Vakuový krystalizátor s chlazením

Obsah této stránky byl přeložen do češtiny automatickým překladem. Původní verze je v angličtině. Děkujeme za pochopení.

Vakuové krystalizátory-chladiče pro slazené kondenzované mléko se hojně používají v potravinářské výrobě, protože zaručují nejen kvalitní, ale také rychlou krystalizaci ve vysoce hygienických podmínkách zajištěných vakuem. Proces je obvykle rozdělen do dvou fází: rychlé zchlazení na stanovenou teplotu pro přidání laktózy a přímá krystalizace podle vzorku (velikosti krystalů laktózy) výrobku.

Charakteristickým rysem tohoto zařízení je kombinace vakuového chlazení s dodatečným nuceným chlazením chladivem (chladivem) v duplikátoru, čímž se zvyšuje účinnost chlazení v každé části procesu.

Slazené kondenzované mléko se doporučuje chladit ihned po odpaření, a to kvůli negativním vlastnostem sacharózy, která snižuje rozpouštění laktózy ve směsi. Laktóza ve směsi se ve vodě zcela nerozpustí; část se jí při přesycení roztoku usazuje ve formě velkých center krystalů na stěnách nádob. Krystalizace cukrů je přirozený proces, takže aby se zajistilo, že negativně neovlivní konečný výrobek svou zrnitostí, doporučuje se provést rychlé ochlazení za účelem vytvoření malých krystalků laktózy, čímž se řídí krystalizační procesy a získá se homogenní krystalizovaný výrobek s podobně velkými, malými krystalky. U mléka a mléčných konzerv s cukrem se doporučuje zaměřit se na velikost krystalů laktózy v mléce - do 10 mikronů. Zásadní je přídavek tzv. osiva; někdy se jako osivo používá asi 0,02-0,05 % hmotnosti výrobku (zahuštěného zkrystalizovaného mléka) z předchozí šarže. Velikost krystalů do 10 mikronů nijak neovlivňuje chuť kondenzovaného mléka, protože není cítit ani rozpoznána receptory jazyka. Pro získání konečného produktu o velikosti 10 mikronů v kondenzovaném mléce se doporučuje přidat laktózu o maximální velikosti 3-4 mikrony. Kromě laktózy lze přidat i další aktivátory tvorby krystalů, aby se proces krystalizace zintenzivnil.

Zkondenzované mléko s cukrem se zkrystalizuje a ochladí na pokojovou teplotu, přibližně 20 °C, načež se kondenzované mléko může vyložit a přepravit k zabalení. Doporučuje se skladovat kondenzované mléko při teplotě 0-10 stupňů. Oddělení kontroly výroby obvykle skladují malá množství výrobku z každé šarže po dobu jednoho roku a pravidelně je testují z hlediska bezpečnosti, včetně testování velikosti krystalů.

Výhody:

• Vakuové chlazení v kombinaci s nuceným chlazením umožňuje rychle a účinně ochladit směs snížením bodu varu vody uvnitř pracovní nádoby díky vakuovým podmínkám a dodatečnému zdroji ledové vody cirkulující v "plášti" zařízení.
• Pro kvalitní krystalizaci je nutné zbavit se vzduchových bublin, které mohou vznikat při neustálém míchání; vakuum vytahuje vzduchové dutiny na povrch a odstraňuje plyny ze zařízení.
• Rámové míchací zařízení má výkonný elektrický pohon, protože během krystalizace a chlazení se kondenzované mléko stává vysoce viskózním. Míchací zařízení má speciální škrabky vyrobené z fluoroplastu, které pomáhají nejen s mícháním, ale také s odstraňováním nově vzniklých středů malých krystalů ze stěn zařízení, které se vmíchají do celkové hmoty a rovnoměrně se rozdělí ve výrobku.
• Šikmá konstrukce s gravitačním mícháním je know-how našeho průmyslového designu, které umožňuje zvýšit účinnost míchání nejméně 2krát, což je velmi důležité jak pro rychlé ochlazení kondenzovaného mléka v krystalizátoru, tak pro řízený proces krystalizace.
• Šikmá konstrukce také umožňuje zlepšit vykládání hustého a viskózního produktu z krystalizátoru, jako je například slazené kondenzované mléko po krystalizaci a ochlazení. Výstupní ventil je umístěn v nejnižším bodě; u modelu 100 je spodní ventil instalován již v základní verzi. I při malém objemu krystalizátoru budou ztráty produktu minimální.
• Zvláštním rysem těchto typů krystalizátorů je "in-flow feed", který zajišťuje vysoké procento rychlého rozpuštění přidaných krystalů semen, které se dostávají do zařízení pod hladinu kapaliny cirkulačním okruhem zespodu. Doporučuje se okruh s nuceným oběhem, protože umožňuje potenciální zvýšení výkonu nuceného chlazení instalací výměníku tepla do vnějšího cirkulačního okruhu.
• K vytvoření vakua lze použít různé vakuové vývěvy; v základním provedení a pro malé objemy zpracovávaného produktu se používají vakuové ejektorové vývěvy pracující na stlačený vzduch. Díky modulární úpravě zařízení si zákazník může volitelně zvolit generátor vakua (vodokružná vývěva, olejová vývěva).
• Plášť je umístěn po celé výšce vakuové nádoby i na dně, což zaručuje vysokou teplosměnnou plochu a intenzivní nucené chlazení (přenos tepla).
• Horní kryt lze zcela odejmout; je upevněn na speciálních šroubech, což usnadňuje údržbu a servis zařízení.
• Na horní části karoserie je poklop a kontrolní okénko pro vizuální kontrolu.
• Na dně nádoby je instalován speciální profesionální senzor teploty výrobku z nerezové oceli, který umožňuje přesnou kontrolu teploty výrobku uvnitř.

