Korkeapainehomogenointi

Korkeapainehomogenointi on teollinen prosessi, jossa nesteen hiukkas- tai rasvaglobaulkoja pienennetään ajamalla ainetta korkeapaineessa kapean venttiilin tai suuttimen läpi. Paineen äkillinen lasku aiheuttaa hydrodynaamista leikkausta, turbulenssia ja kavitointia, mikä hajottaa suuria dropletteja tai rasvagloboja pienemmiksi ja parantaa emulsioiden ja suspensioiden stabiilisuutta sekä tasaisuutta. Prosessi voi olla yhden vaiheen tai useamman vaiheen kokonaisuus; usein käytetään ensiksi esihomogenointia ja lopullista homogenointia korkeammalla paineella.

Laitteisto ja toimintaperiaate määrittelevät lopputuloksen. Korkeapainehomogenointijärjestelmät koostuvat painepumpusta, venttiiliosa (tai useammasta venttiilistä koostuvasta valvontaketjusta), sekä usein julkaisista suojarakenteista ja puhdistustoiminnoista. Suuremmat tuotantolaitokset käyttävät useita peräkkäisiä venttiilejä ja monivaiheisia prosesseja. Laite on yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä, ja sen suorituskyky sekä puhdistettavuus ovat keskeisiä. Prosessi vaatii jäähdytystä tai lämpötilan hallintaa, koska adiabattinen lämmitys voi vaikuttaa herkkien komponenttien laatuun.

Käyttökohteet ja sovellukset vaihtelevat. Korkeapainehomogenointia käytetään laajasti elintarvikkeissa ja juomissa (esimerkiksi maidon, mehujen ja kasvioljeseokkeiden hiukkaskoon ja stabiliteetin parantaminen), farmasian ja bioteknologian alalla nano- ja miniemulsioiden tuottamiseen sekä kosmetiikkatuotteiden koostumusten parantamiseen. Prosessin etuja ovat pienemmät dropletkoot ja parempi stabiilisuus, joka voi pidentää tuotteiden säilyvyyttä ja tekstuurin yhtenäisyyttä. Rajoitteina ovat korkea energiankulutus, laitteiston kuluminen (erityisesti venttiilien kulumiselle), sekä lämpövaikutusten hallinta herkästi reagoivissa aineissa.