Cristalizador de vácuo com arrefecimento

O conteúdo desta página foi traduzido para o português com tradução automática. A versão original está em inglês. Obrigado pela compreensão.

Os arrefecedores-cristalizadores a vácuo para leite condensado adoçado são amplamente utilizados na produção alimentar, uma vez que garantem não só uma elevada qualidade, mas também uma cristalização rápida em condições altamente higiénicas asseguradas pelo vácuo. O processo é normalmente dividido em duas fases: arrefecimento rápido até uma temperatura definida para adicionar lactose e cristalização direta de acordo com a amostra (tamanho dos cristais de lactose) do produto.

Uma caraterística distintiva desta instalação é a combinação do arrefecimento por vácuo com o arrefecimento forçado adicional do líquido de arrefecimento (refrigerante) no duplicador, aumentando assim a eficiência do arrefecimento em cada parte do processo.

Recomenda-se arrefecer o leite condensado imediatamente após o processo de evaporação, isto é devido às propriedades negativas da sacarose, que reduz a dissolução da lactose na mistura. A lactose contida na mistura não se dissolve completamente na água; parte dela, quando a solução é supersaturada, deposita-se sob a forma de grandes centros de cristais nas paredes dos recipientes. A cristalização dos açúcares é um processo natural, por isso, para que não afecte negativamente o produto final com a sua granulosidade, recomenda-se realizar um arrefecimento rápido para formar pequenos cristais de lactose, controlando assim os processos de cristalização e obtendo um produto cristalizado homogéneo com cristais pequenos e de tamanho semelhante. No caso do leite e do leite enlatado com açúcar, recomenda-se que se tenha em atenção o tamanho dos cristais de lactose no leite - até 10 microns. A adição da chamada semente é vital; por vezes, cerca de 0,02-0,05% da massa do produto (leite condensado cristalizado) do lote anterior é utilizada como semente. O tamanho dos cristais até 10 microns não afecta de forma alguma o sabor do leite condensado, uma vez que não é sentido ou reconhecido pelos receptores da língua. Para obter um produto final de 10 microns no leite condensado, recomenda-se a adição de lactose com um tamanho máximo de 3-4 microns. Além da lactose, podem ser adicionados outros activadores de formação de cristais para intensificar o processo de cristalização.

O leite condensado com açúcar é cristalizado e arrefecido até à temperatura ambiente, aproximadamente 20°C, após o que o leite condensado pode ser descarregado e transportado para ser embalado. Recomenda-se que o leite condensado seja armazenado a uma temperatura de 0-10 graus. Os departamentos de controlo de fabrico normalmente armazenam pequenas quantidades de produto de cada lote durante um ano, testando periodicamente a sua segurança, incluindo o teste do tamanho dos cristais.

Vantagens:

• O arrefecimento por vácuo em combinação com o arrefecimento forçado permite-lhe arrefecer a mistura de forma rápida e eficaz, baixando o ponto de ebulição da água no interior do recipiente de trabalho devido às condições de vácuo e à fonte adicional de água gelada que circula através do "revestimento" da instalação.
• Para uma cristalização de alta qualidade, é necessário eliminar as bolhas de ar que podem surgir durante a agitação constante; o vácuo atrai os vazios de ar para a superfície e remove os gases da instalação.
• O dispositivo de mistura da estrutura tem um potente acionamento elétrico, uma vez que durante a cristalização e o arrefecimento, o leite condensado torna-se altamente viscoso na sua estrutura. O dispositivo de mistura tem raspadores especiais feitos de fluoroplástico, que ajudam não só a misturar, mas também a remover centros recém-formados de pequenos cristais das paredes da instalação, que são misturados na massa total e distribuídos uniformemente no produto.
• O design inclinado com mistura por gravidade é um know-how do nosso design industrial, que permite aumentar a eficiência da mistura em pelo menos 2 vezes, o que é muito importante tanto para o arrefecimento rápido do leite condensado no cristalizador como para o processo de cristalização controlado.
• O design inclinado também permite melhorar a descarga de um produto espesso e viscoso do cristalizador, como o leite condensado açucarado após a cristalização e o arrefecimento. A válvula de saída está localizada no ponto mais baixo; com o modelo 100, uma válvula inferior já está instalada na versão básica. Mesmo com um pequeno volume de cristalizador, as perdas de produto serão mínimas.
• Uma caraterística especial destes tipos de cristalizadores é a "alimentação em fluxo", que assegura uma elevada percentagem de dissolução rápida dos cristais de sementes adicionados à medida que entram na instalação abaixo do nível do líquido através do circuito de circulação a partir de baixo. Recomenda-se um circuito de circulação forçada, uma vez que permite o aumento potencial da capacidade de arrefecimento forçado através da instalação de um permutador de calor no circuito de circulação externo.
• Para criar um vácuo, podem ser utilizadas várias bombas de vácuo; na versão básica, bem como para pequenos volumes do produto processado, são utilizadas bombas ejectoras de vácuo que funcionam com ar comprimido. Graças à modificação modular da instalação, o cliente pode escolher um gerador de vácuo como opção (bomba de vácuo de anel de água, bomba de vácuo de óleo).
• O revestimento está localizado ao longo de toda a altura do recipiente de vácuo, bem como do fundo, o que garante uma elevada área de transferência de calor e um arrefecimento forçado intensivo (transferência de calor).
• A caixa superior pode ser completamente removida; é montada em parafusos especiais, o que facilita a manutenção e o serviço da instalação.
• Na parte superior do corpo, existe uma escotilha e uma janela de inspeção para controlo visual.
• Um sensor especial de temperatura do produto em aço inoxidável profissional é instalado no fundo do contentor para um controlo preciso da temperatura do produto no interior.

