Auguste Gaulin s patent i 1899 bestod av en 3 stempelpumpe der produktet ble tvunget gjennom en eller flere hår som rør under trykk. Det ble oppdaget at størrelsen av fett «dråper» som består produsert var 500 til 600 ganger mindre enn rør. Det har vært over 100 patenter siden, alle designet for å produsere mindre gjennomsnittlig partikkelstørrelse med bruk av så lite energi som mulig. Den homogenizer består av en 3 sylindret positive stempelpumpe (fungerer tilsvarende bil motor) og homogenisere ventil., Pumpen er slått av elektrisk motor gjennom å koble sammen stengene og veivakselen.
for Å forstå mekanismen, kan du vurdere en vanlig homogenisere ventil behandling av en emulsjon som melk ved en vannføring på 20 000 l/t. på 14 MPa (2100 psig). Som det først går inn i ventilen, væskehastigheten er ca 4 til 6 m/s. Det går deretter inn i gapet (se nedenfor) mellom ventil og ventilsetet og hastighet er økt til 120 meter/sek i ca 0,2 millisec. Væsken flytter seg deretter over ansiktet av ventilsetet (landet) og kommer ut i ca 50 microsec., Den homogenisering fenomener er fullført før væsken forlater området mellom ventil og sete, og derfor emulgering er igangsatt og fullført i mindre enn 50 microsec. Hele prosessen skjer mellom 2 stykker av stål i stål valve assembly. Produktet kan da gå gjennom en ny fase ventil lik den første fasen. Mens de fleste av fett globule reduksjon finner sted i den første fasen, er det en tendens til klumping eller gruppering av redusert fett «dråper» som består. Den andre fasen ventil tillater separasjon av de klynger i individuelle fett «dråper» som består.,
Det er mest sannsynlig at en kombinasjon av to teorier, turbulens og kavitasjon, forklarer reduksjonen i størrelsen på fett «dråper» som består i løpet av homogenisering prosessen.
Turbulens
Energi, spres i væske kommer gjennom homogenizer ventil, genererer intens turbulente virvler av samme størrelse som den gjennomsnittlige globule diameter. «Dråper» som består dermed revet i stykker av disse virvelstrømmer å redusere deres gjennomsnittlig størrelse.
Kavitasjon
Betydelig trykkfall med endring av hastighet av væske., Væske cavitates fordi damptrykk er oppnådd. Kavitasjon genererer ytterligere virvler som ville føre til forstyrrelser i fett «dråper» som består. Høy hastighet gir en væske med høy kinetisk energi som er forstyrret i en svært kort periode av tid. Økt press øker hastigheten. Spredning av denne energien fører til en høy energitetthet (energi per volum og tid). Som følge diameter er en funksjon av energi tetthet.,
I sammendraget, homogenisering variabler er:
- type ventil
- trykk
- én eller to-trinns
- fat innhold
- overflateaktivt stoff type og innhold
- viskositet
- temperatur
Også å bli vurdert er slippverktøyet diameter (jo mindre, jo mer vanskelig å forstyrre), og logge diameter som avtar lineært med log P og nivåer av ved høye trykk.