Desafíos de estabilidad de la emulsión y el principio de la tecnología de alto cizallamiento
La mayonesa y los aderezos para ensaladas son sistemas típicos de emulsión de aceite en agua. La mayonesa puede contener hasta un 80 % de aceite, lo que la convierte en una emulsión de aceite en agua donde el aceite es la fase dispersa y el agua es la fase continua. En estos sistemas con alto contenido de petróleo, lograr una dispersión uniforme de la fase de petróleo en la fase de agua y mantener la estabilidad a largo plazo es el desafío principal en el proceso de producción.
Los métodos de agitación tradicionales a menudo no logran proporcionar suficiente fuerza de corte para romper las gotas de aceite hasta alcanzar el tamaño fino requerido. Los estudios han demostrado que en la producción de mayonesa, las materias primas primero se premezclan en un tanque mezclador de gran volumen a velocidad moderada; Luego, la preemulsión resultante debe procesarse a través de un dispositivo de alto cizallamiento, donde las gotas de aceite se reducen aún más hasta su distribución de tamaño de partícula final. Este último paso es fundamental para la estructura, la estabilidad a largo plazo, la sensación en boca y el color del producto.
Los tanques de mezcla de acero inoxidable de alto cizallamiento están diseñados precisamente para abordar este problema del proceso. Su principio de funcionamiento es impartir una intensa energía mecánica al material a través de un cabezal homogeneizador giratorio de alta velocidad. El material pasa a través del estrecho espacio entre el estator y el rotor, donde sufre cientos de miles de acciones de corte por minuto, mientras que simultáneamente está sujeto a fuerza centrífuga, compresión, impacto y desgarro. Este cizallamiento de alta intensidad dispersa rápida y uniformemente la fase oleosa en la fase continua, formando una emulsión estable de aceite en agua o agua en aceite, lo que finalmente produce un producto de alta calidad, de textura fina y sin burbujas.
Los tanques de mezcla modernos de alto cizallamiento suelen estar equipados con sistemas de emulsión al vacío. El entorno de vacío reduce eficazmente la entrada de aire durante el mezclado, reduce el riesgo de oxidación y prolonga la vida útil del producto. Mientras tanto, el tanque está hecho de acero inoxidable apto para uso alimentario (304 o 316L) y la superficie interna está pulida a espejo para garantizar condiciones de producción higiénicas.
En términos de configuración del equipo, un sistema típico de mezcla de alto cizallamiento generalmente incorpora múltiples agitadores que trabajan juntos. Por ejemplo, un tanque de mezcla a presión/vacío de 500 litros puede estar equipado con un agitador de ancla, un impulsor helicoidal inferior y un mezclador de alto cizallamiento en línea de dientes múltiples, junto con camisas de calentamiento/enfriamiento, celdas de carga y una bomba lobular de descarga. Esta agitación de varios niveles garantiza que el material se procese minuciosamente en cada área del tanque, eliminando las zonas muertas.
