При обработке любого вязкого пищевого продукта определённое его количество неизбежно будет прилипать к поверхностям оборудования, таким как внутренняя часть ёмкостей и труб, и оставаться в оборудовании после обработки. Потенциальная стоимость этого потерянного продукта вскоре вырастет до огромной величины, особенно при обработке большого количества вязких и дорогих продуктов, таких как мёд, сиропы и пюре. Подсчитано, что только в США при переработке молока и сыра каждый год теряется до 1,4 млн тонн продукта, стоимость которого по розничным ценам составляет около 4,5 млн долларов. Экономическое влияние потерь более дорогостоящих продуктов, очевидно, ещё больше. В дополнение к финансовой составляющей бизнеса, заставляющей более пристально относиться к пищевым отходам, не менее важно, чтобы все звенья в цепочке изготовления пищевого продукта были максимально эффективными, когда дело доходит до потерь.
К счастью, перерабатывающая и упаковочная часть цепочки производства продуктов питания уже является самой эффективной. По данным продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) 1, на её долю приходится лишь 4 % от общих потерь. Тем не менее, нет предела для совершенствования, а процессы управления и разработка оборудования – это два самых перспективных инструмента, имеющихся в распоряжении производителей продуктов питания. Многие компании уже используют подобный передовой опыт. Например, с 2009 года компания PepsiCo уменьшила потери продуктов питания на своих британских производственных мощностях на 20 % в рамках более широкой инициативы, возглавляемой организацией IGD2.
Существует два способа уменьшения потерь в оборудовании. В идеальной ситуации они будут использоваться в комбинации. Первый предполагает проектирование оборудования (такого как трубчатые теплообменники), конструктивные особенности которого исключают возможность оседания продукта на поверхностях и заставляют его течь через всю систему. Второй подход – это использование специализированных систем очистки и извлечения продукта из оборудования после обработки вплоть до полной очистки.
Многие современные теплообменники, рассчитанные на работу с вязкими жидкостями, исключают загрязнение. В некоторых из них используются трубы со спиральной накаткой, а в других, используемых в более сложных условиях эксплуатации, встроены скребки для непрерывного удаления остатков продукта с поверхности труб. Такие теплообменники могут использоваться в широком диапазоне технологических процессов, включая нагрев и охлаждение, приготовление продукта, концентрирование, пастеризацию и стерилизацию.
Самоочистка устройств даёт им два несомненных преимущества. Во-первых, по мере продвижения продукта по системе он не прилипает к поверхности трубы, и потери сводятся к минимуму. Во-вторых, поскольку «слой загрязнения» не растёт, сохраняются оптимальные тепловые характеристики теплообменника, определяющие эффективность всего процесса, сокращается потребление энергии или время обработки.
Однако, даже при использовании оборудования, предотвращающего накопление продукта, рано или поздно потребуется его очистка, которая обычно выполняется по технологии безразборной мойки или CIP. В зависимости от ассортимента обрабатываемой продукции и особенностей продукта может потребоваться несколько циклов очистки в день между партиями продукции. Если оставшиеся в оборудовании отходы будут просто выбрасываться при очистке, то, как было показано выше, сотни тысяч фунтов продукта ежегодно будут потеряны.
Традиционным решением проблемы является использование поршневой системы для физического выдавливания продукта из каналов или сквозное вымывание его при помощи воды или воздуха. К сожалению, оба метода имеют определённые недостатки, включая дополнительное усложнение оборудования, вероятное разбавление и загрязнение продуктов.
Альтернативой может служить использование теплообменников, которые сами разгружают себя до начала цикла очистки. Так работают теплообменники HRS R Серии. Теплообменники из этой линейки оснащены расположенными в каждой внутренней трубе скребками, которые улучшают прохождение продукта, предотвращая загрязнение и снижая перепад давления. Уникальной особенностью R Серии скребковых теплообменников является вращающаяся спираль вдоль стержня со скребками. При правильной настройке эта спираль может вращаться и в обратном направлении, эффективно удаляя продукт из трубного пространства теплообменника, без повреждений и изменений его характеристик.
Система идеально подходит для дорогих и вязких продуктов, таких как мёд, патока, сладкие соусы и кремы, даже минимальные потери которых наносят значимый экономический урон. R Серия поддерживает самоочистку при работе с большинством продуктов. При этом дополнительные насосы или системы для нагнетания давления не требуются. Она обладает преимуществами как с точки зрения капитальных, так и текущих затрат.
R Серия скребковых теплообменников допускает установку для работы в горизонтальном и вертикальном положении. Сила гравитации также может использоваться для извлечения продукта из труб. Каждый теплообменник включает в себя одну, три или шесть внутренних труб, а несколько блоков можно объединить в одну более крупную установку. Благодаря безотходному производству и отсутствию необходимости устанавливать дополнительные системы извлечения продукта теплообменники серии R быстро окупятся и в долгосрочной перспективе окажутся более экономичным вариантом, чем альтернативные системы с меньшими капитальными затратами.
1 Сокращение потерь продуктов питания и объёма отходов. Рабочий документ Института мировых ресурсов. http://www.unep.org/pdf/WRI-UNEP_Reducing_Food_Loss_and_Waste.pdf
2 http://www.fooddrinkeurope.eu/our-actions/foodwaste-toolkit/avoid-food-loss-during-processing/
