Homogenizacja

Homogenizacja materiałów sypkich polega na równomiernym rozłożeniu wielkości cząstek, wilgotności, koloru i temperatury istniejącej mieszaniny lub materiału sypkiego.

Silosy homogenizujące mają pionową śrubę mieszającą w środku. Umożliwia to homogenizację łatwo płynących, suchych granulek tworzyw sztucznych.

Mieszalniki ślimakowe stożkowe i mieszalniki Gyraton należą do precyzyjnych mieszalników wielkogabarytowych. Oba posiadają orbitalne narzędzia mieszające. Pracują delikatnie i przy minimalnym nakładzie energii. Zapewniają bardzo wysoką jakość mieszania.

Pneumatyczne mieszalniki silosowe działają bez narzędzi mieszających. Mieszany materiał jest wprawiany w ruch wirowy przez dopływający gaz. Mieszane materiały muszą być drobnoziarniste, płynne, suche i monodyspersyjne. Wszystkie składniki muszą mieć bardzo podobną gęstość nasypową. W ten sposób można na przykład homogenizować kilkaset ton cementu. Dostarczany gaz generuje dużo pyłu. Wydajne filtry oczyszczają pył i usuwają gaz z silosu.

Mieszalniki wsadowe są znacznie mniejsze. Pracują z większymi prędkościami niż duże mieszalniki. Mogą zmieniać wielkość cząstek proszków. Mogą deaglomerować grudki. Mogą rozprowadzać niewielkie ilości cieczy w proszku. Mogą aglomerować najdrobniejsze cząstki. Specyficzny pobór energii przez mieszalniki okresowe jest znacznie wyższy niż w przypadku dużych mieszalników.

Mieszalnikswobodnego opadania: W tym przypadku asymetrycznie zaprojektowany pojemnik miesza się powoli obracając się wokół poziomej osi. Mieszane materiały są wyrzucane i przesuwają się w mieszalniku. Komora mieszania często zawiera instalacje, takie jak łopatki i płyty prowadzące. Mieszalniki o swobodnym spadku wymagają dłuższego czasu mieszania. Generalnie mieszają one delikatnie. Można ich jednak używać tylko do materiałów sypkich i o niskiej zawartości pyłu. Mieszalniki wolnospadowe nie powinny być używane, jeśli towary są lepkie lub jeśli gęstości masowe/rozmiary cząstek składników znacznie się różnią.

Zasadniczo terminy "homogenizacja" i "mieszanie" mają takie samo znaczenie w technologii materiałów sypkich. W praktyce jednak często dokonuje się rozróżnienia: mieszanie zwykle oznacza dokładne rozprowadzenie małych składników w większym składniku. Z drugiej strony, definicja homogenizacji odnosi się do jednolitego rozkładu wielkości cząstek, wilgotności, koloru i temperatury istniejącej mieszaniny lub stosu.

W przeciwieństwie do mieszania deaglomeracyjnego, homogenizacja jest zazwyczaj przeprowadzana delikatnie, przy jak najmniejszym wkładzie energii. Idealnym rozwiązaniem jest zachowanie kształtu i rozmiaru cząstek. Jeśli surowiec ma być przetwarzany lub modyfikowany na skalę przemysłową, materiał wyjściowy musi być jak najbardziej jednorodny. Do homogenizacji można stosować silosy homogenizujące lub, alternatywnie, mieszalniki żyratorowe lub stożkowe mieszalniki ślimakowe.

Specjalne obszary zastosowań to

• Przygotowanie surowców
• Preparaty przyprawowe,
• Mieszanki zup instant
• Farmaceutyki i kosmetyki
• Mieszanki do pieczenia
• Stabilizatory żywności
• Mieszanki do tabletek musujących
• Mieszanki do cappuccino
• Żywność dla niemowląt
• Mieszanki deserowe
• Mieszanki do napojów instant
• Preparaty ochrony roślin rozpuszczane w wodzie
• Proszek metalowy
• Wysokowydajna ceramika
• Materiały nanostrukturalne
• Nanostrukturalne składniki aktywne
• Dodatki do materiałów budowlanych
• Produkty oleochemiczne
• Stabilizatory tworzyw sztucznych
• ......

Opracowano interesujące procesy ekonomicznego i higienicznego mieszania materiałów sypkich. Narzędzia ^MultiPlane®, ^SinConvex®, ^SinConcave® i ^Gyraton® sprawdziły się w praktyce.
 

Pionowy mieszalnik wsadowy: Obracające się spiralne narzędzie mieszające wprawia w ruch proces homogenizacji w pionowym cylindrze: Mieszanka jest najpierw transportowana w górę wzdłuż ściany maszyny, a następnie ponownie spływa w dół u góry, w środku komory mieszania. Ten proces przepływu jest uniwersalny i w dużej mierze niezależny od właściwości przepływu wszystkich zaangażowanych składników.

Poziomy mieszalnik porcjowy: Obracające się narzędzie mieszające z lemieszem obraca się w poziomym cylindrze i wiruje mieszankę w sposób podobny do złoża fluidalnego. Zamiast lemieszy można również stosować szufle, segmenty spiralne lub łopatki.

Przykład złożonego procesu mieszania z codziennych operacji:

1. W pierwszym etapie podstawowe składniki, takie jak pochodne zbóż, dekstroza, skrobia, sól, jaja w proszku, stabilizatory i aromaty są mieszane w sposób jednorodny.
2. W drugim etapie dodawane są płynne składniki, takie jak oleożywice, lecytyny, płynne aromaty i ekstrakty przypraw. Wszystkie płynne składniki muszą być jednorodnie rozprowadzone w proszku bez aglomeratów.
3. Następnie narzędzie mieszające zostaje zatrzymane.
4. W czwartym etapie do mieszalnika dodawane są delikatne składniki. Są to na przykład widoczne przyprawy, krążki cebuli, liofilizowane przetwory mięsne, suszone owoce, warzywa i gruboziarniste zioła.
5. W piątym etapie następuje krótki proces homogenizacji. W branży jest to określane jako "underlifting" przy minimalnym nakładzie energii.
6. W szóstym etapie zupa instant jest wyładowywana z miksera i transportowana do maszyny pakującej. Podczas tego procesu produkt nie może być segregowany.

Idealnie, zupa instant jest ...

• idealnie jednorodna
• bezpyłowa
• wolna od segregacji
• sypka.
• Grube kawałki, takie jak makaron, ziemniaki, grzanki, suszone owoce, krążki cebuli i widoczne przyprawy wyglądają naturalnie, świeżo i są nieuszkodzone.
• Gotowy produkt pozostaje chłodny. Mikser nie podgrzewa produktu. Wydłuża to okres przydatności do spożycia.
• Gotowy produkt rozpuszcza się szybko i jednorodnie w kontakcie z gorącą wodą.
• i smakuje wyśmienicie.

Rozwój produktu i procesu

W praktyce opracowanie nowej receptury musi być stale koordynowane z rozwojem procesu. To, co działa dobrze w skali 1 litra, niekoniecznie działa równie dobrze w przypadku partii 100 litrów lub 3000 litrów. Technolodzy żywności i inżynierowie procesu zajmujący się technologią mieszania często spotykają się w centrach technicznych producentów mieszalników. Tam przeprowadzane są próby. Procesy mieszania są optymalizowane. Celem jest doskonały produkt końcowy i zrównoważona efektywność ekonomiczna. Kolejnym celem jest oszczędność zasobów i minimalizacja_{emisji CO2}.

Precyzyjne mieszalniki, suszarkipróżniowe i reaktory syntezy są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Są one projektowane i produkowane odpowiednio dla poszczególnych branż:

• FARMACEUTYKA,
• CHEMIA SYNTEZY,
• METALURGIA PROSZKÓW,
• CERAMIKA NANOSTRUKTURALNA,
• ŻYWNOŚĆ,
• DIETETYKA,
• PRZEMYSŁ OLEJARSKI I TWORZYW SZTUCZNYCH