Mleko i śmietana (8)

m a		mm
		____________I
2 W J	4
	\2
• ••	3

Rys. 1.8. Różne typy niestabilności emulsji (Walstra 1983): 1 - fiokulacja, 2 - koalescencja, 3- wolny podstój, 4- szybki podstój, 5-załamanie emulsji; (deemulgacja)

kość kuleczek tłuszczowych wywierają wpływ zastosowane ciśnienie i temperatura homogenizacji, zawartość tłuszczu oraz liczba stopni homogenizacji. Powstałe po homogenizacji nowe kuleczki tłuszczowe mogą ulegać interakcjom oraz adsorbować na swojej po

Rys. 1.9. Warstwa powierzchniowa kuleczki tłuszczowej po homogenizacji (Walstra 1983)

wierzchni białka zawarte w plazmie mleka (rys. 1.9). Jeżeli tempo adsorpcji jest większe niż tempo interakcji, np. w przypadku homogenizacji łącznej, to w efekcie zachodzi mikronizacja emulsji tłuszczowej (rys.1.10). Uzyskane mleko, tzw. mikronizowane, wykazuje tendencję do wydzielania na swojej powierzchni warstewki śmietanki.

Gdy zawartość tłuszczu jest duża, np. frakcja śmietanki podczas homogenizacji rozdzielnej, tempo interakcji kuleczek tłuszczowych wzrasta, tempo zaś adsorpcji białek maleje. Przy pewnej zawartości tłuszczu tempo adsorpcji białek jest zbyt małe, aby zapewnić szybkie pokrycie całej powierzchni kuleczek tłuszczowych, wówczas efektem homogenizacji jest tzw. wiskolizacja (rys.1.10). Obserwuje się wtedy wzrost lepkości w wyniku powstania gronek tłuszczu. Jeżeli takiego produktu o wysokim stopniu koale-scencji użyje się do produkcji mleka, to będzie ono nazywało się mlekiem wiskolizowanym. Gdy zawartość tłuszczu w produkcie homogenizowanym jest jeszcze wyższa, tempo interakcji znacznie przewyższa tempo adsorpcji. Zachodzi wówczas flokulacja małych kuleczek tłuszczowych w tzw. gronka. Powstałe gronka w wyniku koalescencji tworzą gruzełki, co objawia się znacznym wzrostem lepkości. Przy podwyższonej temperaturze następstwem koalescencji może być deemulgacja tłuszczu, która objawia się powstaniem warstwy wolnego tłuszczu na powierzchni produktu gotowego.

Rys. 1.11. Głowice do homogenizacji wielostopniowej (Kessler 1981)

Rys. 1.10. Kuleczki tłuszczowe w mleku: a - nie homogenizowanym, b - homogenizowanym -wiskolizowanym c - mikronizowanym (Dairy Handbook, Alfa-Laval)

W przypadku homogenizacji produktów wysokotłuszczowych powstałe kuleczki tłuszczowe ulegają aglomeracji, tworząc gronka, a ponadto obserwuje się wzrost lepkości oraz zwiększoną zdolność podstojową tłuszczu.

Zjawisko to praktycznie nie występuje w śmietance o zawartości tłuszczu 9%, natomiast występuje zawsze, gdy zawartość tłuszczu przekracza 18%. W celu rozbicia powstałych skupisk kuleczek tłuszczowych często stosuje się homogenizację dwustopniową. Ciśnienie na drugim stopniu homogenizacji jest zawsze mniejsze (2-10-krotnie) niż na pierwszym stopniu. Homogenizacja dwustopniowa może być realizowana przy użyciu:

-    dwóch szeregowo połączonych homogenizatorów,

-    jednego homogenizatora z nawrotem produktu,

-    jednego homogenizatora z dwoma stopniami homogenizacji (rozdz.9, t.l),

-    homogenizatora z głowicą do homogenizacji wielostopniowej (rys.1.11).

W celu kontroli prawidłowości homogenizacji produktu określa się tzw. indeks homogenizacji (IH), który można obliczyć z następującego wzoru: