Při zpracování viskózních a heterogenních potravinářských produktů závisí účinnost míchání na více faktorech, než je pouze výkon pohonu a geometrie míchadla. U omáček, džemů, krémů, ovocných náplní a dalších produktů s vysokou viskozitou je klíčové zajistit pohyb v celé dávce, včetně zón u stěn a vyhřívaného dna.

U elektrických varných kotlů CookMakMix s objemem 20 až 150 litrů se toto řeší kombinací mechanického míchání a řízeného naklápění nádoby. Naklonění kotle způsobí, že se produkt vlastní vahou posune, čímž se gravitace efektivně mění v další složku procesu míchání.

Princip míchání s využitím gravitace

Ve standardním vertikálním kotli je pohyb produktu vyvoláván především míchadlem. Čím vyšší je viskozita produktu, tím obtížnější je zajistit intenzivní výměnu mezi různými částmi nádoby bez nutnosti zvyšovat rychlost otáčení nebo točivý moment.

Kotle CookMakMix nabízejí 13 pevných poloh náklonu. Změna úhlu nádoby mění polohu produktu vůči míchadlu a vyhřívané ploše: produkt se přirozeně posouvá směrem k níže položené straně nádoby, odkud jej mechanické míchadlo opět zachytí a znovu rozprostře v pracovním objemu.

Tím vznikají dva současné mechanismy pohybu: mechanické míchání a gravitační posun produktu. Namísto snahy zajistit cirkulaci pouze rotací míchacího nástroje se využívá vlastní hmotnost produktu. Tento efekt je obzvláště výrazný při zpracování viskózních a poloviskózních produktů.

Minimalizace mrtvých zón při zpracování hustých produktů

Významnou výzvou u míchaných varných nádob je vznik oblastí se špatnou cirkulací. V těchto zónách zůstává produkt déle v kontaktu s vyhřívanou plochou, pomaleji si vyměňuje teplo se zbytkem dávky a může vykazovat odlišnou lokální teplotu.

Úprava náklonu kotle Cook Mak Mix mění geometrii pohybu produktu vůči míchadlu. Produkt má neustálou tendenci posouvat se do spodní části nakloněné nádoby, kde je opět zachycen míchacím nástrojem. To pomáhá minimalizovat přetrvávající mrtvé zóny a zlepšuje cirkulaci při výrobě:

  • omáček a kečupů
  • džemů a ovocných zavařenin
  • ovocných a bobulových náplní
  • krémů a pudinků
  • pyré
  • sirupů a dalších vysoce viskózních produktů

Pro procesního inženýra to znamená rovnoměrnější rozložení surovin a teploty v celé šarži, aniž by bylo nutné spoléhat pouze na zvýšené otáčky míchadla.

Škrabkové míchadlo a gravitace jako jednotný systém

Při zpracování viskózních produktů má zásadní význam zóna, kde produkt přímo přichází do styku s vyhřívaným povrchem.

Zařízení Cook Mak Mix lze vybavit škrabkovým míchadlem. Škrabky průběžně odstraňují vrstvu produktu ze dna a stěn, čímž obnovují produkt v zóně výměny tepla. Současně dochází díky naklopení nádoby k posunu hmoty vůči tomuto povrchu.

Vzniká tak nepřetržitý cyklus: ohřev na povrchu, odstranění ohřáté vrstvy škrabkami, pohyb produktu vlivem gravitace a přerozdělení hmoty míchadlem. Tato kombinace zlepšuje cirkulaci a snižuje riziko usazování produktu na vyhřívaných plochách.

13 pracovních poloh namísto pevné polohy nádoby

Funkce naklápění zařízení Cook Mak Mix neslouží pouze k vyprazdňování; využívá se i přímo během fáze zpracování.

Systém nabízí 13 pracovních poloh, což umožňuje zvolit úhel naklopení podle viskozity produktu, objemu náplně a požadované dynamiky míchání.

To se zásadně liší od standardních varných kotlů, kde nádoba zůstává po celou dobu procesu ve svislé poloze a mechanismus naklápění se používá až po dokončení procesu. U zařízení Cook Mak Mix se poloha samotné míchací nádoby stává dalším nastavitelným parametrem míchání.

