Homogenointilaitteet

Homogenointilaitteet ovat laitteita, joita käytetään nesteen tai dispergoidun järjestelmän partikkelien koon pienentämiseen ja tasaisen emulsion muodostukseen. Niitä käytetään elintarviketeollisuudessa, farmasiassa, kosmetiikassa sekä biotieteiden laboratorioissa ja tuotantolaitoksissa. Tavoitteena on jakaa hiukkaset pieniksi tai estää faasin erottuminen, jolloin syntyy stabiileja emulsioita tai suspensioita.

Yleisimmät tyypit ovat rotor-stator-homogenointilaitteet, joissa pyörivä roottori ja staattori muodostavat korkean leikkausvoiman. Näitä käytetään erityisesti nestemäisten suspensioiden ja emulssioiden valmistukseen sekä näytteiden homogenisointiin laboratorioissa. Toisena ryhmänä ovat korkeapainehomogenointilaitteet, jotka työntävät nestettä korkealla paineella kapean venttiilin läpi ja aiheuttavat cavitaatiota sekä leikkausta; näitä käytetään maidon homogenoinnissa sekä teollisissa suspensioissa. Kolmantena vaihtoehtona ovat ultraäänihomogenointilaitteet, jotka käyttävät korkeataajuista ääniaaltoja solujen rikkoutumiseen ja dispergoinnin edistämiseen. Lisäksi käytetään bead-mill-tyyppisiä laitteita sekä mikrofluidisoimia ja valve-homogenointilaitteita.

Toimintaperiaate ja valinta: leikkaus, turbulenssi ja cavitaatio pienentävät partikkelien kokoa ja parantavat emulsioiden stabiilisuutta. Valinta riippuu nesteen viskositeetista, halutusta partikkelikoosta, tuotantomääristä sekä lämpötilanhallinnasta. Käyttökohteet vaihtelevat maidon homogenoinnista rasva- ja öljypisaroiden tasaisempaan jakautumiseen sekä elintarvikkeiden, voiteiden ja lääkkeiden emulsioiden valmistukseen; biologisissa näytteissä solujen rikkoutuminen ja aineiden erottelun helpottaminen ovat myös tavallisia käyttötarkoituksia. Tärkeää on puhdistus ja hygieniasovellukset sekä osien helppo vaihdettavuus ja kyky toteuttaa CIP- tai sterilointivaatimukset.