे होमोजेनाइज्ड किया जाता है और अनलोडिंग डिवाइस को खिलाया जाता है।

एक होमोजेनाइज़र के उपयोग से पनीर के द्रव्यमान को छानने के तकनीकी संचालन को छोड़ना संभव हो जाता है ताकि इसके अनमेल्ट कणों को हटाया जा सके।

होमोजेनाइजेशन - उत्पाद के कुल द्रव्यमान में वसा को समान रूप से वितरित करने और इसके निपटान को रोकने के लिए दूध (क्रीम) में वसा ग्लोब्यूल्स का यांत्रिक क्रशिंग। दूध और क्रीम की संरचना में वसा और प्लाज्मा का अलग-अलग घनत्व उत्पादों के भंडारण के दौरान वसा अंश को अलग करता है। दूध की संरचना की स्थिरता को स्थिर करने और बिखरे हुए मिश्रण की स्वादिष्टता में सुधार करने के लिए, एक खाद्य होमोजेनाइज़र का उपयोग किया जाता है।

दूध होमोजेनाइज़र संसाधित कच्चे माल पर एक यांत्रिक प्रभाव पैदा करता है। फैलाव प्रक्रिया एक अत्यधिक बिखरे हुए वसा पायस के स्थिरीकरण को सुनिश्चित करती है और उत्पाद को एक समरूप स्थिरता प्रदान करती है, अर्थात्, दूध में निहित वसा के खोल और संरचना में पदार्थ पुनर्वितरण से गुजरता है, प्लाज्मा प्रोटीन जुटाए जाते हैं, फॉस्फेटाइड्स के खोल से गुजरते हैं। उत्पाद के प्लाज्मा में वसा ग्लोब्यूल्स।

संचालन का सिद्धांत

मुख्य प्रकार के दूध होमोजेनाइज़र के संचालन का सिद्धांत सिस्टम में दबाव अंतर पर आधारित होता है, जिस पर पॉलीडिस्पर्स विशेषताओं वाले तरल पदार्थ एक सजातीय स्थिरता वाले उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं। उपकरण को एक या दो-चरण प्रकार के कार्यशील सिर से सुसज्जित किया जा सकता है। इकाइयों का नवीनतम संशोधन कच्चे माल को उच्च प्रतिशत वसा सामग्री के साथ संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

होमोजेनाइजेशन एक मानक निर्माण प्रक्रिया बन गई है जिसे आमतौर पर वसा पायस को गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग करने के साधन के रूप में अभ्यास किया जाता है। 1899 में इस प्रक्रिया को विकसित करने वाले गॉलिन ने इसे फ्रेंच में निम्नलिखित परिभाषा दी: "फिक्सर ला कंपोजिशन डेस लिक्विड्स"।

सबसे पहले, समरूपीकरण वसा ग्लोब्यूल्स को बहुत छोटे लोगों में विभाजित करता है (चित्र 1 देखें)। नतीजतन, क्रीमिंग कम हो जाती है और गेंदों की एक साथ चिपकने या बड़े समूह बनाने की प्रवृत्ति को भी कम किया जा सकता है। मूल रूप से, समरूप दूध का उत्पादन यंत्रवत् रूप से किया जाता है। यह एक संकीर्ण चैनल के माध्यम से उच्च गति से संचालित होता है।

वसा ग्लोब्यूल्स का विनाश अशांति और गुहिकायन जैसे कारकों के संयोजन से प्राप्त होता है। नतीजतन, गेंदों का व्यास घटकर 1 माइक्रोन हो जाता है, और इसके साथ वसा और प्लाज्मा के बीच मध्यवर्ती सतह के क्षेत्र में चार से छह गुना वृद्धि होती है। शेल पदार्थ के पुनर्वितरण के परिणामस्वरूप, जो उनके विनाश से पहले वसा ग्लोब्यूल्स को पूरी तरह से कवर करता है, नवगठित ग्लोब्यूल्स में अपर्याप्त रूप से मजबूत और मोटे गोले होते हैं। इन झिल्लियों में अधिशोषित दूध प्लाज्मा प्रोटीन भी शामिल हैं।

फॉक्स ने अपने सहयोगियों के साथ दूध को होमोजेनाइजिंग करके प्राप्त वसा-प्रोटीन परिसर की जांच की। उन्होंने साबित किया कि कैसिइन कॉम्प्लेक्स का प्रोटीन घटक है और यह संभवतः ध्रुवीय आकर्षक ताकतों के माध्यम से वसा अंश से जुड़ा है। उन्होंने यह भी पाया कि कैसिइन मिसेल सक्रिय हो जाते हैं क्योंकि वे होमोजेनाइज़र वाल्व से गुजरते हैं, जिससे उन्हें वसा चरण के साथ बातचीत करने की संभावना होती है।

