Основными задачами термической обработки являются:
Длительное время обработки увеличивает количество ОМФ и снижает качество получаемого продукта.
При проектировании линии обработки апельсинового сока ставятся следующие цели:
Цель 1 — Максимально улучшить качество и вкус сока
Компания HRS Heat Exchangers предлагает технологию, позволяющую уменьшить время термической обработки. С точки зрения параметров качества конечного продукта, она обеспечивает превосходный результат.
Цель 2 — Свести к минимуму потребление энергии
При работе пастеризаторы HRS повторно используют до 85 % энергии, что вносит огромный вклад в сокращение общих затрат на обработку. Энергия, необходимая для выпаривания, обычно создаётся сушильной установкой, что даёт дополнительную экономию.
Цель 3 — Использование отходов апельсинов
Высушенная корка апельсина, являющаяся отходом на конечной стадии процесса, представляет собой ценный продукт, который можно использовать в химической промышленности.
Цель 4 — Цифровое управление оборудованием
Использование управляющей электроники и сети Интернет позволяет оператору контролировать процессы и скорости потока продукта в реальном времени на удалённых терминалах. С пульта управления или любого компьютера, подключённого к Интернету, операторы могут проверить текущее состояние оборудования и выявить любые отклонения от номиналов технологического процесса.
Процесс производства основан на трёх базовых принципах:
Основными аспектами и технологиями, задействованными в перерабатывающей установке HRS Heat Exchangers, являются:
Прежде всего, из апельсина необходимо удалить масло. Этот процесс осуществляется без повреждения плода. Он необходим для того, чтобы избежать попадания в сок нежелательных ароматизаторов и получить максимально возможный уровень альдегидов.
Во-вторых, необходимо получить сок. Используемая технология предполагает резку и выжимку апельсина и отличается от многих встраиваемых систем. Оборудование HRS не повреждает кожуру и поэтому предотвращает загрязнение сока.
В-третьих, сок следует отделить от жмыха и семян. В ходе этого процесса уменьшается содержание составляющих, добавляющих продукту горечи. На выходе получается сок с малым содержанием волокон и низкой вязкостью в NFC. Он имеет минимальное содержание горьких компонентов, приятный цвет, минимальное содержание природного масла и повышенное количество ненарушенных клеток мякоти. Содержание лимонина также уменьшается, а средний размер клетки увеличивается с одновременным увеличением доли плавающей мякоти.
Во время экстрагирования сока вода не нужна, что позволяет оптимизировать потребление энергии, а также минимизировать содержание загрязняющих веществ в остаточной воде.
После получения апельсинового сока необходимо устранить его горечь. Это осуществляется с помощью нейтрализации соединений лимонина, нарингина и гесперидина в нём. В частности, для лимонина исходная концентрация может достигать 20 частей на миллион (ч./млн), в то время как конечная величина должна быть не более 0,1 ч./млн.
На вход процесса поступает стабилизированный свежий сок и восстановленный сок 15 Брикс. Его помещают в центрифугу, чтобы отделить мякоть. Далее в сок добавляют смолу Lewait®, а затем транспортируют его в хранилище, где производится термическая обработка.
Одним из ключевых аспектов, связанных с обработкой мякоти, является массоперенос. Компания HRS Heat Exchangers разработала поршневой насос идеально подходящий для этой цели. Он соответствует требованиям гигиены и может развивать давление до 40 бар.
Другой ключевой операцией технологического процесса является термическая обработка, которая осуществляется с использованием теплообменника с кольцевым зазором (HRS AS Серия). В этом устройстве продукт течёт через кольцевой зазор между концентрическими трубами, что делает блок особенно полезными для:
В заключение процесса используется асептический наполнитель «мешок-вкладыш» или «мешок в бочке», разработанный компанией HRS, который позволяет упаковывать продукт в асептические контейнеры. Обычно используются предварительно сформованные и стерилизованные контейнеры объёмом от 5 до 1000 литров.
Пастеризаторы на основе кожухотрубных теплообменников MI/MR серии , выпускаемые компанией HRS Heat Exchangers, характеризуются высокой скоростью обработки, способностью удалять воздух из холодного продукта и простотой в обслуживании. При их разработке особое внимание было уделено следующим функциям:
Для производства апельсинового сока лучше подходит серия MR, поскольку она позволяет использовать непосредственно сам продукт для рекуперации тепла. В результате получается более компактный пастеризатор, содержащий значительно меньшее количество модулей. Повторное использование энергии (прямое либо косвенное) даёт значительную экономию. Например, по сравнению с системой на базе генерируемого пара экономия может составлять до 220 евро в день.
Система безразборной очистки (CIP), используемая в продуктах HRS Heat Exchangers, объединена с системой автоматического контроля параметров. Её отличительной особенностью является автоматизация практически всех операций очистки, в которых нуждается оборудование.
Основными компонентами, задействованными на этом этапе, являются автоматические системы для смешивания продукта, элементы управления этими компонентами и операциями очистки CIP. Смешивание происходит в резервуарах с перемешивающими устройствами. Имеется возможность запрограммировать пропорции различных составляющих смеси. Перенос массы составляющих осуществляется с помощью центробежных или поршневых насосов.
В зоне отгрузки должны находиться холодильники для погрузки и разгрузки резервуаров с соком. В них используются теплообменники серии HRS MI серии и HRS AS Серии с наилучшими коэффициентами теплопередачи. Сок должен быть охлаждён до температуры от 0 °C до + 2 °C.
Для дальнейшей продажи апельсиновой кожуры её необходимо предварительно высушить. Первая часть сушильной установки — это зона гидролиза полученной с установки по производству сока кожуры. Здесь в неё добавляется известь (CaO). После гидролиза кожура попадает на участок прессовки, где из неё формируется полутвёрдый продукт и жидкость. Жидкость проходит ещё один процесс — выпаривание — для увеличения концентрации. Полутвёрдый продукт и концентрированная жидкость передаются в установку окончательной сушки, на выходе которой получается сухой продукт. В сушилке барабанного типа может использоваться различное топливо, в том числе биомасса, природный газ и т. д. Важно понимать, что выхлопные газы из сушилки могут использоваться в качестве источника энергии для установки выпаривания. Наконец, продукт попадает в гранулятор, формирующий удобные для продажи брикетов из кожуры.
