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_HOMOGENEIZADORES_
SORVETES
O principal objetivo da homogeneização é reduzir o tamanho dos glóbulos de gordura
(de 10 micra de diâmetro para 1 mícron).
Isto melhora a suavidade do sorvete e permite que mais proteínas cubram a superfície dos glóbulos de gordura, evitando sua separação na produtora, o que aumenta a viscosidade da calda e produz um corpo mais suave e melhora a textura no sorvete congelado.
Facilitando a ação dos agentes emulsificantes e estabilizantes sobre a superfície das partículas.
A homogeneização tem um resultado melhor quando a mistura estiver acima de 50ºC de temperatura, nesta condição a gordura está totalmente liquida.
Misturas contendo 14% de gordura devem ser Homogeneizada de 100 a 125 (BAR de Pressão) no primeiro estágio e de 50 BAR no segundo estágio.
Totalizando de 150 a 175 BAR no manômetro de Homogeneização.
O percentual de gordura da mistura é que vai determinar a pressão de trabalho do Homogeneizador, pois quanto maior o percentual de gordura maior a pressão de trabalho e assim vice-versa.
Com isso agregando maior sabor, paladar e qualidade ao sorvete.
LEITE PASTEURIZADO
A finalidade da homogeneização é diminuir o diâmetro dos glóbulos de gordura do leite de 2 – 10 µm para 0,8 – 3 µm, de maneira a atrasar ou impedir a separação da fase de gordura.
Esta operação se realiza em um homogeneizador de válvulas.
O processo de homogeneização deve ser realizado em temperatura superior a 54°C, de maneira que toda a gordura esteja em estado líquido.
No homogeneizador, uma bomba de alta pressão faz passar o leite através de uma primeira válvula, em que a contra-pressão atinge de 15 a 20 kPa (em torno de 150-200 kg/cm2), onde se produz a ruptura e a divisão dos glóbulos de gordura.
Devido a alta pressão, a temperatura do leite se eleva e produz a desnaturação das aglutininas.
Porém, ao mesmo tempo, a coalescência da gordura é favorecida pela alta temperatura.
Para anular esse segundo efeito, o produto passa por uma segunda válvula onde a contra-pressão é de 2 a 4 kPa (20-40 Kg/cm2).
Após a homogeneização, a membrana dos glóbulos de gordura é insuficiente para mantê-los estáveis, já que houve um aumento da superfície, de quatro a seis vezes.
Contudo, as proteínas lácteas, especialmente as caseínas, são adsorvidas na superfície da gordura e atuam como agentes emulsionantes, estabilizando os glóbulos de gordura.
Um importante aspecto nutricional é que a gordura láctea homogeneizada possui maior digestibilidade.
Além disso, foi demonstrado que a homogeneização leva à fotoestabilidade do leite e evita a decomposição da vitamina B2 (SAIDI, 1992).
O processo de homogeneização provoca, em média, nas pressões usuais de tratamento, a diminuição de 101 microrganismos/ml para cada efeito do equipamento.
As bactérias Gram-negativas sofrem uma redução maior do que as Gram-positivas (THIEBAUD et al., 2003).
Além desse efeito secundário, também foi observado que o tempo de coagulação enzimática do leite é menor quando o leite é homogeneizado (especialmente quando a homogeneização ocorre após a pasteurização) (GARCÍA-RISCO et al., 2002).
HOMOGENEIZAÇÃO DO CATCHUP
A homogeneização serve para retardar ou minimizar uma eventual sedimentação das partículas em suspensão (e consequente separação do soro).
Ela é efetuada no “Homogeneizador” onde o concentrado é forçado a passar através de orifícios muito finos à pressão de 70 a 100 atm a uma temperatura de 65º C, de modo a fragmentar finamente os sólidos em suspensão.
Aumenta-se assim a viscosidade do concentrado, obtendo-se uma textura mais suave.
CREME
O creme é homogeneizado para obter tanto uma viscosidade elevada no creme ligth como uma alta consistência num creme integral.