Princip fungování

Kapalný produkt z vakuové odpařovací jednotky se pomocí čerpadla přivádí do krystalizátoru-chladiče, a to stejným postupem, jaký se používá v naší výrobní lince na slazené kondenzované mléko podle GOST. Po vložení se zapnutím ejektorů vytvoří řídké prostředí a sníží se bod varu vody. V důsledku poklesu tlaku se výrobek začne ochlazovat. Je třeba vzít v úvahu, že chladicí krystalizátor způsobuje také určité dodatečné odpařování výrobku jako vedlejší účinek. Pro zvýšení účinnosti chladicího procesu se do pláště krystalizátoru (duplikátoru) přivádí ledová voda z externího zdroje. Tento kombinovaný způsob chlazení výrazně zkracuje dobu potřebnou k dosažení teploty "přidání osiva". Teplota pro přidávání krystalů laktózy se může lišit v závislosti na složení výrobku; v průměru je to 32 stupňů. Po přidání laktózy pokračuje proces krystalizace během chlazení, dokud výrobek nedosáhne teploty přibližně 20 stupňů. Pro řízenou krystalizaci během chlazení je zapotřebí rychlé a intenzivní chlazení, proto lze zajistit další nucený zdroj přenosu tepla - výměník tepla ve vnějším cirkulačním okruhu, kde se výrobek cirkulující v opačném směru setkává s chladicím okruhem. Pro usnadnění nuceného chlazení přes plášť systému a výměník tepla je nutné mít k dispozici zdroj ledové vody o teplotě 5 až 6 °C.

Po zpracování může být kondenzované mléko kromě balení posláno také do další části zpracování - vaření, čímž se získá tzv. vařené kondenzované mléko. Vaření lze provádět na speciální řadě dvouplášťových varných kotlů řady Double cook.

Základní verze

Základní verze krystalizátoru-chladiče se skládá z dvouvrstvé vakuové nádrže instalované na šikmé nosné konstrukci, která je opatřena pláštěm pokrývajícím stěny a dno reaktoru pro chladicí kapalinu (do 0,5 baru). Obsahuje také rámové míchací zařízení se škrabkami. Horní část tělesa je vybavena poklopem a kontrolním okénkem, přičemž součástí sestavy je také generátor vakua, konkrétně vývěva na stlačený vzduch. Ovládací panel je vybaven tepelným regulátorem pro regulaci teploty a systémem pozvolného startu míchacího zařízení. Pro zajištění správného chodu zařízení je nutný zdroj stlačeného vzduchu o tlaku 6-10 barů a objemu přibližně 300 l/min a zdroj ledové vody o teplotě 5-6 stupňů (není součástí základní verze zařízení).

Doporučené možnosti

• Externí okruh nuceného oběhu s čerpadlem
• Systém nakládání laktózy pod hladinou kapaliny
• Tichý kompresor (zdroj stlačeného vzduchu)
• Stanice ledové vody (chladicí zařízení s vyrovnávací nádrží a čerpadlem chladicího okruhu)
• Směšovací frekvenční měnič
• Ovládací panel HMI
• Systém udržování a regulace vakua
• Nožní ventil pro model 300 l
• Čisticí hlavy CIP (rotační)