प्रक्रिया आवश्यकताएँ

होमोजेनाइजेशन के दौरान वसा अंश की शारीरिक स्थिति और एकाग्रता वसा ग्लोब्यूल्स के आकार को प्रभावित करती है। ठंडे दूध का समरूपीकरण, जिसमें वसा मुख्य रूप से ठोस अवस्था में मौजूद होता है, व्यावहारिक रूप से संभव नहीं है। दूध को 30-35 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर संसाधित करने से वसा अंश का अधूरा फैलाव होता है। समरूपीकरण वास्तव में प्रभावी होता है जब संपूर्ण वसा चरण तरल अवस्था में होता है, और सांद्रता में जो दूध के लिए सामान्य होते हैं। उच्च वसा सामग्री वाले खाद्य पदार्थ बड़े वसा वाले ग्लोब्यूल्स बनाते हैं, विशेष रूप से कम मट्ठा प्रोटीन सांद्रता में उच्च वसा सामग्री के साथ। 12% से अधिक की वसा सामग्री वाली क्रीम को मानक ऊंचे दबाव पर सफलतापूर्वक समरूप नहीं किया जा सकता है, क्योंकि झिल्ली सामग्री (कैसिइन) की कमी के कारण, वसा ग्लोब्यूल एक साथ गुच्छों में चिपक जाते हैं। पर्याप्त रूप से प्रभावी होमोजेनाइजेशन के लिए, एक ग्राम वसा में 0.2 ग्राम कैसिइन होना चाहिए।

उच्च दाब समरूपीकरण प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप छोटे वसा ग्लोब्यूल्स बनते हैं। समरूपीकरण तापमान में वृद्धि के साथ, वसा चरण का फैलाव बढ़ जाता है - ऊंचे तापमान पर दूध की चिपचिपाहट में कमी के अनुपात में।

आमतौर पर होमोजिनाइज़ेशन 55 से 80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 10 से 25 एमपीए (100-250 बार) के दबाव में किया जाता है, जो संसाधित होने वाले उत्पाद के प्रकार पर निर्भर करता है।

प्रवाह के लक्षण

जब प्रवाह एक संकीर्ण चैनल से गुजरता है, तो इसकी गति बढ़ जाती है (चित्र 2 देखें)। गति तब तक बढ़ेगी जब तक कि स्थैतिक दबाव उस स्तर तक कम न हो जाए जिस पर तरल उबलता है। अधिकतम गति मुख्य रूप से इनलेट दबाव पर निर्भर करती है। जैसे ही द्रव स्लॉट छोड़ता है, वेग कम हो जाता है और दबाव बढ़ने लगता है। तरल का उबलना बंद हो जाता है और वाष्प के बुलबुले फट जाते हैं।

समरूपता सिद्धांत

समरूपीकरण प्रक्रिया के अनुप्रयोग के वर्षों में, कई सिद्धांत उत्पन्न हुए हैं जो उच्च स्तर पर समरूपीकरण के तंत्र की व्याख्या करते हैं।
दबाव। दूध के साथ सादृश्य द्वारा छितरी हुई तेल-जल प्रणाली की व्याख्या करने वाले दो सिद्धांत, जहां अधिकांश बूंदों का व्यास 1 माइक्रोन से कम है, आज तक अप्रचलित नहीं हुए हैं।
वे समरूपीकरण की दक्षता पर विभिन्न मापदंडों के प्रभाव की व्याख्या प्रदान करते हैं।

अशांत भँवरों ("माइक्रोवोर्टिसिस") द्वारा गेंदों के विनाश का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि उच्च गति से चलने वाले तरल पदार्थ में बड़ी संख्या में अशांत माइक्रोफ्लो उत्पन्न होते हैं।

यदि एक अशांत सूक्ष्म प्रवाह इसकी तुलना में एक बूंद से टकराता है, तो बाद वाला नष्ट हो जाता है। यह सिद्धांत लागू दबाव में परिवर्तन के साथ समरूपीकरण के परिणामों में परिवर्तन की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है। यह लिंक कई अध्ययनों में पाया गया है।

दूसरी ओर, गुहिकायन के सिद्धांत में कहा गया है कि भाप के बुलबुले फटने पर होने वाली शॉक वेव्स से वसा की बूंदें नष्ट हो जाती हैं। इस सिद्धांत के अनुसार, समरूपीकरण तब होता है जब द्रव अंतराल को छोड़ देता है। इस प्रकार, इस मामले में पोकेशन के लिए आवश्यक बैक प्रेशर का बहुत महत्व है। व्यवहार में इसकी पुष्टि की गई है। हालांकि, बिना पोकेशन के समरूपीकरण संभव है, लेकिन इस मामले में यह कम प्रभावी है।

