Máy đồng hóa là gì? Hoạt động và ứng dụng

Đồng hóa là một trong các quá trình quan trọng trong công nghệ thực phẩm nói chung. Vậy máy đồng hóa là gì? Hoạt động và ứng dụng của máy ứng dụng trong sản xuất như thế nào?

Đồng hóa là quá trình không thể thiếu trong các loại đồ uống, thực phẩm với các loại có hàm lượng chất béo cao. Vậy tại sao phải đồng hóa?

Đồng hóa là gì? 

Đồng hóa chính là sự pha trộn của ít nhất hai chất lỏng hoặc hơi lỏng mà chúng không hòa tan với nhau, khó hòa tan hoặc không có phản ứng hóa học với nhau. Đồng hóa bằng cách xé nhỏ nguyên liệu có thích thước cỡ µm.

Có thể hiểu đơn giản nhất về đồng hóa chính là quá trình pha trộn một chất vào trong một chất khác.

Kết quả của quá trình sẽ là đồng nhất sản phẩm tạo nên độ mịn cao, tăng độ tiêu hóa khi ăn vào cơ thể và ít bị phân lớp, phân tầng sau khi bảo quản sau này.

Đối với công nghiệp thực phẩm, quá trình đồng hóa được thực hiện trên hệ nhũ tương hoặc huyền phù. Bằng phương pháp này sẽ giúp giảm kích thước các hạt thuộc pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục để tránh hiện tượng bị tách pha dưới tác dụng của trọng lực.

Các loại máy đồng hóa

Máy đồng hóa chất lỏng có nhiều loại được sử dụng trên thị trường hiện nay. Giải pháp này đem lại vô số hữu ích với các loại máy xay, nghiền hạt, xử lý siêu âm, động cơ rotor-stator, áp suất cao và các phương pháp vật lý khác.

Các yêu cầu kỹ thuật của máy đồng hóa đòi hỏi cần độ chính xác cao, đáp ứng về chất lượng. Tùy thuộc vào lĩnh vực áp dụng mà máy đồng hóa có nhiều loại hình dạng khác nhau, trong đó phổ biến có 3 loại:

• Thiết kế dạng khối vuông: áp dụng cho quá trình đồng hóa áp lực cao. Sử dụng loại này với mục đích làm tơi mịn hầu hết các loại vật chất với độ chính xác cao…
• Thiết kế dạng nồi: dạng này thông thường dung dịch cần đồng hóa sẽ phải nấu, loại này thường được sử dụng phổ biến với các lĩnh vực đồng hóa sữa tươi, sữa thanh trùng…
• Máy đồng hóa mẫu cầm tay: loại này được sử dụng trong phòng thí nghiệm.

Vật liệu được sử dụng làm máy đồng hóa thường là inox 304 và inox 316 đều là những loại thép không gỉ, và chúng được phép dùng trong lĩnh vực thực phẩm.

Nguyên lý hoạt động

Bộ đồng hóa chất lỏng sẽ trộn đều chất lỏng trước khi được phun vô máy trộn, khi đó chất lỏng sẽ được trộn đều bằng thiết bị chuyên dụng tốc độ cao.

Chất lỏng được phun vô máy trộn dưới dạng sương bởi bộ phun và các quạt thổi cao áp, các bộ phun chuyên dụng, các hoạt cao áp thổi khí cùng với bộ phun để tạo sương, giúp trộn đều chất lỏng.

Để có thể trộn đều với các tỷ lệ cân bằng, các thành phần chất lỏng được cân theo công thức được định lượng cùng lúc theo lưu lượng kế hoặc theo bồn định lượng riêng.

Sau khi công đoạn định lượng hoàn tất, các chất lỏng sẽ được chuyển đến bồn đồng hóa để trộn bởi bộ đồng hóa. Bồn thứ 2 chứa hỗn hợp chất lỏng sau đồng hóa và chờ bơm vô máy trộn, cùng lúc đó tiếp tục định lượng mẻ chất lỏng kế tiếp.

Mục đích của quá trình đồng hóa

Trong một số trường hợp, đồng hóa được áp dụng với mục đích xử lý nguyên liệu để hỗ trợ cho các quá trình sản xuất tiếp theo được thực hiện tốt hơn.

Qúa trình đồng hóa sẽ góp phần tăng độ bền của các thực phẩm dạng nhũ tương và huyền phù. Nhờ đó mà thời gian bảo quản sản phẩm sẽ được lâu hơn. Khả năng hoàn thiện nhờ quá trình đồng hóa, đó là phân bố đều các hạt thuộc pha phân tán trong pha liên tục của nhũ tương và huyền phù….

Quá trình đồng hóa chủ yếu được thực hiện ở hệ huyền phù và hệ nhũ tương. Vậy hệ nhũ tương và hệ huyền phù là gì?

Vật liệu và các biến đổi

Hệ nhũ tương

Trong công nghệ thực phẩm, các hệ nhũ tương thường gặp gồm hai chất lỏng đại diện đó là nước và dầu. Có 2 dạng nhũ tương cơ bản:

Nước trong dầu: trong đó nước là pha phân tán, dầu là pha liên tục

Dầu trong nước: dầu là pha phân tán, nước là pha liên tục.

Hệ huyền phù

Dịch huyền phù để yên, các chất rắn có kích thước thích hợp sẽ lắng xuống đáy tạo thành một lớp cặn. Hiện tượng này sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng một số sản phẩm. Vì vậy người ta cần thực hiện các quá trình đồng hóa để phân tán các chất lơ lửng vào dung dịch tạo một khối sản phẩm đồng nhất.

Để đồng hóa hệ huyền phù, quá trình thực hiện tương tự hệ nhũ tương.

Hệ bọt và các dạng hỗn hợp nhão – đặc quánh.

Trong các hệ này pha rắn có hàm lượng cao phân bố vào pha lỏng.

Thông số một hệ thống đồng hóa chất lỏng

1. Bơm nước 2,2kw
2. Bơm dầu cá: 2 bơm 5,5kw
3. Bơm mật rỉ: 5,5kw
4. Bơm đồng hóa: 11kw
5. Bơm lên máy trộn: 7,5kw
6. Quạt cao áp: 4 quạt 1,1kw
7. Động cơ phun: 4×0,18kw
8. Bồn trung gian: 500l
9. Thời gian phun chất lỏng: 90s
10. Khối lượng một mẻ trộn: 3000kg
11. Thể tích chất lỏng đưa vào:179,5l/phút
12. Tổng tỉ lệ chất lỏng bổ sung tối đa: 7%
13. Công suất đồng hóa: 200 lít/phút
14. Thời gian đồng hóa tối thiểu: 81s

Hiệu quả khi sử dụng

1. Bảo đảm tính đồng nhất của chất lỏng trộn vào sản phẩm. Góp phần bảo đảm tính đồng nhất của sản phẩm
2. Rút ngắn thời gian trộn ướt
3. Bù được mất mát độ ẩm trong quá trình sản xuất
4. Tránh được hiện tượng vón cục khi trộn nguyên liệu khô và chất lỏng
5. Tránh được hiện tượng trượt khuôn khi ép do dầu trong sản phẩm không đồng nhất gây ra nghẹt khuôn

Thuận Nhật chuyên sản xuất và cung cấp hệ thống đồng hóa chất lỏng trong công nghiệp. Khả năng đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm cũng như rút ngắn thời gian sản xuất…

Tham khảo thêm về Hệ thống đồng hóa chất lỏng