Homogenisator
Een homogenisator is een mengapparaat dat een consistent en uniform mengsel produceert. Een homogenisator werkt door de materialen van de mengcomponenten te splitsen en gelijkmatig over de oplossing te verdelen. De mengmaterialen zijn ofwel onmengbaar, hebben verschillende afmetingen of bevinden zich in verschillende fasen.
Vanwege hun efficiëntie bij het mengen van materialen spelen homogenisatoren een cruciale rol in de levensmiddelen- en farmaceutische industrie.
Homogeniseren gebeurt door het monster door een smalle opening te pompen. Sterke schuifkrachten (waaronder cavitatie en turbulentie) kunnen naast de hoge druk op het monster inwerken om een product van hoge kwaliteit te produceren. Hoewel er talrijke andere mengmachines bestaan, verdient de homogenisator om verschillende redenen de voorkeur. Hij kan snel worden opgeschaald en maakt gebruik van meerdere mechanische krachten (in tegenstelling tot één, zoals bij de meeste mengapparatuur) – deze kwaliteitsprestatie resulteert in een uniform, stabiel en consistent product.
Gebruik van de homogenisator in de voedingsindustrie
Het gebruik van homogenisatoren in de levensmiddelenindustrie biedt verschillende voordelen, zowel voor de industrie als voor de consumenten die de resultaten ontvangen.
Verlengde houdbaarheid
Voor het verkleinen van de deeltjesgrootte is onder andere het gebruik van hogedrukhomogenisatoren nodig. Deze druk op levensmiddelen leidt vaak tot stabielere chemische structuren. Daardoor is het eindproduct verser en langer houdbaar.
Voedsel conservering
Voedselconservering houdt verband met het voordeel van een langere houdbaarheid dat homogenisatie biedt. Hoewel warmtebehandeling specifiek bedoeld is om verschillende soorten schadelijke micro-organismen en bacteriën te doden, kan het ook nuttige organismen, vitaminen en voedingsstoffen doden. Anderzijds wordt hoge druk gebruikt om hetzelfde doel te bereiken als zijn meer destructieve tegenhanger. Daardoor blijft het voedsel bewaard en gezond.
Verbeterde voedselkwaliteit
Door het homogenisatieproces verbetert de voedselkwaliteit. De verkleining van de productdeeltjes resulteert in een product met een betere smaak, textuur, uiterlijk en algemene kwaliteit dan zijn niet-gehomogeniseerde tegenhangers.
Toepassingen
Homogenisering in de farmaceutische industrie
In de farmaceutische industrie produceert hogedrukhomogenisatie stabielere producten met een betere dispersie van de werkzame stoffen dan conventionele roerders, colloïdmolens en rotor-statorapparaten. Dit gebeurt door de deeltjes onder hoge druk en spanning kleiner en gelijkmatiger te maken. Daardoor is het product klinisch effectief en langer houdbaar.
Vermindering van de deeltjesgrootte
Omdat homogenisering een uniforme consistentie en kleine deeltjesgrootte oplevert, is het de populairste techniek om de deeltjesgrootte te verkleinen. Deze eigenschappen kunnen farmaceutische producten aanzienlijk ten goede komen doordat ze de biologische beschikbaarheid en de chemische stabiliteit vergroten, de inname van tabletten vergemakkelijken en het uiterlijk verbeteren.
Mechanische Homogenisatoren
Deze homogenisatoren breken de voormengselcomponenten door middel van mechanische arbeid als primaire energiebron. Ze werken op dezelfde manier als een high-shear mixer. De materiaalvloeistof of toevoer kan worden toegevoerd bij atmosferische, lage of middelhoge druk, die aanzienlijk lager is dan de druk van een hogedrukhomogenisator.
In plaats van een klep worden roterende onderdelen zoals kegels, bladen en schoepen gebruikt. Om de gewenste omstandigheden voor homogenisatie te creëren, worden de rotoren gekoppeld aan een geschikte stator. De door de actieve bestanddelen veroorzaakte mechanische scheuring stuurt het homogenisatieproces aan. Niettemin blijven de eerder genoemde fysische beginselen die vereist zijn bij deeltjesverstoring van toepassing op mechanische homogenisatoren.
Homogenisator contacten
Tom Pruymboom
Sales Director
Area Worldwide
Bart Brouwer
Area Sales Manager
Area Worldwide
Sijko van der Veen
Application Engineer
Technical Specialist
Populaire mechanische homogenisatoren
Rotor-Stator Homogenisatoren
Deze homogenisatoren komen qua constructie het dichtst in de buurt van high shear-mengers. Hun rotor-statorcombinatie wordt vaak mengkop, sonde of generator genoemd. Het geheel wordt in een batchingtank, buis, vat of container gelaten om de voormengselvloeistof te homogeniseren.