Fig.3 समरूपीकरण के पहले और दूसरे चरण में वसा ग्लोब्यूल्स का विनाश।
1 पहले चरण के बाद
2 दूसरे चरण के बाद

एक-चरण और दो-चरण समरूपता

Homogenizers एक homogenizing सिर या श्रृंखला में जुड़े दो से लैस किया जा सकता है। इसलिए नाम: सिंगल-स्टेज होमोजेनाइजेशन और टू-स्टेज होमोजेनाइजेशन। दोनों प्रणालियों को आंकड़े 5 और 6 में दिखाया गया है। एकल-चरण समरूपीकरण में, संपूर्ण दबाव ड्रॉप का उपयोग किया जाता है
एक ही चरण में। दो-चरण समरूपीकरण के साथ, कुल
दबाव पहले चरण पी 1 से पहले और दूसरे चरण पी 2 से पहले मापा जाता है।

इष्टतम समरूपीकरण दक्षता के लिए, आमतौर पर दो-चरणीय संस्करण का उपयोग किया जाता है। लेकिन वांछित परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं यदि अनुपात पी 2: पी 1 लगभग 0.2 है। एक-चरण संस्करण का उपयोग समरूपीकरण के लिए किया जाता है

• कम वसा वाले उत्पाद
• उच्च चिपचिपाहट की आवश्यकता वाले उत्पाद (कुछ एग्लोमेरेट्स का गठन)।
• कम चिपचिपापन की आवश्यकता वाले उत्पादों में
• होमोजेनाइजेशन (माइक्रोनाइजेशन) की अधिकतम दक्षता हासिल करने के लिए।

चित्र 3 समरूपीकरण के दूसरे चरण में वसा ग्लोब्यूल्स के संचय के गठन और विनाश को दर्शाता है।

दूध की संरचना और गुणों पर समरूपीकरण का प्रभाव

एकरूपता का प्रभाव है सकारात्मक प्रभावभौतिक संरचना पर
और दूध के गुण और निम्नलिखित में प्रकट होता है:

• वसा ग्लोब्यूल्स के आकार को कम करना, जो क्रीम को जमने से रोकता है
• सफेद और स्वादिष्ट रंग
• वसा ऑक्सीकरण के प्रतिरोध में वृद्धि
• बेहतर सुगंध और स्वाद
• होमोजेनाइज्ड दूध से बने किण्वित दूध उत्पादों की सुरक्षा में वृद्धि।

हालाँकि, समरूपीकरण के कुछ नुकसान भी हैं। उनमें से:

• समरूप दूध को अलग करने की असंभवता
• सूर्य के प्रकाश और फ्लोरोसेंट लैंप दोनों से प्रकाश के प्रति थोड़ी बढ़ी हुई संवेदनशीलता, तथाकथित धूप स्वाद का कारण बन सकती है।
• कम गर्मी प्रतिरोध - विशेष रूप से होमोजेनाइजेशन के पहले चरण का परीक्षण करते समय, स्किम दूध के होमोजेनाइजेशन और अन्य मामलों में जो वसा ग्लोब्यूल्स के संचय के गठन में योगदान करते हैं।
• अर्ध-कठोर और कठोर चीज़ों के उत्पादन के लिए दूध की अनुपयुक्तता, क्योंकि थक्का मट्ठा को अच्छी तरह से अलग नहीं करेगा।

होमोजेनाइज़र

अधिकतम समरूपीकरण दक्षता सुनिश्चित करने के लिए आमतौर पर होमोजेनाइज़र की आवश्यकता होती है अधिक दबाव.

उत्पाद पंपिंग इकाई में प्रवेश करता है, जहां इसे पिस्टन पंप द्वारा दबाया जाता है। उत्पन्न दबाव का स्तर पीछे के दबाव पर निर्भर करता है, जो पिस्टन और समरूप सिर में सीट के बीच की दूरी से निर्धारित होता है। दबाव P 1 का अर्थ हमेशा समरूपीकरण का दबाव होता है। पी 2 होमोजेनाइजेशन के पहले चरण का पिछला दबाव या दूसरे चरण में प्रवेश पर दबाव है।

Fig.4 होमोजेनाइज़र एक बड़ा उच्च दबाव पंप है जिसमें बैक प्रेशर डिवाइस होता है।
1 मुख्य ड्राइव मोटर
2 वी-बेल्ट ड्राइव
3 दबाव नापने का यंत्र
4 क्रैंक तंत्र
5 पिस्टन
6 पिस्टन सील
7 स्टेनलेस स्टील पंप ब्लॉक कास्ट करें
8 वाल्व
9 होमोजेनाइजिंग हेड
10 हाइड्रोलिक सिस्टम

