Homojenizasyon Süt, emülsiyon halinde bulunan bir sıvıdır. Emülsiyon, birbiriyle karışmayan iki sıvının çalkalanması sonucu elde edilen bir karışımdır. Kendi haline bırakıldığında, emülsiyonun yeniden fazlara ayrıldığı görülür. Emülsiyonu oluşturan sıvıların sürekli veya sürekli olmayan faz durumlarına göre iki tip emülsiyon olabilir:
a) Suda-yağ emülsiyonu. Yağ tanecikleri süt serumu içerisinde dağılmış halde bulunur. Örnek olarak süt gösterilebilir.
b) Yağda-su emülsiyonu. Su damlacıkları yağ içerisinde dağılmış haldedir. Tereyağı bu tip emülsiyona örnektir.
Sütün emülsiyon halinin bozulmadan uzun süre kalması için bazı fiziksel ve kimyasal uygulamalar yapılabilir. Bunlardan birisi mekanik bir uygulama olan homojenizasyon işlemidir. Homojenizasyon, süt içerisinde emülsiyon halinde bulunan ve sürekli olmayan fazı oluşturan yağ taneciklerinin daha küçük parçalara bölünmesi ve böylece yağın stabil hale getirilmesi amacıyla uygulanan bir işlemdir. Bu uygulama sonucunda, yağ globüllerinin sütün üst yüzeyine çıkmaları ve burada kümeleşerek kaymak tabakası oluşturmaları önlenmiş olmaktadır. Çiğ sütteki yağ globüllerinin çapı ortalama olarak 3-4 μm arasında olup, homojenizasyon işlemi sonunda globüller 0.5-1 μm çapında parçalara bölünmektedir.
Süt yağ globüllerinin etrafı protein-fosfolipid kompleksinden oluşan ve kalınlığı 5-10 nm arasında olan bir zarla çevrilidir. Bu zar sayesinde süt yağı serum içerisinde emülsiyon halini korur. Homojenizasyon uygulaması sonucu yağ globül zarı parçalanır ve ortamdaki globül sayısı 10 000 kat artar. Fakat, homojenizasyon uygulamasıyla globüllerin dış yüzey alanı da yaklaşık 10 kat büyüdüğü için önceki zar yeni oluşan globülleri çevreleyecek yeterlikte değildir. Bu nedenle, kazein miselleri ve serum proteinleri yeniden zar oluşturarak emülsiyon durumunun devamını sağlarlar.
Homojenizasyon işlemi “homojenizatör” adı verilen cihazlar yardımıyla gerçekleştirilir. Yağ globülleri “homojenizasyon kafası” veya “homojenizasyon başlığı” olarak bilinen homojenizatör kısmından geçerken yüksek bir mekanik kuvvetin etkisi altında kalır ve daha küçük çaplı parçalara ayrılırlar. Homojenizasyon başlığı içerisinde sütün çok ince bir iplikçik halinde geçebileceği bir yarık mevcuttur. Yarığın genişliği 300 μm’dir. Homojenizasyon sırasında süt bu yarığa 0.3-3.5 m/s hızla gelir, fakat yarığa girdiği anda 100-250 m/s hıza erişir. Bu durum yüksek bir kesme kuvveti oluşmasına, yağ globüllerinde kavitasyona ve mikro türbülens bir akış meydana gelmesine yol açar. Süt homojenizasyon kafasına 0.8-2.2 kg/cm2 basınç altında girer, içeride basınç ürün çeşidine göre değişmek üzere, 100-250 kg/cm2’ye kadar yükselir. Yağ globülleri basınç altında deformasyona uğrar, uzar ve sonunda dalgalar halinde parçalanarak 1 μm’den küçük parçalara ayrılırlar.