Խողովակային պաստերիզատոր մարգարինի արտադրության մեջ

I. Ինչո՞ւ է մարգարինի արտադրության մեջ անհրաժեշտ խողովակաձև պաստերիզատորը։

Մարգարինի հումքը հիմնականում ներառում է զտված բուսական յուղ, ջուր, կաթնամթերքի բաղադրիչներ (օրինակ՝ կաթի փոշի, շիճուկի փոշի), էմուլգատորներ, աղ, վիտամիններ և համեմունքներ: Այս հումքերը, մասնավորապես ջրային փուլը և կաթնամթերքի բաղադրիչները, հիանալի աճեցման միջավայր են միկրոօրգանիզմների (օրինակ՝ մանրէների, խմորիչների և բորբոսի) համար: Եթե դրանք արդյունավետորեն չեն պաստերիզացվում, արտադրանքը կարճ ժամանակում կփչանա և նույնիսկ կարող է սննդի անվտանգության հետ կապված խնդիրներ առաջացնել:

Խողովակային պաստերիզատորի հիմնական գործառույթը հումքի հեղուկում առկա պաթոգեն և փչացնող մանրէների մանրակրկիտ ոչնչացումն է՝ արտադրանքի էմուլգացումից և ձևավորումից առաջ, ապահովելով արտադրանքի մանրէային ցուցանիշների անվտանգությունը և երկարացնելով դրա պահպանման ժամկետը։

II. Մարգարինի արտադրության գծում խողովակաձև պաստերիզատորի աշխատանքային գործընթացը

Տիպիկ խողովակաձև պաստերիզատորը ինտեգրվում է էմուլգացման համակարգից հետո և արագ սառեցման մեքենայից առաջ (Votator կամ Scraped Surface ջերմափոխանակիչ): Դրա աշխատանքային գործընթացը հետևյալն է.

1. Նախնական տաքացում և համասեռացում.

o Նախապես խառնված և էմուլգացված յուղ-ջուր խառնուրդը (որն այժմ դարձել է էմուլսիա) նախ մղվում է պաստերիզացման համակարգի մեջ։

Նյութը անցնում է նախնական տաքացման հատվածով, որտեղ ջերմաստիճանը բարձրացվում է մինչև հոմոգենացման համար օպտիմալ ջերմաստիճան (սովորաբար 60-70°C):

Հետագայում, բարձր ջերմաստիճանի նյութը մտնում է բարձր ճնշման համասեռացման փականի մեջ և քայքայվում է չափազանց բարձր ճնշման տակ (օրինակ՝ 150-200 բար), առաջացնելով չափազանց փոքր և միատարր ճարպային գնդիկներ և ջրի կաթիլներ, ինչը զգալիորեն բարելավում է արտադրանքի կայունությունը և կառուցվածքը։

2. Պաստերիզացման բաժին.

o Հոմոգենացված նյութը մտնում է խողովակաձև պաստերիզատորի տաքացման բաժին։ Այստեղ նյութը հոսում է գոլորշով կամ բարձր ճնշման տաք ջրով շրջապատված համակենտրոն խողովակների միջով, և ջերմաստիճանը շատ կարճ ժամանակահատվածում արագորեն բարձրանում է մինչև սահմանված պաստերիզացման ջերմաստիճանը։

o Պաստերիզացման գործընթացի բնորոշ պարամետրեր՝

 Ջերմաստիճան՝ 85°C - 95°C (կարգավորվում է բանաձևին և գործընթացի պահանջներին համապատասխան. որոշ բանաձևերում ջերմաստիճանը կարող է ավելի բարձր լինել):

 Ժամանակը՝ պահպանվում է 15-30 վայրկյան։ Այս «պահման ժամանակը» ձեռք է բերվում խողովակաշարում որոշակի երկարության «պահման խողովակ» նախագծելով։

Այս «բարձր ջերմաստիճանի կարճաժամկետ (HTST)» գործընթացը կարող է արդյունավետորեն ոչնչացնել բոլոր պաթոգեն և փչացնող մանրէների մեծ մասը՝ միաժամանակ նվազագույնի հասցնելով արտադրանքի համի, գույնի և սննդային բաղադրիչների ջերմային վնասը։

3. Սառեցման բաժին։

o Պաստերիզացումից հետո նյութը պետք է անմիջապես սառեցվի՝ չափազանց տաքացումը և միկրոօրգանիզմների կրկնակի աճը կանխելու համար։

Նյութը մտնում է սառեցման բաժին և ջերմափոխանակվում սառը միջավայրի (սովորաբար սառցե ջրի) հետ, արագորեն իջեցնելով ջերմաստիճանը մինչև հետագա գործընթացների համար անհրաժեշտ ջերմաստիճանը (սովորաբար 40°C - 50°C)՝ արագ սառեցման մեքենա մտնելու համար՝ բյուրեղացման համար։

4. Ջերմության վերականգնման համակարգ (ըստ ցանկության, բայց բարձր արդյունավետության կոնֆիգուրացիա):

