Bản chất của quá trình đồng hóa là sự phá vở các hạt cầu béo thành nhiều hạt cầu béo nhỏ hơn. Do đó nó làm giảm số lượng các khối kem và đồng thời cũng làm giảm khả năng đông tụ hay kết dính lại của các hạt cầu.
Hình 3.3: Các hạt cầu béo trước và sau quá trình đồng hóa
a. Các biến đổi của nguyên liệu
Các hạt cầu béo ban đầu bị phá vỡ là do sự chuyển động hỗn loạn và sự va chạm. Kết quả là đường kính các hạt cầu béo giảm còn khoảng 1m và kèm theo đó là số lượng các hạt cầu béo tăng lên gấp từ 4 đến 6 lần. Bên cạnh đó độ nhớt của sữa sẽ giảm đi khi nhiệt độ ngày càng tăng.
b. Thiết bị đồng hóa 2 cấp
Nguyên lý hoạt động: Hệ nhũ tương sữa được bơm qua 1 khe hẹp với tốc độ cao, kích thước các hạt cầu béo giảm do các cơ chế:
- Va đập giữa các hạt phân tán với nhau: khe hẹp có tiết diện giảm dần, do đó tốc độ dòng sản phẩm đi qua khe hẹp ngày một tăng cao đạt đến chế độ chảy rối, các hạt phân tán va đập với nhau khiến chúng bị vỡ ra tạo thành các hạt phân tán có kích thước nhỏ hơn.
- Va đập giữa các hạt phân tán với bong bóng khí: tốc độ dòng cao còn làm xuất hiện những bong bóng khí, va đập vào hạt phân tán làm giảm kích thước hạt.
- Va đập giữa các hạt phân tán vào bề mặt cứng của thiết bị.
Chế độ: Nhiệt độ đồng hóa là 700C là nhiệt độ thích hợp để phân tán hoàn toàn được các hạt cầu béo, các cầu béo tồn tại ở pha lỏng và liên kết bình thường với
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 23 -
sữa. Lúc này đồng hóa xảy ra hiệu quả nhất. Đồng thời ở nhiệt độ này, sự biến đổi thành phần hóa học xảy ra không đáng kể. Áp suất:<100 bar, tuỳ thuộc vào độ nhớt yêu cầu của sữa bán thành phẩm. Áp suất được điều chỉnh sao cho độ nhớt sữa sau cô đặc đạt 1800cP. Để tăng độ nhớt bán thành phẩm, cần tăng áp suất đồng hóa, tuy nhiên áp suất này không được vượt quá 110 bar để đảm bảo độ an toàn của thiết bị.
Hình 3.4: Cầu béo được phá vỡ qua khe hẹp của thiết bị đồng hoá dưới áp suất cao.