С чего начать подбор: продукт, режим и требуемая летальность
Подбор начинается с паспорта продукта, а не с прайса. Нужны pH, вязкость в сантипуазах, доля мякоти и размер её частиц, содержание сахара и спирта, температура подачи в аппарат. Режим задаётся парой «температура плюс выдержка», одна температура без времени ничего не значит. Для соков и нектаров ориентируются на ТР ТС 023/2011, для прочей пищевой продукции на ТР ТС 021/2011.
Дальше считают требуемую летальность. Это мера отмирания микрофлоры за весь путь продукта через теплообменник и трубопровод выдержки, а не только в секции нагрева. Если планируете купить пастеризатор, зафиксируйте цифры письменно: они определяют число секций, объём выдерживателя и требования к автоматике.
Пластинчатый разборный теплообменник работает с однородными жидкостями без крупных включений: осветлённые соки, морсы, сиропы, молоко, рассолы. Пакет пластин собирается с зазорами 2–5 мм, поэтому частицы больше зазора забивают канал и растёт давление на входе. Рабочие параметры обычно до 6–10 бар и 95–140 °C. Разборка нужна для мойки и замены уплотнений. Если продукт газированный, пастеризацию ставят перед сатурацией, и подбирать узел удобнее в связке: купить пастеризатор под конкретную линию проще, когда известен режим газирования.
Трубчатый вариант держит вязкие продукты и с мякотью: нектары, кетчуп, соусы.
Давление в контуре обычно 10–25 бар, температура до 140 °C.
Скребковый пастеризатор нужен для густых масс: пюре, джем, творожная основа.
Шнековый применяют там, где продукт не перекачивается насосом.
Трубчатый аппарат не имеет узких щелей, поэтому проходит волокна и кусочки до 5–8 мм. Скребковый или шнековый берут при высокой вязкости, когда обычный насос не подаёт продукт. Границы типов не жёсткие: зависит от продукта, формата тары и требуемой летальности.
Расчёт производительности и тепловой баланс
Производительность пастеризатора считается от автомата розлива. Если линия льёт 6000 бут/ч по 0,5 л, это 3 м³/ч продукта плюс запас 10–15 процентов на разгон, мойку и возврат из рекуперации. Итог округляем до типового ряда, иначе при пуске пастеризатор выходит на режим медленнее автомата. Продукт с вязкостью и кусочками считаем отдельно: режим и время выдержки задаёт продукт, а не тара. Когда параметры линии и режима собраны, помогает услуга по подбору и поставке под конкретную площадку.
Тепловой баланс сводим по пару и горячей воде. Расход пара зависит от температуры входа продукта, зоны рекуперации и потерь в среду, обычно 3–7 процентов, но цифра плавает по сезону и утеплению. Пар подаём 3–6 бар, насыщенный, с конденсатоотводчиками по зонам. Ошибка впритык: автомат встал на мойку, пастеризатор потерял продукт в контуре и ушёл в перегрев.
Тип пастеризатора
Для каких продуктов
Температура, °C
Рабочее давление, бар
Особенности мойки
Пластинчатый разборный
Соки, вода, молоко, пиво
65–95
до 6
Ручная разборка, CIP по контуру
Пластинчатый паяный
Вода, напитки без волокна
70–95
до 10
Только CIP, разборка невозможна
Трубчатый
Соки с мякотью, соусы
75–100
до 8
CIP, реже ручная
Кожухотрубный
Вязкие продукты, масло
80–110
до 10
CIP, длительный цикл
Скребковый
Кусочки, густые массы
70–95
до 6
Разборка и мойка вручную
Шнековый
Пастообразные, с волокном
75–100
до 4
Разборка, паровая обработка
Комбинированный с рекуперацией
Вода, напитки, соки
65–95
до 6
CIP, рекуперация снижает расход пара
Трубчатый пастеризатор в цехе розлива напитков
Материалы, контуры и гигиенические требования
Контактная группа определяет, как долго оборудование прослужит на агрессивной среде и пройдёт ли проверку надзорных органов. Для продукта берут сталь AISI 304, для рассола, соков с высокой кислотностью и моющих растворов AISI 316L. Сварные швы зачищают и пассивируют, иначе в зоне термического влияния начнётся точечная коррозия. Перед тем как купить пастеризатор, запросите сертификаты на металл и карту сварки.
Уплотнения подбирают по стойкости к CIP-растворам: EPDM для щелочи, FKM для кислот и жиров. Теплообменник должен разбираться без снятия трубопроводов, а пластины иметь маркировку для сборки. Обвязка и арматура из нержавеющей стали, манометры и датчики температуры ставятся в точках контроля. Оборудование обязано соответствовать ТР ТС 010/2011 и ТР ТС 021/2011, а материалы контакта с продуктом — требованиям СанПиН к пищевым производствам.
Автоматика, КИП и интеграция с линией розлива
Контуры регулирования держат три величины: температуру продукта на выходе зоны выдержки, температуру греющей среды и давление пара или горячей воды на входе. Датчики ставят в продуктопроводе до и после секции рекуперации, в контуре рассола и в паропроводе. Расхождение показаний обычно связано с инерционностью гильзы и плохим перемешиванием, поэтому точки контроля выбирают на прямых участках, а не на отводах. Пастеризатор без запаса по диапазону регулирования приводит к ручной подстройке в смену.
