Högtryckshomogenisering

Högtryckshomogenisering är en mekanisk process där en vätska pressas genom en mycket smal ventil eller kanal vid högt tryck för att bryta ned dispergerade faser till mycket små droppar. I mjölk och andra livsmedel används ofta denna metod för att reducera fett-droppstorlekar och skapa stabila emulsionssystem, men tekniken används även inom läkemedel, kosmetika och bioteknik. Droppstorleken kan gå från mikrometer ner mot submikron, vilket ökar ytfördelningens homogenitet och minskar fasseparation.

Principen kännetecknas av högt hydrodynamiskt skjuv, kavitation och turbulens när vätskan tvingas genom en restrictiv ventil eller ett nålliknande gap. Temperaturökning till följd av kompression och friktion kan förekomma och hanteras ofta av eftervärmeväxling och kylning. Processen kan göras i ett eller två steg (en eller två ventilsteg) för att uppnå önskad droppstorlek och stabilitet.

Vanliga tillämpningar inkluderar mjölkhomogenisering, där fettkropparna sprängs till små droppar för jämn färg och konsistens; emulsionsberedning för såser, drycker och kosttillskott; samt i farmaceutiska och kosmetiska produkter där stabila emulsioner är kritiska.

Fördelar inkluderar förbättrad stabilitet, textur och sensoriska egenskaper, samt längre hållbarhet i många livsmedelsprodukter. Begränsningar omfattar hög energi- och utrustningskostnad, potentiell protein- eller näringsförlust genom värme och mekanisk stress, och behov av noggrann processkontroll.

Historiskt utvecklades tekniken under 1900-talet för mjölkbehandling, och moderna system har förbättrat effektivitet, sanitation och kontroll av processparametrar.