Normalmente, o creme é homogeneizado em um estágio com pressões que dependem do conteúdo da gordura: creme com teor de gordura de 10 – 18% é homogeneizado a 140-210 bar, e a 50 bar para cremes com teor de gordura de 38-48%.
Para evitar a formação de nata em cremes com baixo teor de gordura, homogeneização em dois estágios é um modo muito eficiente para diminuir aglomerações.
Tanto pressão como a temperatura são muito importantes para a correta viscosidade.
A pressão de homogeneização aumenta com o aumento da viscosidade do creme e diminui com o aumento das temperaturas.
Devido a necessidade de homogeneizar gordura no estado liquido, a temperatura mínima para homogeneização é 40 – 45ºC.
IOGURTE E OUTROS PRODUTOS DE LEITE INOCULADOS
É essencial uma boa homogeneização do leite de iogurte antes da fermentação para a alta estabilidade e viscosidade da estrutura do coalho.
Durante a homogeneização, as proteínas do leite criam uma nova membrana globular cobertos com proteína de leite atuam como amplos complexos de proteína no processo de formação físico químico do coalho.
Neste contexto, homogeneização eficiente depende de uma combinação de temperatura de homogeneização de 40 – 80ºC (leite) é utilizado.
No caso do leite, entretanto a temperatura de homogeneização tem um efeito limitado.
Para produtos com porcentagens maiores de gordura, temperatura elevada de homogeneização.
O principal fator na determinação da pressão correta de homogeneização é o teor de gordura são tipicamente homogeneizados a 400 bar, ao passo que produtos altamente gordurosos, serão homogeneizados a 250 bar.
Outros parâmetros na escolha da pressão de homogeneização são a quantidade de proteína no leite e na proporção proteína / gordura.
Finalmente, o tipo e o número de válvulas homogeneizadoras influenciam na escolha da pressão correta de homogeneização.
Leite para manteiga e leite para iogurte liquido são homogeneizados após fermentação.
As condições de homogeneização dependem da viscosidade exigida no produto final.
PRODUTOS UHT
Produtos UHT podem ser homogeneizados antes ou depois do tratamento UHT.
A homogeneização após o tratamento UHT requer condições asséptica para evitar a contaminação do produto esterilizado.
Portanto, para simplificar a operação e minimizar custos, normalmente a homogeneização é efetuada no produto não esterilizado em sistemas indiretos.
Entretanto, alguns produtos e alguns sistemas requerem que a homogeneização ocorra depois do tratamento UHT (após aquecimento e resfriamento rápido) para ser totalmente efetivo.
Sistemas indiretos com trocadores de calor de placas ou tubulares não requerem homogeneização asséptica.
Infusão de vapor direto e sistema de injeção de vapor direto, por outro lado, requerem homogeneização asséptica.
Alta infusão, que é uma combinação de infusão de vapor direto e trocadores de calor tubular indireto, é o único sistema direto que é configurado para homogeneização após o tratamento UHT.
O creme é geralmente homogeneizado após esterilização para evitar uma nova associação de pequenos glóbulos gordurosos.
Geralmente o creme UHT com boa estabilidade e funcionalidade pode ser produzido sem aditivos através da otimização do processo e particularmente de uma homogeneização.
Os produtos UHT de baixa viscosidade, que são armazenados por longos períodos em ambientes muitos quentes, devem ter glóbulos de gordura muito pequenos, para evitar a formação de nata.
LEITE CONDENSADO
Leite condensado não adoçado é homogeneizado diretamente após o evaporador.
A homogeneização em dois estágios (125 – 250 bar) é normal para esta aplicação.
A homogeneização previne coalescência dos glóbulos de gordura durante a esterilização.
Aumenta a pressão de homogeneização, por outro lado, reduz-se a estabilidade da proteína, que pode causar coagulação durante a esterilização.
A homogeneização deve ser otimizada para maximizar dispersão de gordura sem causar instabilidade da proteína.
REQUEIJÃO
O requeijão é geralmente homogeneizado para obter um produto mais firme e homogêneo.
QUEIJO
Leite para certos tipos de queijo especialmente queijo faixa azul e feta, é homogeneizado.
