เครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ ( HOMOGENIZER )
เครื่องฮอโมจีไนซ์ (Homogenizer) หรือเรียกว่าว่า pressure homogenizer ใช้สำหรับผสมและลดขนาดไขมันในของเหลวให้เป็นเนื้อเดียวกัน ใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปอาหารเหลว เช่น ผลิตภัณฑ์นม น้ำกะทิ และ น้ำสลัด เครื่องจักรนี้ทำงานโดยอาศัยความดันสูง ทำให้ของเหลวผ่านช่องแคบ ด้วยความเร็วสูงมาก พลังงานจากแรงดัน ทำให้เกิดการแตกตัวของฟองอากาศ ส่งผลให้อนุภาคของเหลวมีขนาดเล็กลงและเกิดการกระจายเป็นเนื้อเดียวกัน
เครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ (Homogenizer) คืออะไร?
เครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ หรือ Pressure Homogenizer เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการผสมของเหลว เพื่อให้ได้ของเหลวที่มีความสม่ำเสมอและเป็นเนื้อเดียวกันโดยการลดขนาดของอนุภาค เช่น ไขมันในของเหลวให้เล็กลง ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีเนื้อเนียนละเอียด ซึ่งเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการแปรรูปอาหารเหลวต่าง ๆ เช่น ผลิตภัณฑ์นม น้ำกะทิ น้ำสลัด และซอสต่าง ๆ
หลักการทำงานของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
เครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ทำงานโดยใช้แรงดันสูง ทำให้ของเหลวไหลผ่านช่องแคบที่มีความเร็วสูง ส่งผลให้เกิดแรงเฉือน (shear forces) ซึ่งทำให้อณูของเหลวแตกตัว ฟองอากาศในของเหลวจะระเบิด ทำให้อณูไขมันเล็กลงจนกระจายตัวทั่วของเหลว เป็นผลให้ได้ของเหลวที่มีลักษณะเนียนละเอียดและเป็นเนื้อเดียวกัน
ส่วนประกอบเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
- ปั๊มแรงดันสูง เพื่อดันของเหลวให้ผ่านช่องแคบ
- ห้องโฮโมจิไนซ์ พื้นที่ที่ของเหลวถูกทำให้ผ่านไปด้วยแรงดันสูง
- วาล์วโฮโมจิไนซ์ ควบคุมแรงดันของการทำงานเพื่อให้อนุภาคของเหลวถูกย่อยให้มีขนาดเล็กลง
- ตัวควบคุมแรงดัน เพื่อปรับระดับแรงดันที่ใช้ในกระบวนการให้เหมาะสมกับประเภทของผลิตภัณฑ์
ข้อดีและข้อเสียของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
ข้อดีของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
- เพิ่มความคงทนของผลิตภัณฑ์ เช่น นม จะไม่แยกชั้นเมื่อเก็บไว้เป็นเวลานาน
- เพิ่มความคงตัวทางเคมี ทำให้ผลิตภัณฑ์มีอายุการเก็บรักษายาวนานขึ้น
- ทำให้เนื้อสัมผัสของผลิตภัณฑ์มีความเนียนละเอียดและสม่ำเสมอ
ข้อเสียของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
- ใช้พลังงานสูงในการสร้างแรงดัน
- ต้องมีการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เพื่อรักษาคุณภาพและประสิทธิภาพของเครื่องจักร
ตัวอย่างการผลิตด้วยเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
- ผลิตภัณฑ์นม ใช้สำหรับการผลิตนมโฮโมจิไนซ์เพื่อป้องกันการแยกชั้นของไขมัน
- น้ำกะทิ ช่วยให้เนื้อกะทิเนียนละเอียดและคงตัว
- น้ำสลัด ใช้เพื่อทำให้น้ำมันและน้ำสลัดเข้ากันดีขึ้น โดยไม่แยกชั้นระหว่างน้ำมันและของเหลวอื่น ๆ
ราคาเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
ราคาของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ขึ้นอยู่กับขนาดและความสามารถในการผลิต โดยเครื่องขนาดเล็กสำหรับการผลิตน้อยอาจมีราคาประมาณ 500,000 – 1,000,000 บาท ในขณะที่เครื่องจักรขนาดใหญ่สำหรับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สามารถมีราคาสูงถึง 5 – 10 ล้านบาท หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีและระบบควบคุมที่ใช้
ประวัติของเครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์
เครื่องโฮโมจิไนซ์เซอร์ (Homogenizer) มีประวัติเริ่มต้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดย Auguste Gaulin ชาวฝรั่งเศส ในปี 1899 เขาได้รับสิทธิบัตรสำหรับเครื่องโฮโมจีไนเซอร์ ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาการแยกตัวของไขมันในนม นวัตกรรมนี้ช่วยให้เกิดกระบวนการทำให้น้ำนมมีเนื้อเนียนละเอียดและคงตัวมากขึ้น ทำให้นมสามารถเก็บรักษาได้นานโดยไม่เกิดการแยกชั้นของไขมัน ผลงานของ Gaulin ได้รับการจดสิทธิบัตรในชื่อ “เครื่องจักรสำหรับการทำให้ของเหลวที่มีไขมันเป็นเนื้อเดียวกัน” และถือเป็นจุดกำเนิดของเทคโนโลยีการโฮโมจีไนเซชันที่ใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน
ในช่วงแรก เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ถูกนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมนมเป็นหลัก เพื่อรักษาคุณภาพของนมที่เก็บรักษาไว้ได้ดีขึ้น หลังจากนั้น เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ก็ได้รับการพัฒนาให้สามารถใช้งานในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มอื่น ๆ เช่น น้ำผลไม้ น้ำกะทิ และน้ำสลัด นอกจากนี้ เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ยังขยายการใช้งานไปในอุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง ที่ต้องการการทำให้สารประกอบต่าง ๆ กระจายตัวและคงตัวอย่างมีประสิทธิภาพ
วิวัฒนาการของเครื่องโฮโมจิไนเซอร์
- ยุคแรกเริ่ม เครื่องโฮโมจีไนเซอร์รุ่นแรกเป็นเครื่องมือเชิงกลที่ใช้กำลังคนและทำงานแบบกึ่งอัตโนมัติ
- การพัฒนาเชิงเทคนิค เมื่อเข้าสู่ศตวรรษที่ 20 การใช้แรงดันสูงเริ่มมีบทบาทในเครื่องจักรนี้ โดยการใช้แรงดันสูงถึงหลายร้อยบาร์ ช่วยให้อนุภาคไขมันและของเหลวถูกบีบอัดและแตกตัวอย่างละเอียด
- ปัจจุบัน เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ถูกพัฒนาให้มีระบบควบคุมอัตโนมัติเต็มรูปแบบ โดยสามารถควบคุมอุณหภูมิ ความดัน และความเร็วในการทำงานได้อย่างแม่นยำ ทำให้การผลิตมีความเสถียรและคุณภาพสูงขึ้น
เครื่องโฮโมจีไนเซอร์ยังคงมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมการแปรรูปอาหาร ผลิตภัณฑ์นม เครื่องดื่ม ยา และเครื่องสำอาง โดยเครื่องเหล่านี้สามารถผสมและลดขนาดอนุภาคไขมันหรือของเหลวให้เนียนละเอียด ทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพดีและสามารถคงตัวได้นาน