Vakuový krystalizátor s chlazením

Vakuové krystalizátory-chladiče pro slazené kondenzované mléko nacházejí široké uplatnění v potravinářské výrobě, protože zajišťují nejen kvalitní, ale i rychlou krystalizaci ve vysoce hygienických podmínkách díky vakuu. Proces se obvykle dělí na dvě hlavní fáze – rychlé ochlazení na cílovou teplotu pro přidání laktózy a následnou krystalizaci podle požadované velikosti krystalů laktózy.

Charakteristickým znakem tohoto zařízení je kombinace vakuového chlazení s dodatečným nuceným chlazením pomocí chladiva (tepelné kapaliny) cirkulujícího v duplikátoru, čímž se zvyšuje účinnost odvodu tepla v každé fázi procesu.

Vhodné pro

Slazené kondenzované mléko se doporučuje ochladit ihned po procesu odpařování, protože sacharóza negativně ovlivňuje rozpustnost laktózy ve směsi. Laktóza se ve vodě nerozpustí úplně a při přesycení roztoku se její část usazuje ve formě velkých krystalických jader na stěnách nádoby. Krystalizace cukrů je přirozený proces, proto se z důvodu zachování kvality finálního produktu doporučuje rychlé ochlazení. To umožňuje vytvoření malých krystalů laktózy, které zajistí homogenní strukturu produktu bez nežádoucí zrnitosti.

Při výrobě mléčných konzerv s cukrem je optimální velikost krystalů laktózy do 10 mikronů. Jejich přítomnost neovlivňuje chuť, protože takto malé krystaly nejsou lidskými receptory vnímány. Pro zajištění rovnoměrné krystalizace se doporučuje přidat tzv. zárodky – malé množství zkrystalizovaného kondenzovaného mléka (0,02 až 0,05 % z hmotnosti šarže), ideálně z předchozí výroby. Pro dosažení cílové velikosti krystalů 10 mikronů je vhodné použít laktózu o velikosti 3–4 mikrony.

Kromě laktózy je možné proces krystalizace podpořit i přídavkem dalších aktivních látek, které slouží jako iniciátory tvorby krystalů.

Kondenzované mléko s cukrem se krystalizuje a chladí na pokojovou teplotu, přibližně 20 °C, poté může být vyloženo a přepraveno k balení. Doporučená teplota skladování kondenzovaného mléka je 0–10 °C. Oddělení kontroly kvality obvykle uchovávají malé množství produktu z každé šarže po dobu jednoho roku, přičemž pravidelně testují jeho bezpečnost včetně velikosti krystalů.

Výhody:

• Vakuové chlazení v kombinaci s nuceným chlazením umožňuje rychlé a efektivní ochlazení směsi snížením bodu varu vody uvnitř pracovní nádoby díky podmínkám vakua a dodatečnému zdroji ledové vody cirkulující přes „plášť“ zařízení.
• Pro kvalitní krystalizaci je nutné odstranit vzduchové bubliny vznikající při míchání – vakuum odsává vzduchové inkluze na povrch a odstraňuje plyny ze systému.
• Rámové míchací zařízení má výkonný elektrický pohon, protože během krystalizace a chlazení se kondenzované mléko stává vysoce viskózním. Míchadlo je vybaveno speciálními škrabkami z fluoroplastu, které nejen míchají, ale také odstraňují nově vzniklé krystaly ze stěn, čímž zajišťují jejich rovnoměrné rozložení v produktu.
• Šikmá konstrukce s gravitačním mícháním je výsledkem našeho průmyslového know-how – umožňuje zvýšit účinnost míchání minimálně dvojnásobně, což je klíčové pro rychlé ochlazení kondenzovaného mléka a řízený proces krystalizace.
• Nakloněná konstrukce rovněž usnadňuje vykládání hustého a viskózního produktu, jako je slazené kondenzované mléko po krystalizaci a ochlazení. Výpustní ventil je umístěn v nejnižším bodě; u modelu 100 je spodní ventil instalován již v základní verzi. I při malém objemu v krystalizátoru jsou ztráty produktu minimální.
• Výhodou těchto typů krystalizátorů je tzv. „přítok v proudu“, který zajišťuje rychlé a rovnoměrné rozpuštění přidaných zárodečných krystalů při vstupu do zařízení pod hladinou kapaliny přes cirkulační okruh. Doporučuje se okruh s nucenou cirkulací, který umožňuje zvýšit účinnost chlazení instalací výměníku tepla do externího okruhu.
• Pro vytvoření vakua lze použít různé typy vakuových čerpadel; v základním provedení, i pro menší objemy produktu, se používají ejektorová vakuová čerpadla pracující se stlačeným vzduchem. Díky modulárnímu provedení si zákazník může zvolit typ vakuového generátoru (vodokružné nebo olejové vakuové čerpadlo).
• Plášť pokrývá celou výšku vakuové nádoby i dno, což zaručuje vysokou teplosměnnou plochu a intenzivní přenos tepla.
• Horní víko je plně odnímatelné – upevněné na speciálních šroubech, což usnadňuje údržbu a servis zařízení.
• V horní části nádoby je poklop a kontrolní okénko pro vizuální kontrolu.
• Pro přesné měření teploty je na dně nádoby instalován profesionální nerezový teplotní senzor.

