Пластинчатые теплообменники широко используются в пищевой промышленности, позволяя проводить технологические операции по нагреву или охлаждению сырья или готовых продуктов. Одним из примеров такого использования является использование устройств в изготовлении подсолнечного масла. И хотя теплообменники на производстве могут применяться для разных задач - обогрева помещений, охлаждения промышленного оборудования и т.д., мы рассмотрим их использование непосредственно в контексте производства самого продукта питания.
Особенности производства
Процесс изготовления растительного масла начинается с выбора подходящего сырья. Обычно для производства масла используются семена которые содержат большое количество масла и легко отделяются от шелухи. В зависимости от условий выращивания и хранения определяется будущее качество всего продукта. Поэтому в подавляющем большинстве случаев сырье хранится на специальных складах с определенными условиями температуры и влажности. При сдаче сырья на завод проводится дополнительная проверка общей массы зерна на “мусор” и “общий бой”- показатели должен быть менее 1% и 3% соответственно.
После того как сырье было отобрано, завод проводит дополнительную просушку (в некоторых случаях это делает сам поставщик), а затем начинает процедуру помола. В ней семена с помощью специального оборудования очищаются от примесей и измельчаются до состояния муки.
Затем наступает этап экстракции масла – измельченное сырье помещается в специальный аппарат, где под давлением и при высокой температуре из него извлекается масло. Этот процесс может выполняться различными методами:
- Холодное прессование. Сырье помещается в пресс, который сжимает его, выжимая масло. Холодное прессование считается более экологичным методом, поскольку не требует использования высоких температур. Однако при таком методе выход готового продукта из сырья составляет около 30%, что поднимает себестоимость масла. Некоторые заводы используют данный метод для создания подсолнечного масла класса “премиум”.
- Горячее прессование. Данный метод является наиболее распространенным и простым в производстве. Он также, по сравнению с холодным прессованием, позволяет увеличить выход готового продукта. Процесс изготовления состоит из двух этапов. На первом, мятку семян, постоянно перемешивая и увлажняя, нагревают до 110 градусов. На втором - полученное горячее сырье выжимают на специальных прессах. Готовый продукт имеет более насыщенный цвет.
- Экстрагирование с помощью растворителя. Это более простой и действенный метод изготовления нерафинированного масла подсолнечника, позволяющий извлечь из его мякоти почти 100% маслянистых веществ. В рамках технологии сырье перемешивается с природными растворителями, из которых наиболее популярны экстракционные бензины. Полученную смесь помещают в экстракторы для переработки и получения мисцеллы – масляно-растворительной эмульсии. Также в процессе образуется полностью обезжиренный остаток – шрот. После этого из образованной триады компонентов испаряют пары бензина, а маслянистое вещество отделяется и очищается от шрота путем фильтрации. В сравнении с производством способами прессования, данный метод гораздо эффективнее и экономичнее, что непосредственно влияет на итоговую стоимость продукта.
Отходы мятки после прессование обычно отправляется на экстрагирование с помощью растворителя или отправляется на отдельный склад отходов, которые потом вывозят и используют в качестве пищевой добавки для сельскохозяйственных животных.
Последним этапом в производстве подсолнечного масла является фильтрация и очистка. Полученное после экстракции масло обычно содержит различные примеси, такие как остатки жмыха, пыль и вода. Этот процесс также делится на несколько этапов, первый из которых является механической очисткой - масло пропускают через фильтры, удерживающие отходы. После этого масло проходит еще два этапа, где напрямую используются пластинчатый теплообменник:
- Винтеризация. Это процесс по связыванию и удалению из масла воскообразных веществ, среди которых фосфатиды, воски, жирные кислоты и другие вредные компоненты. Принцип работы заключается в прогоне масла через теплообменник, который медленно охлаждает масло, позволяя формироваться осадку, который затем удаляется обычным фильтром. В качестве второй рабочей среды может выступать гликоль или обычная вода.
- Дезодорация. Процесс помогает удалить ароматические вещества из масла и делает его безвкусным. На этом этапе пластинчатый теплообменный аппарат может использоваться как для постепенного нагрева масла, так и его охлаждения после дезодорации.
При этом теплообменники пластинчатого типа имеют ряд преимуществ перед другими типами, такими как кожухотрубные или спиральные. Они обеспечивают более высокий коэффициент теплопередачи, что делает их идеальными для использования в процессах, требующих высокую эффективность и экономичность. Пластинчатые теплообменники также обладают компактными размерами, что позволяет сэкономить пространство и снизить затраты на установку.
Пластинчатые теплообменники соответствуют строгим санитарным требованиям, что важно для пищевой промышленности.
Таким образом, пластинчатые теплообменники для подсолнечного масла — это ключевое оборудование, которое способствует энергоэффективности, сокращению эксплуатационных расходов и обеспечивает качество конечного продукта.