Estes queijos vão parecer mais pálidos e as gorduras ficarão mais susceptível a lipólises pelas enzima lipásicas, que contribuem para o sabor característicos destes queijos.
MARGARINA LIGHT
Margarina light com teor muito baixo de gordura (menor que 20%), geralmente contêm substitutos de gorduras.
Homogeneização a 500 – 1000 bar imediatamente após a mistura podem produzir partículas muito pequenas dos substitutos de gordura em suspensão, cirando assim um paladar similar ao da própria gordura.
Molhos encorpados com amido e hidrocolóides.
Produtos tais como molhos pardos e alguns tipos de molho de tomate são normalmente encorpados com amido, gomas e pectina.
Para estes produtos, homogeneização a 100 – 150 bar imediatamente após a preparação da receita e antes do tratamento de calor é benéfico, porque a homogeneização propicia uma consistência melhor, aumenta a viscosidade e reduz qualquer tendência á separação.
Quando a pasta de tomate está presente, a homogeneização também pode dar uma cor mais brilhante ao produto, e a dispersão melhorada pode intensificar o sabor do tomate.
Ketchups de tomate natural, os ketchups de tomate natural não tem espessantes adicionados e dependem da pasta de tomate bem quente para encorpar. Neste caso, homogeneização a 340 – 500 bar após eliminação do ar e na temperatura de pasteurização (geralmente 95 – 105°C) aumenta a viscosidade e estabilidade.
Novamente a homogeneização também propicia uma cor mais brilhante e um sabor mais acentuado de tomate.
A homogeneização permite produzir produtos de alta qualidade com baixo teor de pasta de tomate, reduzindo assim custos de produção.
MOLHOS PARA SALADAS
A homogeneização de molhos de baixa nível calórico e creme para salada a 100 – 150 bar após mistura é efetivo tanto para o aumento da viscosidade quanto para assegurar a estabilidade da emulsão.
Quando produtos com baixo teor de gordura ou livres de gordura, contendo substitutos de gordura são produzidos, é recomendável a utilização de alta pressão assim como no caso de alimentos com teor muito baixo de gordura.
OVO LÍQUIDO
Ao pasteurizar produtos de ovo liquido, foi contatado que passando o ovo líquido através de um homogeneizador a 100 – 150 bar antes de pasteurizar pode reduzir a incrustação no trocador de calor.
Isto é devido á queda do chalaze ( um material fibroso que liga o conteúdo do ovo á casca), que é muito difícil de filtar e tende a se depositar nas superfícies de troca térmica dos equipamentos.
A homogeneização é particularmente importante quando se produz ovo em pó.
SUCO DE FRUTAS
Quando sucos de fruta (particularmente os sucos cítricos) são concentrados, a eficiência da evaporação é limitada pela viscosidade do suco e a formação de hesperidina nas superfícies de transferência de calor.
Para compensar esta formação, se torna necessário o aumento da diferença de temperatura entre o vapor e produto, e isto por sua vez reduz a qualidade do produto.
Utilizando a homogeneização antes da evaporação existente uma redução da viscosidade, melhorando a qualidade do produto e aumentando o rendimento da produção.
Métodos alternativos tais como utilizar centrifugação pode reduzir o rendimento em 2 – 3%.
A homogeneização também pode ser utilizada para reduzir a separação de polpa e a sedimentação em tanques quando ocorrer a reconstituição de sucos e néctares.
BEBIDAS DE FRUTAS
No caso de bebidas de frutas, a homogeneização pode ser utilizada para melhorar a estabilidade de coloração.
Pode também ser utilizado para emulsificar sabores solúveis em óleo que foram adicionados.
Em alguns casos uma pré-dispersão de corante ou sabor é preparado e homogeneizado antes da mistura da receita.
Por outro lado, quando bebidas de frutas produzidas a partir de sucos de frutas trituradas, a homogeneização de todo produto pode ser necessária para dar boa estabilidade e prevenir “anéis no gargalo”.
CREME PARA CAFÉ
A homogeneização de cremes para café melhora a estabilidade ao beber e aumenta o paladar.
A pressão de homogeneização varia com a receita e processo aplicados, mas no geral é necessário pressão superior (até 500 bar) para prolongar a vida útil dos cremes líquidos para café.
MOSTARDA
Homogeneização de mostarda a 100 – 150 bar após a pré-mistura e anterior ao tratamento de calor causa melhor dispersão do óleo de mostarda para se obter um sabor mais intenso. Isto também ajuda a prevenir separação.
CREMES FALSOS
Para assegurar boa estabilidade nos cremes falsos, estes produtos são normalmente homogeneizados a temperatura de 50 – 55 ºC e a pressões entre 200 e 350 bar.
Geralmente as pressões mais baixas são utilizadas para produtos pasteurizados e as pressões superiores para cremes sintéticos de longa validade.
LICORES
A homogeneização de misturas de coquetéis que contém álcool e alguma forma á base de creme reduz o tamanho das gotículas de gordura ou óleos para retardar a separação do creme.
A longa vida de prateleira destes produtos requer uma pressão de homogeneização aproximadamente 275 bar com duas passagens pelo homogeneizador.
LEITE DE SOJA
A homogeneização de leite de soja reduz o tamanho das gotículas, o que melhora o paladar, elimina a sedimentação e separação do leite, e emulsifica os óleos do grãos de soja ao produto.
As pressões utilizadas para este produto variam consideravelmente dependendo do processo utilizado.
A pressão pode variar desde 170 a 550 bar e de uma até três passagens podem ser utilizadas.
BIOTECNOLOGIA
Nas indústrias biotecnológicas, a homogeneização é amplamente utilizada para romper micro-organismo, tais como ecoli, e leveduras para liberar enzinas ativas e proteínas.
INDÚSTRIAS FARMACÊUTICAS E DE SAÚDE
Homogeneizadores para estas indústrias são normalmente fornecido como sistemas completos montados sobre uma plataforma.
O sistema inclui bomba de alimentação, controle temperatura, sistema de limpeza e esterilização, proteção física do homogeneizador e automação para controle das fases de inicio e parada.
O sistema é projetado para minimizar riscos de contaminação, perda de produto e variações de qualidade de produto, bem como riscos físicos para os operadores e custos de manutenção.
CREMES PARA CUIDADOS DA PELE
Homogeneização de alta-pressão (700 bar) melhora a estabilidade e a penetração na pele dos ingredientes ativos encapsulados nos cremes para a pele, através da redução das partículas de gordura, potencializando uma baixa concentração de agentes surfactantes.
INDÚSTRIA QUÍMICA
Homogeneização é essencial numa ampla rede de aplicações industriais, tais como as foto-emulsões, inseticidas, polímeros acrílicos, produtos oleosos, dispersão de dióxido de titânio e outros pigmentos, arreia e dispersões de número e muitos outros.
EMULSÕES DE CERA E SILICONE
Uma emulsão de cera ou silicone é uma dispersão de partículas sólidas cera/silicone numa fase contínua de água.
Estas emulsões são utilizadas no papel e nas indústrias de material de construção.
A homogeneização fornece o requerido tamanho de partícula, pequena e uniforme, uma boa estabilidade mecânica mesmo que em uma solução ácida, e uma longa vida de prateleira.
LÁTEX
Todos os látices, ambos natural e sintéticos são sensíveis ao corte de variados estágios.
Isso significa que sob corte estes matérias podem coagular, um fato que torna difícil processar o látex.
Entretanto, o homogeneizador tem sido muito bem sucedido na solução deste problema e possui um número de aplicações no processamento do látex: dispersão de ingredientes componentes do látex, aglomeração ou crescimento de partículas de látex, produção de fios de látex ou filamentos, lotes dominantes antes da coagulação, pigmentação de látices, incorporação de óleos extensivos aos látices, plastificação de látices
ESMALTE
A homogeneização de alta pressão oferece vantagens significativas relacionadas à otimização da textura do produto, tornando-o mais elástico e maleável.
O processo pode ser usado para reduzir o tamanho da partícula para criar uma dispersão de corante mais uniforme, possibilitando a obtenção da densidade e viscosidade corretas, tornando o produto final de fácil aplicação."
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