На протяжении последних лет компания «Молмаш» проектирует и внедряет на пищевых предприятиях технологические линии производства сливочного масла и спреда.
Как показывает практика, при производстве спреда, большинство предприятий использует устоявшуюся технологию, которая состоит из следующих этапов: плавление жиров (65˚С) => приготовление эмульсии (65˚С) => пастеризация эмульсии (95˚С) => охлаждение эмульсии (65˚С) => маслопреобразование (16±4˚С) => расфасовка. Данный технологический процесс ставит задачу получения спреда высокого качества и длительного срока хранения. Однако в маслоцехе большинства молочных предприятия отсутствует оборудование для пастеризации и охлаждения эмульсии перед процессом преобразования в масло. Некоторые производители пытаясь приспособить маслодельное оборудование для производства спреда прибегают к пастеризации эмульсии в ваннах нормализации, что сильно сказывается на качестве получаемой продукции, а именно: повышенное перекисное число (вследствие длительного нагрева и охлаждения) и неравномерное распределение влаги в партии масла (вследствие вытекания жира из белковых оболочек – разрушение эмульсии). Анализ данной проблемы показывает, что пастеризацию и охлаждение эмульсии целесообразно проводить в потоке перед самым процессом маслопреобразования.
Ранее для обеспечения непрерывности процесса термообработки высокожирных эмульсий перед маслообразователем Молмаш предложил пастеризационно-охладительную установку трубчатого типа. Данная установка обеспечивает нагрев высокожирных эмульсий до 95 ˚С
Следующим шагом стала разработка маслообразователя пластинчатого типа с функцией пастеризации, который выполняет следующие технологические операции: пастеризация эмульсии (95˚С) => охлаждение эмульсии (65˚С) => маслопреобразование (16±4˚С).
Маслообразователь с функцией пастеризации условно можно разделить на две части: первая – пластинчатая пастеризационно-охладительная установка скребкового типа, вторая – маслообразователь пластинчатого типа.
Пластинчатая скребковая пастеризационно-охладительная установка состоит из двух секций: секции нагрева и секции охлаждения, после секции нагрева предусмотрен выдерживатель на время 20 секунд. Нагрев осуществляется за счет циркуляции по замкнутому контуру горячей воды, вода при этом нагревается паром через паянный пластинчатый теплообменник. Охлаждение осуществляется за счет ледяной воды прошедшей через 1 секцию маслообразователя.
Маслообразователь состоит из двух секций и обработника, что является стандартной компоновкой современного маслообразователя, выпускаемого компанией «Молмаш».
При разработке маслообразователя было принято решение разработать систему автоматического поддержания технологических режимов, для чего был проведен анализ имеющихся систем автоматического управления технологическим процессом.
Существуют несколько способов организации системы управления работой маслообразователя, самыми распространенными среди них являются три способа:
- Регулирование расхода ледяной воды в соответствии с давлением продукта на входе маслообразователя – по давлению.
- Поддержание заданного расхода ледяной воды – по кратности хладоносителя.
- Регулирование расхода ледяной воды по температуре продукта на выходе из каждой секции – по температуре.
У каждого из вышеописанных способов существуют, как достоинства, так и недостатки.
Так регулировка расхода ледяной воды по давлению продукта позволяет быстро выйти на режим и стабильно поддерживать консистенцию продукта. К недостаткам можно отнести крайне узкий перечень оборудования, который можно укомплектовать данной системой управления.
Поддержание заданного расхода ледяной воды позволяет быстро выйти на режим, однако требует тщательной проработки технологических режимов и не гарантирует точного поддержания качества продукта.
Регулировка расхода ледяной воды по температуре продукта позволяет добиться приемлемых показателей времени выхода на технологический режим и стабильное поддержание температуры продукта. Данная система автоматизации является наиболее распространенной и позволяет автоматизировать большинство технологических процессов.
При разработке маслообразователя с функцией пастеризации была выбрана система управления на основе поддержания расхода ледяной воды по температуре продукта на выходе из каждой секции.
Система управления работой маслообразователя выполняет следующие функции:
- Поддержание температуры пастеризации.
- Поддержание противодавления теплоносителя в секции нагрева.
- Поддержание температуры продукта на выходе из первой секции маслообразователя.
- Поддержание температуры продукта на выходе из второй секции маслообразователя.
- Поддержание противодавления хладоносителя на выходе из секций охлаждения маслообразователя с функцией пастеризации.
- Регистрация температуры.
Проведенные испытания показали:
- Время выхода маслообразователя на режим составляет 8-12 минут.
- Время смены технологической программы 7-10 минут.
- «Окно» поддержания температур (изменения температуры относительно установленного значения) после выхода на устоявшийся режим, не более ±0,2˚С.
В результате проделанной работы разработана линейка маслообразователей с функцией пастеризации, состоящая из трех машин, на разные производительности: 1000, 2000, 3000 кг/ч.