Возврат недопастеризованного продукта работает по сигналу датчика температуры: при отклонении ниже уставки трёхходовой клапан направляет поток обратно в балансный бак, розлив блокируется. Стыковка с автоматом розлива идёт по сухим контактам и интерфейсу: готовность, авария, уровень в накопителе. ПЛК и шкаф управления ведут логику, архив и журнал отклонений. Перед пуском проверьте, что время срабатывания клапана меньше времени прохода продукта по линии.
Чек-лист приёмки и пусконаладки на площадке
Перед монтажом проверьте площадку: ровный фундамент или рама с допуском по горизонтали до 2 мм на метр, пар с давлением и расходом по паспорту, воду с температурой и жёсткостью в пределах нормы, электрику с заземлением и автоматами под суммарную мощность. Если покупаете пастеризатор заранее, зафиксируйте в договоре параметры пара и воды: несоответствие всплывает на пусконаладке.
Протокол выхода на режим: температура продукта на выходе и время выдержки.
Точность терморегулирования в рабочем диапазоне, обычно ±1 °C.
Проверка на подсос: опрессовка контуров и контроль давления между секциями.
Акты на пар, воду, электрику и заземление с фактическими замерами.
Журнал наладки с уставками регуляторов и срабатыванием защиты.
Частые ошибки: заниженное сечение паропровода, отсутствие конденсатоотводчика, слабое заземление. Термодатчик ставят близко к смесителю и получают завышенные показания. Проверяйте срабатывание аварийной защиты намеренно.
Обслуживание, модернизация и что учесть при закупке
Пастеризатор требует регламентного обслуживания: контроль уплотнений пластин и трубных секций, промывка контуров, поверка датчиков температуры и расхода, проверка возвратного клапана. Ресурс уплотнений зависит от продукта, режима мойки и температуры; меняют их при появлении протечек или после серии циклов CIP. Пластины снимают, осматривают на трещины и деформации, при необходимости заменяют. Датчики проверяют по контрольным точкам, расхождение с эталоном сигнализирует о замене.
Модернизация линии оправдана, когда нужно увеличить производительность или расширить ассортимент, а теплообменный узел имеет запас по поверхности. Если корпус или рама выработали ресурс, замена узла выгоднее. При решении купить пастеризатор запрашивайте у поставщика схемы обвязки, протоколы испытаний, комплект ЗИП и перечень быстроизнашиваемых деталей. ООО «Промгарант» подбирает оборудование под продукт и тару, поставляет его и выполняет монтаж и пусконаладку.
Вопросы и ответы
Можно ли поставить пастеризатор после розлива, а не до него?
Технически такая схема применяется только для тары и укупорки, когда нужно обеззаразить саму бутылку или крышку, а не продукт. Для напитков и жидких пищевых продуктов пастеризацию проводят до розлива: нагревают продукт в потоке, выдерживают при заданной температуре и охлаждают, после чего подают на автомат розлива. Если поставить пастеризатор после розлива, придётся греть уже закрытую бутылку, что увеличивает нагрузку на тару, укупорку и этикетку, а также усложняет контроль режима.
Какая производительность пастеризатора нужна для автомата розлива на 6000 бут/ч?
Ориентируются на паспортную производительность автомата розлива и объём бутылки. Для 6000 бут/ч при таре 0,5 л это примерно 3 м³/ч продукта, при 1,0 л уже около 6 м³/ч. Пастеризатор подбирают с запасом 10–15 % по расходу, чтобы он не работал на пределе и успевал выходить на режим после мойки или смены продукта. Точный расчёт делают по максимальному объёму тары и по времени выдержки, которое требуется для конкретного продукта.
Подойдёт ли один пастеризатор для сока с мякотью и для прозрачного напитка?
Один и тот же пластинчатый пастеризатор обычно не подходит для обоих продуктов без перенастройки. Сок с мякотью требует другой геометрии каналов и более частой промывки, иначе мякоть оседает и забивает пластины, а прозрачный напиток можно пастеризовать в более узких каналах с меньшим риском отложений. На практике для продуктов с мякотью ставят теплообменник с увеличенным зазором или трубчатый, а для прозрачных напитков хватает стандартного пластинчатого. Если планируется выпуск обоих продуктов на одной линии, закладывают возможность быстрой разборки и отдельный контур мойки.
Как часто нужно менять уплотнения в пластинчатом теплообменнике?
Ресурс уплотнений зависит от продукта, температуры и режима мойки, поэтому единого срока нет. Обычно их осматривают при каждой разборке теплообменника, а плановую замену делают при появлении трещин, потере эластичности или подтеканий по контуру. Если продукт содержит кислоты или часто проводятся кислотные мойки, ресурс сокращается, и ревизию проводят чаще. На многих производствах уплотнения меняют раз в 12–18 месяцев, но это ориентир, а не норматив.
Что делать, если температура продукта на выходе нестабильна?
Сначала проверяют работу регулирующего клапана пара или горячей воды и датчика температуры: часто причина в залипании клапана или в смещении датчика. Затем смотрят расход продукта и давление в контурах, потому что при колебаниях подачи температура на выходе будет плавать. Если продукт подаётся насосом с переменным расходом, ставят стабилизатор потока или буферную ёмкость. Также проверяют, не забились ли каналы теплообменника и не сбились ли настройки выдержки.
Информация, предоставленная в этом блоге, предназначена исключительно для общих информационных целей. Материалы, опубликованные на этом сайте, не являются заменой профессиональной консультации. Перед принятием каких-либо решений, связанных с использованием нашего оборудования, рекомендуем обратиться в компанию ООО «Промгарант» для личной консультации.