Rotor-stator homogenisatoren werken door tangentiële versnelling van de vloeistof, maar deze stroomt niet volledig mee met de rotor-stator vanwege de traagheid van de vloeistof. De vloeistof stroomt naar de schuifspleet, het gebied tussen de rotortip en de rotor-stator. Hoge schuifsnelheden worden veroorzaakt door de aanwezigheid van grote snelheidsverschillen en turbulente vloeistofstromen binnen de schuifspleet.
De rotor- en statorprofielen, de scheidingsafstand en andere kenmerken zoals sleuven en gaten dragen alle bij tot de beheersing van de deeltjesgrootte.
Colloïdmolen
Een colloïdmolen is een soort homogenisator die bestaat uit een conische rotor-stator. De rotor en stator worden gescheiden door een smalle spleet waardoor schuif- en centrifugale krachten het voormengsel doen stromen. Het voormengsel wordt door een trechter naar buiten geslingerd in de richting van de uitgangsgaten of -sleuven terwijl het gravimetrisch in de rotor-statorcombinatie wordt geladen.
De hoge draaisnelheid van de rotor (ongeveer 3.000-15.000 tpm) veroorzaakt een aanzienlijke mate van afschuiving, waardoor de bestanddelen van het voormengsel worden gebroken. Omdat de rotor bovendien het oplosmiddel versnelt, zijn hoge vloeistofsnelheden mogelijk – er ontstaat turbulentie bij voldoende snelheid.
Door de speling tussen rotor en stator te variëren, kan de mate van afschuiving worden gewijzigd. Door de speling te verkleinen zal de stroomsnelheid van het product echter afnemen. De resulterende deeltjesgrootte is beperkt; zij is niet zo verfijnd als die welke door hogedrukhomogenisatoren worden geproduceerd.
Kogelmolen Homogenisatoren
Bead Mills (ook bekend als kogelmolens) zijn homogenisatoren die korrels gebruiken om grote, in de premixvloeistof verspreide deeltjes mechanisch te malen en te breken. De korrelmolens zijn maalmedia die hoge slag- en schuifkrachten gebruiken om de deeltjesgrootte te verkleinen.
De kraalmolens worden in het vat gebracht en komen in contact met de voormengselvloeistof. Interne roterende onderdelen zoals messen en schoepen roeren ze vervolgens. Agitatie kan ook worden bereikt door de container op hoge snelheid te laten draaien. Agitatie met roterende delen is gebruikelijk in grotere rotor-stator homogenisatoren die parallel lopen aan de productiestroom. In laboratoria wordt centrifugale agitatie gewoonlijk gebruikt om monsters te homogeniseren.
Bladtype Homogenisatoren
Deze homogenisatoren hebben schoepen als rotor. Zij hebben geen schuifspleet die wordt gevormd door een stator, in tegenstelling tot rotor-stator homogenisatoren en parelmolens. Alleen de snelle rotatie van het blad veroorzaakt het schaareffect. Hun werking en constructie lijken sterk op die van een blender.
Homogenisatoren met schoepen zijn minder efficiënt dan die met rotors en stators. Hun homogeniserend vermogen is voldoende om een goed geëmulgeerd en gedispergeerd mengsel te produceren. De resulterende deeltjesgrootte is echter niet zo verfijnd als die van de andere soorten homogenisatoren. Schurende media, zoals korrels, worden gebruikt om de homogeniseringsefficiëntie te verhogen.
Homogenisator – Gerelateerde artikelen
Fermentatie & Bioreactor Mengproces
Bioreactoren en fermentoren zijn kweeksystemen om cellen of organismen te produceren. Zij worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder fundamenteel onderzoek en ontwikkeling, en de vervaardiging van biofarmaceutica, levensmiddelen en levensmiddelenadditieven, chemicaliën en andere producten. In bioreactoren en fermentoren kan een breed scala van celtypes en organismen worden gekweekt, waaronder cellen (zoals zoogdiercellijnen, insectencellen en stamcellen), micro-organismen (zoals bacteriën, gisten en schimmels), alsmede plantencellen en algen. De woorden “Bioreactor” en “Fermenter” zijn eigenlijk hetzelfde.
Hoe kan schuimvorming worden voorkomen in jouw mengproces?
Met jarenlange ervaring heeft Jongia Mixing Technology voor vele mengprocessen de juiste toepassing. Zo ook binnen mengprocessen waarbij het elimineren van schuimvorming, wat kan voortkomen uit het gedrag van de receptuur, van groot belang is. Want, als schuimvorming kan worden
Tutorial: zetmeelgelatinering – van ruw zetmeel tot glucosestroop
Jongia Mixing Technology heeft wereldwijd talloze mengprocessen opgestart waarbij gebruik wordt gemaakt van zijn roerwerken om modificaties te produceren uit ruw zetmeel en deze om te zetten in bruikbare producten. Een voorbeeld van een product waarvan ruw zetmeel een van