Fig.5 सिंगल-स्टेज होमोजेनाइजेशन। समरूपीकरण सिर की योजनाबद्ध:
1 वाल्व
2 इम्पैक्ट रिंग
3 सैडल
4 हाइड्रोलिक ड्राइव

उच्च दबाव पंप

पिस्टन पंप क्रैंकशाफ्ट और कनेक्टिंग रॉड्स के माध्यम से एक शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर (चित्र 4 में स्थिति 1) द्वारा संचालित होता है - यह ट्रांसमिशन इंजन के रोटेशन को पंप पिस्टन की पारस्परिक गति में परिवर्तित करता है।

पिस्टन (स्थिति 5) उच्च दबाव वाले सिलेंडर ब्लॉक में चलते हैं।
वे उच्च शक्ति सामग्री से बने होते हैं। पिस्टन डबल सील से लैस हैं। पिस्टन को ठंडा करने के लिए सील के बीच की जगह में पानी की आपूर्ति की जाती है। होमोजेनाइज़र के संचालन के दौरान सूक्ष्मजीवों के साथ उत्पाद के पुन: संदूषण को रोकने के लिए गर्म घनीभूत भी आपूर्ति की जा सकती है। होमोजेनाइज़र के संचालन के दौरान उत्पाद के सड़न रोकनेवाला उत्पादन की स्थितियों को बनाए रखने के लिए गर्म घनीभूत का उपयोग करना भी संभव है।

होमोजेनाइजिंग हेड

आंकड़े 5 और 6 समरूपीकरण सिर और इसकी हाइड्रोलिक प्रणाली को दर्शाते हैं। पिस्टन पंप उत्पाद के प्रकार के आधार पर दूध के दबाव को इनलेट पर 300 kPa (3 बार) से 10-15 एमपीए (100-240 बार) के समरूपीकरण दबाव तक बढ़ा देता है। तंत्र (होमोजेनाइजेशन प्रेशर) से पहले पहले चरण में प्रवेश पर दबाव स्वचालित रूप से स्थिर रहता है। हाइड्रोलिक पिस्टन पर तेल का दबाव और वाल्व पर समरूप दबाव एक दूसरे को संतुलित करता है। होमोजेनाइज़र एक सामान्य तेल टैंक से सुसज्जित है, चाहे वह एकल-चरण या दो-चरण संस्करण हो। हालांकि, दो चरणों वाले होमोजेनाइज़र में, दो हाइड्रोलिक सिस्टम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक का अपना पंप होता है। तेल के दबाव को बदलकर नया समरूपीकरण दबाव निर्धारित किया जाता है। समरूपता दबाव उच्च दबाव गेज पर इंगित किया गया है।

समरूपीकरण प्रक्रिया पहले चरण में होती है। दूसरा मुख्य रूप से दो उद्देश्यों को पूरा करता है:

पहले चरण की ओर एक स्थिर और नियंत्रित बैक प्रेशर बनाना, इस प्रकार इष्टतम समरूपता की स्थिति सुनिश्चित करना

वसा ग्लोब्यूल्स के चिपचिपे समूहों का विनाश जो समरूपीकरण के तुरंत बाद बनते हैं (चित्र 3 देखें)।

ध्यान दें कि समरूपीकरण दबाव पहले चरण से पहले का दबाव है, न कि अंतर दबाव।

होमोजेनाइजिंग हेड के हिस्से एक सटीक पीसने वाली मशीन पर मशीनीकृत होते हैं। शॉक रिंग को अपनी जगह पर इस तरह से बैठाया जाता है कि इसकी आंतरिक सतह स्लॉट से बाहर निकलने के लंबवत हो। उत्पाद को नियंत्रित त्वरण देने के लिए सीट को 5 डिग्री के कोण पर उकेरा गया है, इस प्रकार त्वरित पहनने को रोका जा सकता है जो अन्यथा अपरिहार्य होगा।

उच्च दबाव में दूध सीट और वाल्व के बीच प्रवेश करता है। गैप की चौड़ाई लगभग 0.1 मिमी है, जो पिस्टन पंप द्वारा उत्पादित वसायुक्त दबाव के व्यास का 100 गुना है, जो गतिज ऊर्जा में परिवर्तित होता है। इस ऊर्जा का एक हिस्सा तंत्र से गुजरने के बाद फिर से दबाव में बदल जाता है। दूसरे भाग को ऊष्मा के रूप में छोड़ा जाता है; तंत्र से गुजरने के बाद हर 40 बार दबाव ड्रॉप तापमान को 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ा देता है। इस सारी ऊर्जा का 1% से भी कम समरूपीकरण पर खर्च किया जाता है, और फिर भी उच्च दबाव समरूपीकरण सबसे अधिक रहता है प्रभावी तरीकावर्तमान में उपलब्ध सभी में से।