Princípio de funcionamento

O produto líquido da unidade de evaporação a vácuo é introduzido no arrefecedor-cristalizador através de uma bomba, seguindo o mesmo processo utilizado na nossa linha de produção de leite condensado adoçado, de acordo com GOST. Após o carregamento, ao ligar os ejectores, é criado um ambiente rarefeito e o ponto de ebulição da água diminui. Devido à diminuição da pressão, o produto começa a arrefecer. Deve ter-se em conta que o arrefecimento do cristalizador também provoca alguma evaporação adicional do produto como efeito secundário. Para aumentar a eficiência do processo de arrefecimento, é fornecida água gelada de uma fonte externa à camisa do cristalizador (duplicador). Este método de arrefecimento combinado reduz significativamente o tempo necessário para atingir a temperatura de "adição de sementes". A temperatura de adição dos cristais de lactose pode variar consoante a formulação do produto; em média, é de 32 graus. Após a adição da lactose, o processo de cristalização durante o arrefecimento continua até o produto atingir uma temperatura de cerca de 20 graus. Para uma cristalização controlada durante o arrefecimento, é necessário um arrefecimento rápido e intenso, pelo que pode ser fornecida uma fonte forçada adicional de transferência de calor - um permutador de calor num circuito de circulação externo, onde o produto que circula na direção oposta se encontra com o circuito de arrefecimento. Para facilitar o arrefecimento forçado através da camisa do sistema e do permutador de calor, é necessário dispor de uma fonte de água gelada com uma temperatura entre 5 e 6 °C.

Após o processamento, o leite condensado, para além da embalagem, pode também ser enviado para a próxima secção de processamento - fervura para obter o chamado leite condensado cozido. A cozedura em lume brando pode ser efectuada numa linha especial de bules de cozedura de caixa dupla da série Double cook.

Versão básica

A versão básica do arrefecedor-cristalizador é composta por um tanque de vácuo de duas camadas instalado numa estrutura de suporte inclinada, com uma camisa que cobre as paredes e o fundo do reator para refrigeração (até 0,5 Bar). Inclui também um dispositivo de mistura de estrutura com raspadores. O corpo superior possui uma escotilha e uma janela de inspeção, enquanto um gerador de vácuo, especificamente uma bomba de vácuo para ar comprimido, também faz parte da configuração. O painel de controlo está equipado com um controlador térmico para regulação da temperatura e um sistema de arranque suave para o dispositivo de mistura. Para garantir o funcionamento correto da instalação, é necessária uma fonte de ar comprimido com uma pressão de 6-10 bar e um volume de cerca de 300 l/min, bem como uma fonte de água gelada com uma temperatura de 5-6 graus (não incluída na versão básica da instalação).

Opções recomendadas

• Circuito de circulação forçada externa com uma bomba
• Sistema de carregamento de lactose abaixo do nível do líquido
• Compressor silencioso (fonte de ar comprimido)
• Estação de água gelada (refrigerador com depósito de reserva e bomba de circuito de refrigeração)
• Conversor de frequência do misturador
• Painel de controlo HMI
• Sistema de retenção e regulação do vácuo
• Válvula de pé para o modelo de 300 l
• Cabeças de limpeza CIP (rotativas)