Vícevrstvé sendvičové dno a rovnoměrný ohřev

Míchání s využitím gravitace je účinné pouze tehdy, je-li správně řízena výměna tepla. U zařízení Cook Mak Mix jsou elektrická topná tělesa integrována do vícevrstvého sendvičového dna. Tato konstrukce rozkládá tepelný tok po celé pracovní ploše a minimalizuje lokální přehřívání.

Míchadlo zároveň neustále posouvá produkt vyhřívanou zónou, zatímco naklápění nádoby mění dráhy proudění produktu.

Systémy ohřevu a míchání tak spolupracují. Cílem není pouze přenos tepla přes dno, ale také neustálá obměna vrstvy produktu, která je v kontaktu s vyhřívaným povrchem.

Rychlá výměna míchadla

Jedna varná nádoba se často používá pro více produktů s výrazně odlišnými reologickými vlastnostmi. V takových případech představuje univerzální míchadlo nutně kompromis.

U zařízení Cook Mak Mix se míchací nástroj připojuje k hřídeli pomocí rychloupínací spojky. Míchadlo lze vyměnit ručně během několika sekund a bez použití nářadí.

V závislosti na produktu lze použít různé typy míchacích nástrojů, včetně kotvových, lopatkových či stíracích systémů. To umožňuje přizpůsobit jednu jednotku různým technologickým úkolům bez nutnosti složitých mechanických úprav.

Naklápění až o 110° a řízené vyprazdňování

Naklápěcí mechanismus umožňuje maximální úhel náklonu 110°. Tento úhel přesahuje běžné provozní polohy a je navržen především tak, aby zajistil co nejúplnější vyprázdnění produktu. Díky gravitaci se hmota přesouvá směrem k vypouštěcí zóně, což je klíčová vlastnost u viskózních produktů, které samovolně (pouze vlastní vahou) z vertikální nádoby snadno nevytékají.

Konstrukce navíc umožňuje naklápění opačným směrem. Tím se mění směr pohybu a hromadění produktu v nádobě, což obsluze poskytuje lepší kontrolu během míchání, přípravy na vyprazdňování i při provozu stíracího systému.

Tentýž mechanismus tak plní dvě technologické funkce: zajišťuje gravitační složku míchání v průběhu procesu a po jeho dokončení umožňuje řízené vyjmutí hotového produktu.

Proč je míchání s využitím gravitace účinné u viskózních produktů

S rostoucí viskozitou nebývá pouhé zvýšení otáček míchadla optimálním řešením. Ačkoli zvyšuje mechanické namáhání pohonu i produktu, nezaručuje úměrné zlepšení cirkulace celé šarže.

Použití naklápěcí nádoby mění základní hydromechanickou dynamiku procesu. Část práce spojené s pohybem hmoty vykonává gravitace, nikoli elektrický pohon.

Proto je přesnější vnímat koncept Cook Mak Mix nikoli pouze jako varný kotel vybavený míchadlem a naklápěcím mechanismem, ale jako systém, v němž vzájemně spolupracují ohřev, mechanické míchání, stírání stěn a pohyb produktu řízený gravitací. U malých až středních šarží o objemu 20 až 150 litrů je tento přístup obzvláště výhodný při výrobě omáček, džemů, krémů, náplní a dalších produktů vyžadujících rovnoměrný ohřev, intenzivní cirkulaci a minimální zbytky produktu po vyprázdnění.

Závěr

Hlavní technická výhoda míchání s využitím gravitace nespočívá v nahrazení mechanického míchadla, nýbrž v přidání druhého mechanismu pro pohyb produktu.

V řadě Cook Mak Mix vytváří míchadlo nucenou cirkulaci, zatímco nastavitelný náklon nádoby využívá vlastní hmotnost produktu ke změně směru jeho pohybu. Tyto prvky společně tvoří integrovaný systém zpracování: 13 provozních poloh, stírací míchací prvky, vícevrstvé sendvičové dno, rychlá výměna míchadla bez nutnosti použití nástrojů a maximální úhel náklonu 110°.

U viskózních potravinářských produktů tato konfigurace pomáhá omezit vznik mrtvých zón, zlepšit přenos tepla i cirkulaci hmoty a po dokončení procesu urychlit vyprazdňování a zajistit nad ním lepší kontrolu.

Zdroj technických údajů:

Oficiální stránka řady Cook Mak Mix – Elektrický naklápěcí varný kotel se stíracím míchadlem