चित्र 6
दो-चरण समरूपता।
1 पहला कदम
2 दूसरा चरण

समरूपता दक्षता

समरूपीकरण का उद्देश्य इस बात पर निर्भर करता है कि इसे कैसे लागू किया जाता है। तदनुसार, प्रभावशीलता के मूल्यांकन के तरीके भी बदल रहे हैं।

स्टोक्स के नियम के अनुसार, किसी कण की बढ़ती गति निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है, जहाँ: v गति है

क्यू गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है पी कण का आकार है एचपी तरल का घनत्व है आईपी कण का घनत्व है टी चिपचिपापन है

या वी = स्थिर एक्स पी 2

यह सूत्र से निकलता है कि कण आकार में कमी है प्रभावी तरीकागति में वृद्धि को कम करना। इसलिए, दूध में कण आकार में कमी से क्रीम के जमने की दर में मंदी आती है।

विश्लेषणात्मक तरीकों

समरूपीकरण की दक्षता निर्धारित करने के लिए विश्लेषणात्मक तरीके हो सकते हैं
दो समूहों में विभाजित:

I. क्रीम बसने की दर का निर्धारण

क्रीम जमने का समय निर्धारित करने का सबसे पुराना तरीका एक नमूना लेना है, इसे एक निश्चित समय के लिए बैठने देना है, और फिर विभिन्न परतों की वसा सामग्री का विश्लेषण करना है। यूएसपीएच पद्धति इसी सिद्धांत पर आधारित है। उदाहरण के लिए, एक लीटर का नमूना 48 घंटे के लिए पुराना है, जिसके बाद में वसा की मात्रा होती है शीर्ष परत(100 मिली), साथ ही अन्य सभी दूध में। समरूपीकरण को संतोषजनक माना जाता है यदि निचली परत में वसा का द्रव्यमान अंश ऊपरी परत की तुलना में 0.9 गुना कम हो।

NIZO पद्धति उसी सिद्धांत पर आधारित है। इस पद्धति के अनुसार, 25 मिली की मात्रा वाले एक नमूने को 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 250 मिमी के दायरे में 1000 आरपीएम की गति से 30 मिनट के लिए सेंट्रीफ्यूजेशन के अधीन किया जाता है। 20 मिली की निचली परत की वसा सामग्री को फिर पूरे नमूने की वसा सामग्री से विभाजित किया जाता है और परिणाम को 100 से गुणा किया जाता है। इस अनुपात को NIZO मान कहा जाता है। पाश्चुरीकृत दूध के लिए, यह आमतौर पर 50-80% होता है।

द्वितीय. भिन्नात्मक विश्लेषण

एक नमूने में कणों या बूंदों का आकार वितरण एक लेजर विवर्तन सेटअप (चित्र 7 देखें) का उपयोग करके एक अच्छी तरह से स्थापित विधि द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, जो क्युवेट में नमूने में एक लेजर बीम भेजता है। प्रकाश के प्रकीर्णन की मात्रा अध्ययन के तहत दूध में निहित कणों के आकार और संख्या पर निर्भर करेगी।

परिणाम कण आकार वितरण ग्राफ के रूप में दिखाया गया है। द्रव्यमान द्वारा वसा प्रतिशत कण आकार (वसा गोलाकार आकार) के एक समारोह के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। चित्र 8 तीन विशिष्ट वसा ग्लोब्यूल आकार वितरण ग्राफ़ दिखाता है। ध्यान दें कि जैसे-जैसे समरूपीकरण का दबाव बढ़ता है, ग्राफ बाईं ओर शिफ्ट होता है।

ऊर्जा की खपत और तापमान पर इसका प्रभाव

आपूर्ति विद्युत शक्तिसमरूपीकरण के लिए आवश्यक, निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

उत्पादन लाइन में होमोजेनाइज़र

आमतौर पर होमोजेनाइज़र लाइन की शुरुआत में स्थापित किया जाता है, यानी हीट एक्सचेंजर में अंतिम हीटिंग सेक्शन से पहले। अधिकांश पाश्चुरीकरण संयंत्रउपभोक्ता बाजार के लिए पीने के दूध के उत्पादन के लिए, होमोजेनाइज़र पहले पुनर्योजी खंड के बाद स्थित है।

निष्फल दूध के उत्पादन में, होमोजेनाइज़र को आमतौर पर अप्रत्यक्ष रूप से गर्म प्रणाली में उच्च तापमान उपचार प्रक्रिया की शुरुआत में रखा जाता है और हमेशा प्रक्रिया के अंत में एक प्रत्यक्ष उत्पाद हीटिंग सिस्टम में रखा जाता है, अर्थात। उत्पाद नसबंदी अनुभाग के बाद संयंत्र के सड़न रोकनेवाला भाग में। इस मामले में, होमोजेनाइज़र के एक सड़न रोकनेवाला संस्करण का उपयोग किया जाता है, जो विशेष पिस्टन सील, गास्केट, एक बाँझ कंडेनसर और विशेष सड़न रोकनेवाला डैम्पर्स से सुसज्जित होता है।

6-10% से अधिक वसा द्रव्यमान अंश और/या उच्च प्रोटीन सामग्री के साथ डेयरी उत्पादों के उत्पादन के मामलों में उत्पाद के सीधे हीटिंग के साथ पौधों के नसबंदी अनुभाग के बाद सड़न रोकनेवाला होमोजेनाइज़र स्थापित किया जाता है। बात यह है कि बहुत उच्च तापमानवसा और / या प्रोटीन की उच्च सामग्री वाले दूध में प्रसंस्करण, वसा ग्लोब्यूल्स और कैसिइन मिसेल का संचय होता है। नसबंदी खंड के बाद स्थित एक सड़न रोकनेवाला होमोजेनाइज़र इन ढेर कणों को तोड़ देता है।

पूर्ण समरूपीकरण

किण्वित दूध उत्पादों के उत्पादन के उद्देश्य से पीने के दूध और दूध को समरूप बनाने के लिए पूर्ण समरूपीकरण सबसे आम तरीका है। दूध की वसा सामग्री, और कभी-कभी सामग्री
शुष्क वसा रहित अवशेष (उदाहरण के लिए, दही के उत्पादन में) समरूपीकरण से पहले सामान्य हो जाते हैं।

अलग समरूपीकरण

अलग होमोजेनाइजेशन का मतलब है कि स्किम्ड दूध का बड़ा हिस्सा समरूप नहीं है। क्रीम और स्किम्ड दूध की थोड़ी मात्रा को समरूप बनाया जाता है। यह समरूपीकरण विधि आमतौर पर पाश्चुरीकृत दूध पीने के लिए उपयोग की जाती है। पृथक समरूपीकरण का मुख्य लाभ इसकी सापेक्ष अर्थव्यवस्था है। होमोजेनाइज़र से दूध कम गुजरने के कारण कुल ऊर्जा खपत 65% तक कम हो जाती है।

चूंकि उच्चतम समरूपीकरण दक्षता प्राप्त की जा सकती है यदि दूध में प्रति 1 ग्राम वसा में कम से कम 0.2 ग्राम कैसिइन होता है, तो अनुशंसित अधिकतम वसा सामग्री 12% है। एक संयंत्र का प्रति घंटा उत्पादन जिसमें अलग समरूपीकरण किया जाता है, निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है।

पाश्चुरीकृत सामान्यीकृत दूध (क्यू एसएम) प्रति घंटे का उत्पादन लगभग 9690 लीटर होगा। यदि हम इस आकृति को सूत्र 2 में प्रतिस्थापित करते हैं, तो हमें प्राप्त होता है,
कि होमोजेनाइज़र का प्रति घंटा उत्पादन लगभग 2900 लीटर है,
यानी इसके कुल प्रदर्शन का लगभग एक तिहाई।

आंशिक रूप से समरूप दूध की स्थापना में प्रवाह की योजना चित्र 10 में दिखाई गई है।

मानव शरीर पर समरूप डेयरी उत्पादों का प्रभाव

1970 के दशक की शुरुआत में, अमेरिकी वैज्ञानिक के। ओस्टर (के। ओस्टर) एक परिकल्पना के साथ आए थे कि दूध का समरूपीकरण एंजाइम xanthine ऑक्सीडेज को आंतों के माध्यम से संचार प्रणाली में प्रवेश करने की अनुमति देता है। (ऑक्सीडेज एक एंजाइम है जो एक सब्सट्रेट से ऑक्सीजन को जोड़ने या हाइड्रोजन को हटाने के लिए उत्प्रेरित करता है।) ओस्टर के अनुसार, ज़ैंथिन ऑक्सीडेज रक्त वाहिकाओं को नुकसान की प्रक्रिया में योगदान देता है और एथेरोस्क्लेरोसिस की ओर जाता है।

इस परिकल्पना को वैज्ञानिकों ने इस आधार पर खारिज कर दिया कि मानव शरीर ही हजारों बार उत्पादन करता है बड़ी मात्राइस एंजाइम की तुलना में समरूप दूध सैद्धांतिक रूप से इसे ला सकता है।

तो, दूध को होमोजेनाइजिंग करने से कोई नुकसान नहीं हो सकता है। पोषण के दृष्टिकोण से, समरूपीकरण कोई विशेष परिवर्तन नहीं लाता है, सिवाय, शायद, कि वसा और प्रोटीन समरूप उत्पादों में तेजी से और आसानी से टूट जाते हैं।

हालांकि, ओस्टर सही है कि ऑक्सीकरण प्रक्रियाएं मानव शरीर के लिए हानिकारक हो सकती हैं और यह आहार स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है।

होमोजेनाइजेशन दूध या क्रीम को महत्वपूर्ण बाहरी ताकतों के संपर्क में लाकर वसा ग्लोब्यूल्स का क्रशिंग (फैलाव) है। प्रसंस्करण के दौरान, वसा ग्लोब्यूल्स का आकार और चढ़ाई की गति कम हो जाती है। वसा ग्लोब्यूल के खोल पदार्थ का पुनर्वितरण होता है, वसा पायस स्थिर होता है, और समरूप दूध नहीं बनता है।

भंडारण के दौरान उनके अलगाव को रोकने के लिए दूध और क्रीम को संसाधित करने के लिए वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र का उपयोग किया जाता है।

रोटरी प्रकार के होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र का उपयोग डेयरी उत्पादों जैसे प्रसंस्कृत चीज़ और मक्खन की स्थिरता को बदलने के लिए किया जाता है। उनकी मदद से संसाधित मक्खन में, जलीय चरण फैल जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद बेहतर तरीके से संग्रहीत होता है।

वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र के संचालन का सिद्धांत, जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इस प्रकार है। होमोजेनाइज़र के सिलेंडर में, दूध को 15...20 एमपीए के दबाव पर यांत्रिक क्रिया के अधीन किया जाता है। जब वाल्व को उठाया जाता है, तो एक संकीर्ण अंतर को थोड़ा सा खोलकर, दूध सिलेंडर से बाहर आता है। यह तभी संभव है जब सिलेंडर में ऑपरेटिंग प्रेशर पहुंच जाए। सीट और वाल्व के बीच एक संकीर्ण गोलाकार अंतराल से गुजरते समय, दूध की गति शून्य से बढ़कर 100 मीटर / सेकंड से अधिक हो जाती है। प्रवाह में दबाव तेजी से गिरता है, और इस तरह के प्रवाह में गिरने वाली वसा की एक बूंद खींची जाती है, और फिर, सतह तनाव बलों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, इसे छोटी बूंदों-कणों में कुचल दिया जाता है।

वाल्व गैप के आउटलेट पर होमोजेनाइज़र के संचालन के दौरान, कुचल कणों का आसंजन और "क्लस्टर्स" का गठन अक्सर देखा जाता है, जो होमोजेनाइजेशन की दक्षता को कम करता है। इससे बचने के लिए, दो-चरण समरूपता का उपयोग किया जाता है। पहले चरण में, काम करने वाले के 75% के बराबर दबाव बनाया जाता है, दूसरे चरण में, काम करने का दबाव निर्धारित किया जाता है।

चावल। 2.22. होमोजेनाइजिंग हेड

होमोजेनाइजेशन के लिए कच्चे दूध का तापमान 60...65 डिग्री सेल्सियस होना चाहिए। कम तापमान वसा के जमाव को बढ़ाता है, जबकि उच्च तापमान से व्हे प्रोटीन निकल सकता है।

दो चरणों वाले होमोजिनाइज़िंग हेड के साथ एक होमोजेनाइज़र में एक फ्रेम, एक बॉडी, एक प्लंजर ब्लॉक, एक होमोजेनाइजिंग हेड, एक ड्राइव और एक क्रैंक मैकेनिज्म होता है।

चित्र.2.23. होमोजेनाइज़र ए 1-ओजीएम -5:

1 - इलेक्ट्रिक मोटर; 2 - एक ड्राइव के साथ बिस्तर; 3 - स्नेहन और शीतलन प्रणाली के साथ क्रैंक तंत्र; 4 - होमोजेनाइजिंग और मैनोमेट्रिक हेड्स और सेफ्टी वॉल्व के साथ प्लंजर ब्लॉक; 5 - मैनोमेट्रिक हेड; 6- समरूप सिर; 7- वी-बेल्ट ट्रांसमिशन

मामले में जब होमोजेनाइजेशन के दौरान संसाधित उत्पाद तक सूक्ष्मजीवों की पहुंच को बाहर करना आवश्यक होता है, तो विशेष सड़न रोकनेवाला होमोजिनाइजिंग हेड्स का उपयोग किया जाता है। ऐसे शीर्षों में, 30...60 kPa के दबाव पर गर्म भाप को दो सीलिंग तत्वों द्वारा सीमित स्थान पर आपूर्ति की जाती है। यह उच्च तापमान क्षेत्र बैक्टीरिया को होमोजेनाइज़र बैरल में प्रवेश करने से रोकने के लिए एक बाधा के रूप में कार्य करता है।

होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र ऑपरेशन और डिवाइस के सिद्धांत के संदर्भ में वाल्व-प्रकार के होमोजेनाइज़र से भिन्न होते हैं। उनमें काम करने वाला शरीर रोटर है, जिसमें अलग-अलग संख्या में ब्लेड हो सकते हैं - 12, 16 या 24।

होमोजेनाइज़र-प्लास्टिसाइज़र में एक फ्रेम, स्क्रू वाला एक बॉडी, एक रिसीविंग हॉपर और एक ड्राइव होता है।

चित्र.2.24. होमोजेनाइज़र होमोजेनाइजिंग टूल किट:

1-फिक्स्ड रिंग; 2- जंगम अंगूठी; 3 - चप्पू पहिया; 4- बंकर; 5 - चल चाकू; 6- शरीर; 7- फिक्स्ड चाकू; 8- उतराई रोटर; 9- होमोजेनाइज़र शाफ्ट

ड्राइव आपको 0.2 ... 0.387 एस 1 के भीतर फ़ीड स्क्रू (एक चर की मदद से) के रोटेशन की आवृत्ति को समायोजित करने की अनुमति देता है। ब्लेड के साथ रोटर की गति समायोज्य नहीं है और 11.86 s" है।

मशीन के संचालन का सिद्धांत इस प्रकार है। मक्खन को बंकर में डाला जाता है, जहां से विपरीत दिशाओं में घूमते हुए दो स्क्रू की मदद से रोटर के माध्यम से मजबूर किया जाता है और डायाफ्राम के साथ नोजल से भरने वाली मशीन के बंकर में चला जाता है। तेल को चिपकने से रोकने के लिए, काम शुरू करने से पहले होमोजेनाइज़र के काम करने वाले हिस्सों को एक विशेष गर्म समाधान के साथ चिकनाई की जाती है। होमोजेनाइज़र का प्रदर्शन फीड स्क्रू के रोटेशन की आवृत्ति पर निर्भर करता है और 0.76 ... 1.52 मीटर 3 / घंटा है। मशीन की ड्राइव पावर 18.3 kW है।

Homogenizer YAZ-OGZ को प्रसंस्कृत पनीर के उत्पादन में पिघले हुए पनीर द्रव्यमान के प्रसंस्करण के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसमें निम्नलिखित भाग होते हैं: आधार, शरीर, होमोजेनाइजिंग टूल का सेट, हॉपर, अनलोडर और ड्राइव।

आधार होमोजेनाइज़र के घटकों को इसमें संलग्न करने का कार्य करता है। आवास में कार्यशील इकाइयाँ और सीलिंग उपकरण शामिल हैं।

पिघला हुआ पनीर द्रव्यमान को खिलाने, पीसने और मिश्रण करने के लिए होमोजेनाइजिंग टूल स्पेसर रिंगों के साथ-साथ लोडिंग इंपेलर और अनलोडिंग रोटर द्वारा अलग चल और स्थिर चाकू के रूप में बनाया जाता है। जंगम चाकू में एक निश्चित कोण से अंत सतह तक विशेष खांचे होते हैं, जो कुचल उत्पाद को उतारने वाले उपकरण तक ले जाने की सुविधा प्रदान करते हैं। होमोजेनाइजिंग टूल का शाफ्ट 49s 1 की आवृत्ति के साथ घूमता है।

पनीर द्रव्यमान प्राप्त करने और जमा करने के लिए बंकर में गर्मी-इन्सुलेट जैकेट है।

क्रेन के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े दो पाइपों के रूप में अनलोडिंग डिवाइस समरूप द्रव्यमान को भरने वाली मशीन के बैचर में निर्वहन करने का कार्य करता है।

ड्राइव में 11 kW की मोटर होती है जिसे शाफ्ट से समरूप उपकरण के गतिमान भाग तक घुमाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

होमोजेनाइज़र YAZ-OGZ पर उत्पाद का प्रसंस्करण निम्नानुसार किया जाता है। पिघला हुआ पनीर द्रव्यमान समय-समय पर या लगातार होमोजेनाइज़र हॉपर में खिलाया जाता है। लोडिंग इम्पेलर द्वारा बनाए गए वैक्यूम की कार्रवाई के तहत, उत्पाद होमोजेनाइजिंग टूल में प्रवेश करता है, जिसमें चल और स्थिर चाकू से क्रमिक रूप से गुजरते हुए, इसे होमोजेनाइज्ड किया जाता है और अनलोडिंग डिवाइस को खिलाया जाता है।

एक होमोजेनाइज़र के उपयोग से पनीर द्रव्यमान को छानने के तकनीकी संचालन को छोड़ना संभव हो जाता है ताकि इसके अनमेल्ट कणों को हटाया जा सके।