Дегазация — это удаление газовых пузырьков, чаще всего воздуха, из жидкости, например из геля. Дегазация необходима и для удаления растворённых газов из жидкого сырья. Иначе они позже выделились бы в готовом продукте и образовали бы в нём пузырьки.
Почему воздух в продукте вреден
После процессов смешивания часто необходима дегазация, поскольку при переработке веществ от жидких до высоковязких нередко образуются воздушные и газовые включения. Они могут:
- вызывать прогоркание жиров и масел
- приводить к окислению и изменению цвета
- изменять запах и вкус
- делать покрытые поверхности пористыми и дырявыми
Деаэрированные продукты, напротив, химически более стабильны и дольше хранятся. В промышленности, например, дегазация воды важна везде, где требуются минимальные значения содержания кислорода, в частности в химической промышленности, фармацевтике и производстве напитков. Бытовой пример — открывание бутылки минеральной воды с газом.
Как высвобождаются газы
Сильнее всего жидкости выделяют газы при нагревании и одновременном снижении давления. Это зависит от растворимости газов, которая, согласно закону Генри снижается при уменьшении парциального давления и повышении температуры. Газы могут высвобождаться и естественным путём, например при выделении газов из пенопластов.
Применение
Дегазация особенно важна для продуктов, чувствительных к кислороду, и там, где пузырьки ухудшают свойства. Оба фактора относятся к косметике: кислород сокращает срок хранения, а газовые пузырьки ускоряют коалесценцию дисперсной фазы. Другие примеры:
- Массы для аккумуляторов: кислород сделал бы готовый продукт непригодным
- Масла и смазочные материалы: дегазация перед перекачиванием снижает износ из-за кавитации
- Лаки: дегазация перед отверждением или применением
- Напитки и соусы: дегазация подавляет аэробные микроорганизмы и увеличивает срок хранения
- Шампунь: собственные поверхностно-активные вещества заставляют его пениться, поэтому без дегазации розлив был бы невозможен
Что важно при дегазации
Вакуум целенаправленно увеличивает пузырьки воздуха, чтобы они поднимались в продукте. Здесь перемешивание тесно связано с эффективностью процесса.
- Ёмкость должна быть достаточно большой для вспененной массы, чтобы масса не смачивала крышку и не попадала в вакуумный насос
- Мешалка не должна измельчать пузырьки воздуха
- При этом она должна хорошо перемешивать, чтобы пузырьки быстрее поднимались к поверхности и лопались там
- Без мешалки всё зависело бы от скорости подъёма пузырьков и занимало бы очень много времени
Сложности возникают, когда поверхностно-активные вещества стабилизируют газовые пузырьки. Эти вспомогательные вещества призваны стабилизировать эмульсию или дисперсию, но окружают и пузырьки, делая их очень прочными. Решение — мешалки с оптимизированной подачей продукта: большие кольцевые поверхности транспортируют продукт к поверхности и помогают разрушать пузырьки и в пене. Благодаря этому дегазация заметно сокращается. Обратным процессом является газирование.
Другие процессы
Часто задаваемые вопросы о дегазации
Почему продукты необходимо дегазировать?
Воздушные и газовые включения могут приводить к окислению, прогорканию жиров и масел, изменению цвета, а также запаха и вкуса. Дегазированные продукты химически более стабильны и дольше хранятся.
Как работает дегазация под вакуумом?
Под вакуумом пузырьки воздуха целенаправленно увеличиваются и поднимаются быстрее. Ёмкость должна быть достаточно большой для расширившейся массы продукта, а мешалка обеспечивает перемешивание, не измельчая пузырьки.
Почему дегазация шампуня и геля для душа затруднена?
Поверхностно-активные вещества стабилизируют газовые пузырьки и склонны к вспениванию. Мешалки с оптимизированной подачей продукта и большими кольцевыми поверхностями выводят продукт к поверхности и заметно сокращают дегазацию.
Какие физические эффекты использует дегазация?
Растворимость газов снижается при падении парциального давления и повышении температуры (закон Генри). Поэтому обычно работают со снижением давления и, при необходимости, с нагреванием.