Ժամանակակից խողովակաձև պաստերիզատորները սովորաբար հագեցած են ջերմության վերականգնման համակարգով։

o Ջեռուցման բաժին մտնող սառը նյութը և պաստերիզացման բաժնից հենց դուրս եկող տաք նյութը ենթարկվում են նախնական ջերմափոխանակման հատուկ ջերմափոխանակիչում։

o Առավելություններ՝

 Էներգախնայողություն. Տաք նյութը նախապես սառեցվում է, իսկ սառը նյութը՝ նախապես տաքացվում, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է գոլորշու և սառեցնող ջրի սպառումը։

 Արտադրանքի պաշտպանություն. Կանխում է տեղային գերտաքացումը և կոքսացումը, որոնք առաջանում են սառը նյութի և բարձր ջերմաստիճանի պատերի անմիջական շփման հետևանքով։

III. Խողովակային պաստերիզատորի առավելությունները այլ պաստերիզացման մեթոդների համեմատ

1. Շարունակական արտադրություն. Խմբաքանակային պաստերիզացման կաթսաների համեմատ, խողովակաձև պաստերիզատորը կարող է անխափան ինտեգրվել նախորդող և հաջորդող գործընթացների հետ՝ հնարավորություն տալով լիովին շարունակական և ավտոմատացված արտադրություն՝ չափազանց բարձր արդյունավետությամբ։ 2. Բարձր որակի արտադրանք. HTST գործընթացը մաքսիմալացնում է հումքի համի և սննդարար նյութերի պահպանումը՝ խուսափելով երկարատև տաքացման հետևանքով առաջացած եփած համից։

3. Բարձր ջերմային էներգիայի օգտագործում. Ջերմության վերականգնման համակարգի շնորհիվ էներգիայի սպառումը զգալիորեն կրճատվում է, ինչը շահագործման արժեքը դարձնում է ավելի շահավետ։

4. Փոքր տարածք. Կոմպակտ կառուցվածք, հեշտ է ինտեգրվել առկա արտադրական գծերի մեջ:

5. Հիգիենիկ դիզայն. Ամբողջությամբ պատրաստված է չժանգոտվող պողպատից, համապատասխանում է 3-A սանիտարական չափանիշներին, չունի հիգիենիկ անկյուններ, հեշտ է կատարել CIP (տեղում մաքրում) և SIP (տեղում ստերիլիզացում):

IV. Կիրառման հիմնական նկատառումները

1. Գործընթացի պարամետրերի ճշգրիտ վերահսկողություն. Ջերմաստիճանը, ճնշումը և հոսքի արագությունը պետք է պահպանվեն կայուն: Նույնիսկ աննշան տատանումները կարող են ազդել ստերիլիզացման էֆեկտի վրա (F արժեք) կամ առաջացնել արտադրանքի դենատուրացիա (օրինակ՝ սպիտակուցի ֆլոկուլյացիա):

2. Աղտոտման խնդիր. նյութի մեջ պարունակվող սպիտակուցները հակված են կարամելացվել խողովակի պատերի վրա բարձր ջերմաստիճաններում: Անհրաժեշտ է պարբերաբար CIP մաքրում (սովորաբար շրջանառության մեջ ալկալային և թթվային լուծույթների օգտագործմամբ), հակառակ դեպքում դա կազդի ջերմափոխանակման արդյունավետության և արտադրանքի հիգիենայի վրա:

3. Հոմոգենացման փականի սպասարկում. Հոմոգենացման փականը ճշգրիտ բաղադրիչ է, որը հակված է մաշվելու բարձր ճնշման տակ երկար ժամանակ աշխատելիս: Հոմոգենացման կայուն ազդեցությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է պարբերաբար ստուգում և փոխարինում:

4. Համատեղելիություն բանաձևերի հետ. Տարբեր բանաձևերը (հատկապես սպիտակուցի և ճարպի պարունակությունը) ունեն տարբեր ջերմային զգայունություն, և ստերիլիզացման ջերմաստիճանը և ժամանակը պետք է համապատասխանաբար օպտիմալացվեն:

5. Երկրորդային աղտոտման կանխարգելում. Ստերիլիզացված նյութը պետք է հաջորդ գործընթացին տեղափոխվի փակ և ստերիլ միջավայրում: Ցանկացած փուլում ցանկացած արտահոսք կարող է հանգեցնել մանրէային երկրորդային աղտոտման, ինչը կխաթարի ստերիլիզացման ջանքերը:

Ամփոփում

Խողովակային ստերիլիզատորը անփոխարինելի «անվտանգության միջոց» է մարգարինի ժամանակակից արտադրության մեջ: Բարձր ջերմաստիճանում և կարճ ժամանակում անընդհատ ստերիլիզացման (HTST) գործընթացի միջոցով այն արդյունավետորեն սպանում է միկրոօրգանիզմները՝ կատարելապես հավասարակշռելով սննդի անվտանգության և արտադրանքի որակի միջև եղած կապը: Բարձր արդյունավետության, էներգախնայողության և ավտոմատացման առանձնահատկությունները այն դարձնում են հիմնական սարքավորում՝ ապահովելու համար, որ մարգարինային արտադրանքը համապատասխանի որակի և անվտանգության բարձր չափանիշներին: