Диспергирование

 

Под диспергированием понимают процесс измельчения жидких, твердых и газообразных веществ в жидкости, а также измельчение жидких и твердых веществ в газе с целью образования дисперсных систем. Среди этих процессов можно выделить три основных: эмульгирование, гомогенизацию и распыливание жидкостей.

Эмульгирование применяется для получения эмульсий типа «жир в воде» и «вода в жире». В первом случае дисперсионной средой является вода, во втором – жир. Для получения эмульсий необходимо использовать эмульгаторы, представляющие собой стабилизирующие поверхностно–активные вещества (ПАВ). Эмульгаторы образуют на поверхности жировых частиц тончайшую оболочку, которая придает им устойчивость и препятствует расслоению эмульсии. В качестве эмульгаторов используют желатин, агар–агар, яичный белок, казеин, казеинаты, крахмал и некоторые другие.

Устойчивость эмульсии повышается с увеличением дисперсности жировой фазы. Поэтому при эмульгировании желательно добиться равномерного распределения частиц дисперсной фазы по размерам. Так, высококачественный майонез получают тогда, когда основная часть (95 %) жировых частиц имеет размер не более 8–10 мкм. Эмульгирование должно осуществляться при температуре не менее чем на 15–20 °С выше температуры плавления жира.

Для эмульгирования используют мешалочные, циркуляционные, центробежные, коллоидные мельницы, ультразвуковые эмульсоры.

В центробежных эмульсорах смесь воды, жира, эмульгатора поступает в быстровращающееся устройство и под действием центробежной силы выбрасывается через узкие щели или отверстия, в результате чего происходит диспергирование.

В коллоидных мельницах диспергирование осуществляется за счет большого градиента скорости жидкости в зазоре между ротором и статором. Частицы могут измельчаться до 2–5 мкм.
В ультразвуковых эмульсорах диспергирование происходит за счет кавитации – колебания жидкости. Но эти эмульсоры не нашли широкого применения.

Гомогенизация предназначена для дальнейшего диспергирования эмульсий в целях получения продукта, размер дисперсной фазы которого не превышает 1–2 мкм. Так, гомогенизации подвергают молоко, сливки. Аппараты, используемые для гомогенизации, называют гомогенизаторами. Наибольшее распространение получили клапанные гомогенизаторы.

В них эмульсия под давлением 8–60 МПа с помощью плунжерных насосов продавливается через регулируемую щель высотой 80–100 мкм.. Размер частиц, получаемых при гомогенизации, предопределяется давлением. За счет трения жидкости происходит нагревание продукта до +4...6 °С.

Читать далее >>>