Auguste Gaulin szabadalma 1899-ben egy 3 dugattyús szivattyúból állt, amelyben a terméket egy vagy több hajszerű csövön keresztül kényszerítették nyomás alatt. Felfedezték, hogy az előállított zsírgömbök mérete 500-600-szor kisebb, mint a csövek. Azóta több mint 100 szabadalom létezik, amelyek mindegyike kisebb átlagos részecskeméret előállítására szolgál, a lehető legkevesebb energiával. A homogenizátor egy 3 hengeres pozitív dugattyús szivattyúból (az autó motorjához hasonlóan működik) és homogenizáló szelepből áll., A szivattyút elektromos motor hajtja a hajtórudakon és a főtengelyen keresztül.
a mechanizmus megértéséhez fontolja meg egy hagyományos homogenizáló szelepet, amely emulziót, például tejet dolgoz fel 20 000 l/óra áramlási sebességgel 14 MPa (2100 psig). Amint először belép a szelepbe, a folyadék sebessége körülbelül 4-6 m / s. ezután a szelep és a szelepülés közötti résbe lép (lásd alább), amelynek sebessége körülbelül 0,2 milliszek alatt 120 méter/másodpercre nő. A folyadék ezután a szelepülés (a föld) felületén mozog, majd körülbelül 50 mikroszekumban távozik., A homogenizációs jelenségek akkor fejeződnek be, amikor a folyadék elhagyja a szelep és az ülés közötti területet, ezért az emulgeálást kevesebb mint 50 mikroszekumban indítják el és fejezik be. Az egész folyamat között történik 2 darab acél egy acél szelep szerelvény. A termék ezután áthaladhat egy második fokozatú szelepen, amely hasonló az első szakaszhoz. Míg a zsírgömbök csökkentésének nagy része az első szakaszban történik, a csökkent zsírgömbök csomósodására vagy klaszterezésére hajlamosak. A második lépcsős szelep lehetővé teszi ezeknek a klasztereknek az egyes zsírgömbökbe történő elválasztását.,
valószínűleg két elmélet, turbulencia és kavitáció kombinációja magyarázza a zsírgömbök méretének csökkenését a homogenizációs folyamat során.
turbulencia
az energia, amely a homogenizáló szelepen áthaladó folyadékban eloszlik, intenzív turbulens örvényeket generál, amelyek ugyanolyan méretűek, mint az átlagos gömb átmérője. A gömböket így szétszakítják ezek az örvényáramok, amelyek csökkentik átlagos méretüket.
kavitáció
jelentős nyomásesés a folyadék sebességének változásával., Folyékony kavitál, mert a gőznyomás érhető el. A kavitáció további örvényeket generál, amelyek megzavarják a zsírgömböket. A nagy sebesség nagy kinetikus energiát ad a folyadéknak, amely nagyon rövid idő alatt megszakad. A megnövekedett nyomás növeli a sebességet. Ennek az energiának a disszipációja nagy energiasűrűséghez vezet (energia / térfogat és idő). A kapott átmérő az energiasűrűség függvénye.,
összefoglalva, a homogenization változók a következők:
- típusú szelep
- nyomás
- egy-vagy kétlépcsős
- zsírtartalom
- felületaktív anyag típusa, valamint tartalom
- viszkozitás
- hőmérséklet
Is figyelembe kell venni a cseppek átmérője (minél kisebb, annál nehezebb, hogy megzavarják), a napló átmérője, amely lineárisan csökken a log P szintek le a magas nyomást.