Вакуумное выпаривание – подробно о технологии и об оборудовании

Выпаривание масс под вакуумом – это технологический процесс, позволяющий уменьшить температуру нагрева, чтобы получить концентрат твёрдых веществ, нестабильных при нагревании, или, не снижая интенсивности испарения при работе с высококипящими растворами, использовать теплоноситель с более низкими значениями рабочих параметров. Выпаривание под вакуумом применяется для консервирования в пищевой промышленности, при производстве лекарств и косметических препаратов. В некоторых случаях концентрирование сырья при помощи выпарной установки может стать начальным этапом переработки, предполагающей помимо очистки последующую кристаллизацию или сушку и направленной на получение твёрдого вещества.

Покупка представленной в каталоге интернет-магазина РусскаяФерма.ру вакуумно-выпарной установки даст вам возможность вырабатывать с высокой рентабельностью сгущённое цельное и обезжиренное молоко, томатную пасту, джемы, соусы, фруктовые и овощные пюре, экстракты, гели, кремы, скрабы.

Преимущества создания вакуума при выпаривании

После предварительной тепловой обработки сырьё помещается в вакуумную камеру испарения, из которой откачивается воздух. Соприкасаясь со стенками камеры или трубок, жидкость нагревается, происходит парообразование. В результате понижения давления кипение, например молока, начнётся при температуре около 60°C вместо привычных 95°C, что даст возможность избежать разрушения белка. Как именно будет проходить процесс выпаривания, зависит от устройства калоризатора аппарата. 

В процессе кипения образуется вторичный пар, который может выводиться через конденсатор или сепаратор, использоваться, как первичный для обогрева следующего аппарата многокорпусной вакуумно-выпарной установки или, после того, как давление будет восстановлено при помощи термокомпрессора, возвратится в однокорпусную установку непрерывного действия в качестве первичного теплоносителя.

Если при непрерывном процессе выпаривания концентрация сухих веществ в растворе и его физико-химические свойства за счёт непрекращающейся подачи сырья и постоянного удаления части готового продукта не изменяются, то в аппаратах периодического действия раствор постепенно сгущается.

Классификация вакуум выпарных установок

Тип установки для выпаривания определяется устройством входящих в конструкцию аппаратов и их количеством.

Шаровые

Шаровый аппарат представляет собой многослойную ёмкость с теплообменной рубашкой, оснащённую приводом-мешалкой. Вакуум создаётся при помощи специального насоса и контролируется датчиками. В качестве теплоносителя используются вода, пар, пропиленгликоль. Вторичный пар выводится посредством узла конденсации. Аппарат подходит для приготовления соусов, рассолов для маринада, томатной пасты и пюре, сгущёнки, повидла, варенья и других вязких густых продуктов.

Трубчатые

Поверхность нагрева трубчатого калоризатора вакуум выпарного аппарата представляет собой пучок тонких кипятильных трубок и циркуляционную трубу, ввальцованных в отверстия верхней и нижней решёток, установленных в камере, обогреваемой теплоносителем-паром. Выпариваемая жидкость кипит в трубках. Пар увлекает за собой часть сырья, которое возвращается по циркуляционной трубе в пространство под расположенной в нижней части калоризатора решёткой.

Пар выводится, например, через сепаратор. Разновидностью трубчатых установок являются аппараты плёночного типа. Модели с поднимающейся плёнкой подходят для выпаривания термически нестойких и склонных к образованию пены жидкостей, с падающей – для изготовления, например, соков.

С естественной и принудительной циркуляцией

Естественное перемещение пара в ёмкости шарового аппарата, а также смеси вторичного пара и раствора в калоризаторе трубчатого происходит за счёт отличающейся плотности среды в зоне кипения и в сепараторе, в трубках разного диаметра. Оборудование используется для сгущения особо вязких растворов. Увеличивающая скорость перемещения жидкости по трубкам принудительная циркуляция необходима для выделения твёрдой фазы растворов, содержащих соли. Обеспечивается она насосом и даёт возможность сделать больше размер кристаллов и количество аппаратов в конструкции. 

Непрерывно и периодически действующие

Во многих случаях сгущение продукта выполняется в непрерывно действующих установках, которые могут состоять из нескольких аппаратов, обогреваемых вторичным паром, или из одного, оснащённого тепловым насосом, при помощи которого давление вторичного пара доводится до значения этого параметра у первичного. Концентрация выпариваемого раствора при этом остаётся постоянной. Периодическое выпаривание выполняется в аппаратах поверхностного типа и предполагает изменение физико-химических свойств сырья в процессе обработки.

Однокорпусные и многокорпусные выпарные установки

Модель, в конструкцию которой входит лишь один аппарат независимо от вида калоризатора считается однокорпусной. Схема многокорпусной выпарной установки включает несколько соединённых между собой аппаратов, каждый из которых обогревается вторичным паром предшествующего.

Как выбрать

При выборе оборудования для концентрирования имеют значение:

·        надёжность, простота монтажа, управления, обслуживания и ремонта;

·        соответствие характеристик выпарной установки требованиям технологического процесса; 

·        объём перерабатываемого сырья;

·        доступность и стоимость теплоносителя, на который рассчитана заинтересовавшая вас модель, интенсивность теплопередачи;

·        запланированный бюджет;

·        процент сухого остатка в готовом продукте;

·        особенности сырья, которое может быть избыточно густым, склонным к разложению, расслаивающимся, подгорать или забивать трубки.

Ассортимент интернет-магазина РусскаяФерма.ру представлен изготовленными из нержавеющей стали вакуум-выпарными установками, рассчитанными на переработку от 150 до 1500 л сырья и испарение до 90 кг влаги в час. Аппараты комплектуются рефрактометрами, мешалками, датчиками уровня и контроля вакуума, диоптрами, манометрами, сенсорным управлением, узлами конденсации, моющими головками, электромагнитными паровыми клапанами. Подогрев ТЭНом даёт возможность использовать оборудование автономно. В качестве теплоносителя применяются вода и высокотемпературный пропиленгликоль.