Základní verze

Základní verze krystalizátoru-chladiče zahrnuje dvouvrstvou vakuovou nádrž na šikmé nosné konstrukci s pláštěm pokrývajícím stěny a dno reaktoru pro chladivo (do 0,5 baru). Součástí je rámové míchadlo se škrabkami. Horní část obsahuje víko a kontrolní okénko, vakuový generátor (vakuová pumpa na stlačený vzduch) je součástí výbavy. Ovládací panel je vybaven termoregulátorem pro řízení teploty a systémem jemného startu míchacího zařízení. Pro správný provoz zařízení je nutný zdroj stlačeného vzduchu s tlakem 6–10 bar a objemem cca 300 l/min, stejně jako zdroj ledové vody s teplotou 5–6 °C (není součástí základní verze).

Princip činnosti

Kapalný produkt z vakuové odpařovací jednotky je čerpán do krystalizátoru-chladiče podle stejného procesu jako v naší výrobní lince na slazené kondenzované mléko podle normy GOST. Po naplnění se spuštěním vakuových ejektorů vytvoří podtlak, který snižuje bod varu vody a tím dochází k ochlazování produktu. Chladicí krystalizátor zároveň způsobuje určité dodatečné odpařování produktu. Pro zvýšení účinnosti chlazení je do pláště (duplikátoru) přiváděna ledová voda z externího zdroje. Tento kombinovaný systém chlazení výrazně zkracuje dobu potřebnou k dosažení teploty vhodné pro přidání laktózy („zasetí“). Teplota přidávání krystalů laktózy se obvykle pohybuje kolem 32 °C a proces krystalizace pokračuje až do dosažení teploty přibližně 20 °C. Pro řízenou krystalizaci je nutné rychlé a intenzivní chlazení, které lze zlepšit instalací výměníku tepla do vnějšího cirkulačního okruhu. Pro správnou funkci systému je nutný zdroj ledové vody o teplotě 5–6 °C.

Po zpracování může být kondenzované mléko kromě balení odesláno i do další výrobní fáze – vaření, kde se vyrábí tzv. vařené kondenzované mléko. Tento proces lze provádět ve speciálních dvouplášťových varných kotlích řady Double Cook.

Doporučené volitelné příslušenství

• Vnější cirkulační okruh s čerpadlem
• Systém dávkování laktózy pod hladinou kapaliny
• Tichý kompresor (zdroj stlačeného vzduchu)
• Stanice ledové vody (chladič s vyrovnávací nádrží a čerpadlem)
• Frekvenční měnič míchadla
• Ovládací panel HMI
• Systém udržování a regulace vakua
• Nožní ventil pro model 300 l
• Rotační CIP čistící hlavice

Technické parametry

• Materiál: nerezová ocel
• Objem: 100 / 300 l