¿Qué es un Homogeneizador?
Un homogeneizador es un instrumento utilizado para dispersar y romper sustancias en un líquido con el propósito de homogeneizarlas, es decir, lograr una mezcla uniforme.
En un sentido más amplio, también incluye la agitación de polvos mediante una hélice u otro dispositivo similar. Los métodos de trituración de partículas se pueden clasificar en molienda de alta presión, trituración de alta frecuencia (ultrasónica) y picado (agitado).
Los homogeneizadores de alta presión se utilizan comúnmente en fábricas, ya que pueden homogeneizar grandes cantidades de muestra bajo presión.
Los homogeneizadores ultrasónicos son más compactos y adecuados para homogeneizar pequeñas cantidades de muestra, lo que los hace especialmente útiles en experimentos científicos. Sin embargo, en la actualidad, se han desarrollado versiones más grandes que también se utilizan en la industria manufacturera.
Por otro lado, los homogeneizadores de agitación pueden pulverizar las muestras a gran velocidad, lo que permite homogeneizar incluso materiales duros en poco tiempo.
Los homogeneizadores encuentran aplicaciones en diversos campos, como la fabricación, la investigación y la medicina.
Usos de los Homogeneizadores
Los homogeneizadores se utilizan para triturar, dispersar y mezclar partículas finas y emulsionar agua y aceite, y se emplean en diversos campos.
- Producción de alimentos
Los homogeneizadores se utilizan en la fabricación de productos lácteos como nata, leche y mantequilla, bebidas como café y zumos de frutas, ketchup de tomate, salsas, aliños, condimentos y muchos otros productos alimentarios. - Ámbitos de investigación
Se utilizan para la extracción de proteínas, ADN, ARN, anticuerpos, orgánulos, virus, etc. de células y tejidos.
También se utilizan para la dispersión de materiales magnéticos, la investigación de nuevos materiales, etc. - Medicina
Se utilizan en la fabricación de productos farmacéuticos, como cápsulas blandas, pomadas y cremas.
También se utilizan en la fabricación de tintes y cosméticos, y para homogeneizar lodos.
Principio de los Homogeneizadores
Homogeneizadores a Presión
Los homogeneizadores a presión aplican presión para producir partículas finas. En concreto, el fluido se presuriza mediante una bomba y se hace pasar a través de una homoválvula, donde se homogeneiza mediante colisiones entre partículas y anillos de impacto y mediante fuerzas de cizallamiento debidas a las diferencias de presión a medida que el fluido se expulsa a través de una fina abertura. En comparación con otros métodos, el volumen de procesamiento es mayor y es posible una homogeneización más fina. Durante el uso se genera calor por fricción, por lo que el cilindro exterior debe enfriarse con agua helada o similar.
Los morteros de piedra, morteros y mazos también pueden considerarse un tipo de homogeneizador de alta presión.
Homogeneizadores Ultrasónicos
La homogeneización se logra mediante la aplicación de ondas ultrasónicas al líquido. Al aplicar vibraciones de alta frecuencia al líquido, se generan burbujas microscópicas debido a un fenómeno llamado cavitación. Las ondas de choque generadas por el colapso de estas burbujas rompen las partículas finas y las células presentes en el líquido. Las partículas resultantes adquieren una forma esférica debido a que colisionan entre sí en lugar de sufrir impactos físicos directos. Esto lo convierte en un proceso adecuado para la dispersión final y el pretratamiento para ajustar el tamaño de las partículas.
Además, este método se caracteriza por su alta capacidad de emulsificación, pero puede tener un rendimiento relativamente bajo en comparación con otros métodos.
Tipo de Agitador
Una pala exterior metálica fija y una pala interior giratoria son accionadas por un generador, que genera un flujo de líquido que entra desde el interior del generador por la fuerza centrífuga y se libera radialmente en la ventana de la pala exterior. En este proceso, la trituración tiene lugar cuando las partículas entran en contacto con las palas interior y exterior. Además, las ondas ultrasónicas generadas por la rotación a alta velocidad de las palas interiores provocan partículas más finas y homogeneizadas.