Homogenisatoren

Unter Homogenisierung wird die Schaffung einer homogenen, d. h. eine möglichst gleichmäßige Struktur, Verbindung verstanden. Dies bedeutet eine gleichmäßige Mischung verschiedener, nicht ineinander löslicher Komponenten. Aufgrund des Dichteunterschiedes muss bei nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten die dispergierende Flüssigkeit bis zu einer gewissen Teilchengröße zerkleinert werden. Im anderen Fall würde sie sich sehr schnell wieder von der anderen Flüssigkeit trennen. 

Methoden der Homogenisation

Grundsätzlich gibt es verschiedene Methoden der Homogenisation: die Ultraschall-, die Rohr- und die Kolbenspalthomogenisierung sowie die Homogenisierung mittels eines Microfluidizers. Bei der Ultraschlallmethode werden anhand eines Generators Schwingungen im Ultraschallbereich erzeugt. Die elektrischen Schwingungen werden von einem Schallwandler in mechanische umgewandelt. Im Anschluss daran werden sie an die Sonotrode weitergeleitet. Diese leitet die Ultraschallschwingungen letztendlich auf das zu homogenisierende Produkt. Bei Fettemulsionen kann diese Methode jedoch nicht angewendet werden. Bei einem Microfluidizer wird die Emulsion durch eine Interaktionskammer gepresst. Diese Interaktionskammer besteht aus Mikrokanälen, die den Strahl in zwei Teilstrahlen aufspalten. Am Ende der Interaktionskammer treffen die Strahlen mit einer hohen Geschwindigkeit wieder aufeinander, was zu einer Verkleinerung der Partikelgrößen führt. Ein Kolben-Spalt-Homogenisator besteht aus einer Hochdruckpumpe, die eine Flüssigkeit in ein Ventil presst. Die Flüssigkeit durchläuft im Ventil einen schmalen Spalt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit deutlich vergrößert wird. Am Spaltaustritt sinkt die Strömungsgeschwindigkeit wieder deutlich, da sich hier die Verengung schlagartig wieder aufhebt. Der in den Gasbläschen entstehende Unterdruck führt zu einem Implodieren der Bläschen, wodurch wiederum Schockwellen und Flüssigkeitsstrahlen mit einer hohen Geschwindigkeit ausgesendet werden. Die in der Flüssigkeit enthaltenen Tropfen werden somit beschleunigt, verformt, zerrissen und zerkleinert.

Anwendungsgebiete der Homogenisierung

Ein Hauptanwendungsgebiet stellt die Lebensmittelindustrie dar. Das bekannteste Beispiel wohl überhaupt ist die Homogenisierung von Milch. Die Homogenisierung wird ebenfalls in der Metallverarbeitung eingesetzt. Beispielsweise werden Aluminium-Stanggusbolzen vor der Weiterverarbeitung zu Pressprofilen homogenisiert. In der Mathematik steht die Homogenisierung im Zusammenhang mit der Vereinheitlichung von verschiedenen Sachverhalten oder Daten. In der Zellbiologie spielt die Homogenisierung ebenfalls eine entscheidende Rolle. Für bestimmte Analysen müssen die Zellen erst "aufgebrochen" werden, damit sie isoliert werden können. In der Physik kann die Homogenisierung auch auf Laserstrahlen angewendet werden. Darunter versteht man eine gleichmäßige Intensitätsverteilung des Lichtes über den gesamten Strahlquerschnitt.

Literatur

• http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Homogenisierung&oldid=86819306 (Abgerufen: 31.03.11).
• http://www.lebensmittellexikon.de/h0000040.php (Abgerufen: 31.03.11).