Đồng hóa 1 cấp và đồng hóa 2 cấp

Đồng hóa là quá trình không thể thiếu trong sản xuất hầu hết các loại đồ uống như sữa, nước trái cây hay các loại thực phẩm dạng paste có hàm lượng béo cao như bơ, kem, phô mai,…

Thiết bị đồng hóa có khá nhiều loại, tùy theo từng mục đích mong muốn mà sẽ sử dụng loại phù hợp. Nhìn chung trong ngành công nghiệp thực phẩm đối với quy mô sản xuất thiết bị đồng hóa áp lực cao được sử dụng nhiều nhất có 2 dạng: đồng hóa 1 cấp và đồng hóa 2 cấp. Vậy sự khác biệt giữa hai loại này là gì và ứng dụng của từng loại ra sao? Hãy cùng Ifood tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!

Máy đồng hóa làm việc như thế nào?

Khi sản phẩm di chuyển qua khe hẹp của van đồng hóa, năng lượng được lưu trữ trong dòng chất lỏng áp suất cao sẽ nhanh chóng được chuyển thành dòng chất lỏng vận tốc cao. Một sự kết hợp của lực đẩy, nổ và lực cắt làm phá vỡ các hạt lơ lửng làm chúng phân tán trong hệ nhũ tương.

Có thể hiểu hoạt động của máy đồng hóa thông qua các bước sau:

Sản phẩm chưa đồng hóa đi vào “Valve Seat” ở áp suất cao, vận tốc nhỏ.
Khi đi vào khoảng hở giữa “Valve” và “Seat” (khoảng hở có thể điều chỉnh được), vận tốc tăng nhanh, áp suất giảm xuống.
Lúc này năng lượng cực kì lớn được giải phóng gây ra sự hỗn loạn và sự khác biệt về áp suất cục bộ làm xé tan các hạt.
Sản phẩm đồng hóa va chạm vào “Impact ring” và thoát ra ở áp suất đủ để chuyển sang bước kế tiếp.

Máy đồng hóa 1 cấp và 2 cấp

Một ví dụ tham khảo

– Máy đồng hóa 1 cấp sử dụng áp suất là 2500psi (17.24 MPa)

– Máy đồng hóa 2 cấp sử dụng áp suất:

Cấp 1: 2000psi (13.79 MPa)
Cấp 2: 500psi (3.45 MPa)

– Trong cả đồng hóa 1 cấp và đồng hóa 2 cấp, áp lực đồng hóa toàn bộ (P1) được sử dụng trên thiết bị đầu tiên. Trong đồng hóa 1 cấp, áp suất ngược (P2) được tạo ra bởi quá trình. Trong đồng hóa 2 cấp, áp suất ngược (P2) được tạo ra bởi cấp thứ hai. Trong trường hợp này áp lực ngược có thể được chọn để đạt được hiệu quả đồng nhất tối ưu.

– Sử dụng các thiết bị hiện đại, kết quả tốt nhất thu được khi quan hệ P2 / P1 là khoảng 0,2. Đồng hóa cấp thứ hai cũng làm giảm tiếng ồn và độ rung trong ống xả.

– Đối với hệ nhũ tương dầu trong nước, áp suất lý tưởng sử dụng ở cấp 2 được nhận thấy là bằng 10 – 15% tổng áp suất đồng hóa. Đồng hóa sữa 2 cấp cho kết quả chất lượng hệ nhũ tương tương tự như đồng hóa 1 cấp. Mẫu sữa trước và sau đồng hóa cấp 2 không cho thấy bất kì sự biến chất nào trong hệ nhũ tương.

– Nếu máy đồng hóa có áp suất vận hành tối đa là 2000 psi, thì cấu hình van hai cấp sẽ làm tăng chất lượng đồng nhất cao hơn chất lượng được tạo ra bởi bộ van một cấp ở áp suất tối đa này.

– Đồng hóa luôn diễn ra trong giai đoạn đầu tiên. Giai đoạn thứ hai về cơ bản phục vụ hai mục đích:

Cung cấp áp suất ngược liên tục và có kiểm soát cho giai đoạn đầu, tạo điều kiện tốt nhất cho đồng hóa
Phá vỡ các cụm được hình thành trực tiếp sau khi đồng hóa như trong hình bên dưới

Ứng dụng của đồng hoá cấp 1 và 2

– Đồng hóa 1 cấp thường được áp dụng đối với các sản phẩm có hàm lượng béo khá thấp (không tới 6%) như sữa động vật, sữa thực vật, nước ép trái cây,…

– Đồng hóa 2 cấp thường được áp dụng đối với các sản phẩm có hàm lượng béo cao (lớn hơn 6%) như sữa đặc, bơ đậu phộng, kem,… để ngăn chặn sự kết khối.