Cristalizador al vacío con refrigeración

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Los cristalizadores-enfriadores al vacío para leche condensada azucarada se utilizan ampliamente en la producción de alimentos, ya que garantizan no sólo una cristalización de alta calidad, sino también una cristalización rápida en condiciones altamente higiénicas aseguradas por el vacío. El proceso suele dividirse en dos etapas: enfriamiento rápido a una temperatura establecida para añadir la lactosa y cristalización directa en función de la muestra (tamaño de los cristales de lactosa) del producto.

Una característica distintiva de esta instalación es la combinación de la refrigeración por vacío con la refrigeración forzada adicional del refrigerante (refrigerante) del duplicador, lo que aumenta la eficacia de la refrigeración en cada parte del proceso.

Se recomienda enfriar la leche condensada azucarada inmediatamente después del proceso de evaporación, esto se debe a las propiedades negativas de la sacarosa, que reduce la disolución de la lactosa en la mezcla. La lactosa de la mezcla no se disuelve completamente en agua; parte de ella, cuando la solución está sobresaturada, se deposita en forma de grandes centros de cristales en las paredes de los recipientes. La cristalización de los azúcares es un proceso natural, por lo que para que no afecte negativamente al producto final en su granularidad, se recomienda realizar un enfriamiento rápido para formar pequeños cristales de lactosa, controlando así los procesos de cristalización y obteniendo un producto cristalizado homogéneo con cristales pequeños de tamaño similar. En el caso de la leche y la leche enlatada con azúcar, se recomienda centrarse en el tamaño de los cristales de lactosa en la leche: hasta 10 micras. La adición de la llamada semilla es vital; a veces se utiliza como semilla alrededor del 0,02-0,05% de la masa del producto (leche condensada cristalizada) del lote anterior. El tamaño de los cristales de hasta 10 micras no afecta en absoluto al sabor de la leche condensada, ya que no es percibido ni reconocido por los receptores de la lengua. Para obtener un producto final de 10 micras en la leche condensada, se recomienda añadir lactosa de un tamaño máximo de 3-4 micras. Además de la lactosa, pueden añadirse otros activadores de la formación de cristales para intensificar el proceso de cristalización.

La leche condensada con azúcar se cristaliza y se enfría a temperatura ambiente, aproximadamente 20ºC, tras lo cual la leche condensada puede descargarse y transportarse para su envasado. Se recomienda almacenar la leche condensada a una temperatura de entre 0 y 10 grados. Los departamentos de control de la fabricación suelen almacenar pequeñas cantidades de producto de cada lote durante un año, sometiéndolo periódicamente a pruebas de seguridad, incluida la comprobación del tamaño de los cristales.

Ventajas:

• La refrigeración por vacío en combinación con la refrigeración forzada permite enfriar la mezcla de forma rápida y eficaz al bajar el punto de ebullición del agua dentro del recipiente de trabajo debido a las condiciones de vacío y a la fuente adicional de agua helada que circula por la "camisa" de la instalación.
• Para una cristalización de alta calidad, es necesario deshacerse de las burbujas de aire que pueden surgir durante la agitación constante; el vacío arrastra los vacíos de aire a la superficie y elimina los gases de la instalación.
• El dispositivo mezclador del bastidor tiene un potente accionamiento eléctrico, ya que durante la cristalización y el enfriamiento, la leche condensada adquiere una estructura muy viscosa. El dispositivo mezclador dispone de rascadores especiales de fluoroplástico, que ayudan no sólo a mezclar, sino también a eliminar de las paredes de la instalación los centros de pequeños cristales recién formados, que se mezclan en la masa total y se distribuyen uniformemente en el producto.
• El diseño inclinado con mezcla por gravedad es un know-how de nuestro diseño industrial, que permite aumentar la eficacia de la mezcla al menos 2 veces, lo que es muy importante tanto para el enfriamiento rápido de la leche condensada en el cristalizador como para el proceso de cristalización controlado.
• El diseño inclinado también permite mejorar la descarga de un producto espeso y viscoso del cristalizador, como la leche condensada azucarada tras la cristalización y el enfriamiento. La válvula de salida está situada en el punto más bajo; con el modelo 100, ya se instala una válvula inferior en la versión básica. Incluso con un volumen de cristalizador pequeño, las pérdidas de producto serán mínimas.
• Una característica especial de estos tipos de cristalizadores es la "alimentación en flujo", que garantiza un alto porcentaje de disolución rápida de los cristales de siembra añadidos a medida que entran en la instalación por debajo del nivel del líquido a través del circuito de circulación desde abajo. Se recomienda un circuito de circulación forzada, ya que permite aumentar potencialmente la capacidad de refrigeración forzada mediante la instalación de un intercambiador de calor en el circuito de circulación externo.
• Para crear el vacío, pueden utilizarse diversas bombas de vacío; en la versión básica, así como para pequeños volúmenes del producto procesado, se utilizan bombas eyectoras de vacío que funcionan con aire comprimido. Gracias a la modificación modular de la instalación, el cliente puede elegir opcionalmente un generador de vacío (bomba de vacío de anillo de agua, bomba de vacío de aceite).
• La camisa está situada a lo largo de toda la altura del recipiente de vacío, así como en el fondo, lo que garantiza una elevada superficie de transferencia de calor y una intensa refrigeración forzada (transferencia de calor).
• La carcasa superior se puede desmontar por completo; está montada sobre pernos especiales, lo que facilita el mantenimiento y el servicio de la instalación.
• En la parte superior del cuerpo hay una trampilla y una ventana de inspección para el control visual.
• En el fondo del recipiente se instala un sensor profesional especial de temperatura del producto, de acero inoxidable, para controlar con precisión la temperatura del producto en su interior.

Principio de funcionamiento

El producto líquido procedente de la unidad de evaporación al vacío se introduce en el cristalizador-enfriador mediante una bomba, siguiendo el mismo proceso utilizado en nuestra línea de producción de leche condensada azucarada según GOST. Tras la carga, al encender los eyectores, se crea un ambiente enrarecido y disminuye el punto de ebullición del agua. Debido a la disminución de la presión, el producto empieza a enfriarse. Hay que tener en cuenta que el cristalizador de enfriamiento también provoca cierta evaporación adicional del producto como efecto secundario. Para aumentar la eficacia del proceso de enfriamiento, se suministra agua helada de una fuente externa a la camisa del cristalizador (duplicador). Este método de enfriamiento combinado reduce significativamente el tiempo necesario para alcanzar la temperatura de "adición de semillas". La temperatura para añadir los cristales de lactosa puede variar en función de la formulación del producto; por término medio, es de 32 grados. Después de añadir la lactosa, el proceso de cristalización durante el enfriamiento continúa hasta que el producto alcanza una temperatura de unos 20 grados. Para una cristalización controlada durante el enfriamiento, se requiere un enfriamiento rápido e intenso, por lo que se puede proporcionar una fuente forzada adicional de transferencia de calor: un intercambiador de calor en un circuito de circulación externo, donde el producto que circula en sentido contrario se encuentra con el circuito de refrigeración. Para facilitar el enfriamiento forzado a través de la camisa del sistema y el intercambiador de calor, es necesario disponer de una fuente de agua helada con una temperatura que oscile entre 5 y 6 °C.

Tras el procesado, la leche condensada, además de envasarse, también puede enviarse a la siguiente sección de procesado: la cocción a fuego lento para obtener la denominada leche condensada cocida. La cocción a fuego lento puede realizarse en una línea especial de marmitas de cocción de doble caja de la serie Double cook.

Versión básica

La versión básica del cristalizador-enfriador consta de un tanque de vacío de dos capas instalado sobre una estructura de soporte inclinada, con una camisa que cubre las paredes y el fondo del reactor para el refrigerante (hasta 0,5 Bar). También incluye un dispositivo de mezcla de bastidor con rascadores. El cuerpo superior cuenta con una escotilla y una ventana de inspección, mientras que un generador de vacío, concretamente una bomba de vacío para aire comprimido, también forma parte de la instalación. El panel de control está equipado con un controlador térmico para regular la temperatura y un sistema de arranque suave para el dispositivo mezclador. Para garantizar el correcto funcionamiento de la instalación, es necesaria una fuente de aire comprimido con una presión de 6-10 bares y un volumen de unos 300 l/min, junto con una fuente de agua helada con una temperatura de 5-6 grados (no incluida en la versión básica de la instalación).

Opciones recomendadas

• Circuito de circulación forzada externo con bomba
• Sistema de carga de lactosa por debajo del nivel de líquido
• Compresor silencioso (fuente de aire comprimido)
• Estación de agua helada (enfriador con depósito de inercia y bomba de circuito de refrigeración)
• Convertidor de frecuencia del mezclador
• Panel de control HMI
• Sistema de retención y regulación del vacío
• Válvula de pie para el modelo de 300 l
• Cabezales de limpieza CIP (rotativos)