patent Auguste Gaulina v roce 1899 sestával ze 3 pístového čerpadla, ve kterém byl produkt nucen přes jednu nebo více vlasů jako trubky pod tlakem. Bylo zjištěno, že velikost vyrobených tukových kuliček byla 500 až 600krát menší než trubky. Od té doby existuje více než 100 patentů, které jsou navrženy tak, aby produkovaly menší průměrnou velikost částic s výdaji co nejméně energie. Homogenizátor se skládá z 3-válcového pístového čerpadla (pracuje podobně jako motor automobilu) a homogenizačního ventilu., Čerpadlo se otáčí elektromotorem přes ojnice a klikový hřídel.
pro pochopení mechanismu zvažte konvenční homogenizační ventil zpracovávající emulzi, jako je mléko, při průtoku 20 000 l/h. při 14 MPa (2100 psig). Jako první vstupuje do ventilu, kapalina rychlost je o 4 až 6 m/s. To pak přesune do mezery (viz níže) mezi ventil a sedlo ventilu a jeho rychlost je zvýšena na 120 m/sec v asi 0,2 millisec. Kapalina se pak pohybuje po čelní straně sedla ventilu (země) a vystupuje asi za 50 mikrosec., Homogenizační jevy jsou dokončeny dříve, než tekutina opustí oblast mezi ventilem a sedlem, a proto je Emulgace zahájena a dokončena za méně než 50 mikrosec. Celý proces probíhá mezi 2 kusy oceli v sestavě ocelového ventilu. Produkt pak může projít ventilem druhého stupně podobným prvnímu stupni. Zatímco většina redukce tukových kuliček probíhá v první fázi, existuje tendence k shlukování nebo shlukování redukovaných tukových kuliček. Druhý stupeň ventil umožňuje oddělení těchto klastrů do jednotlivých tukových kuliček.,
je velmi pravděpodobné, že kombinace dvou teorií, turbulence a kavitace, vysvětluje snížení velikosti tukových kuliček při homogenizaci procesu.
Turbulence
Energie, odvádí v kapalině prochází homogenizátoru ventil, vytváří intenzivní turbulentní víry o stejné velikosti jako průměr kulička průměr. Globule jsou tak roztrhány těmito vířivými proudy, které snižují jejich průměrnou velikost.
kavitace
značný pokles tlaku se změnou rychlosti kapaliny., Kapalina kavituje, protože je dosažen tlak par. Kavitace vytváří další Eddie, které by způsobily narušení tukových kuliček. Vysoká rychlost dává kapalině vysokou kinetickou energii, která je narušena ve velmi krátkém časovém období. Zvýšený tlak zvyšuje rychlost. Ztráta této energie vede k vysoké hustotě energie (energie na objem a čas). Výsledný průměr je funkcí hustoty energie.,
stručně řečeno, homogenizace proměnné jsou:
- typ ventilu
- tlak
- jeden nebo dva-fázi
- obsah tuku
- povrchově aktivní látky, typ a obsah
- viskozita
- teplota
Také v úvahu jsou kapičky o průměru (čím menší, tím více obtížné narušit), a na protokolu průměr, který snižuje lineárně s log P a úrovně při vysoké tlaky.