Пастеризатор. Как он работает и чем смазывается?

Пастеризация является одной из самых важных технологий продления срока годности пищевых изделий. Ее суть заключается в кратковременном нагреве продуктов (чаще всего напитков) до высоких температур, а затем в их быстром охлаждении. За это время убивается максимальное количество бактерий, которые вызывают порчу пищи.

Термическая обработка молока, сливок, сока и прочих продуктов питания осуществляется в специальном аппарате – пастеризаторе. В этой статье рассмотрим виды и режимы работы этого оборудования, а также остановимся на теме смазывания основных узлов трения пастеризаторов.

Как и кем был разработан метод пастеризации?

Процесс пастеризации назван в честь его первооткрывателя – французского биолога Луи Пастера (см. фото). В середине 19 века виноделы обратились к нему с просьбой помочь найти решение проблемы. Заключалась она в том, что одни из их вин приходили в негодность быстрее, чем другие.

С помощью микроскопа Пастер обнаружил, что дрожжи, используемые для изготовления вина и пива, содержат разные бактерии. Некоторые из них помогают образовывать алкоголь в напитке, в то время как другие приводят к его порче.

Пастер предложил убивать вредные микроорганизмы путем кратковременного нагрева вина.

Идея оказалась чрезвычайно успешной, поэтому позже была принята не только виноделами и пивоварами, но и производителями других продуктов питания: молока, соков, сыров, соусов, консервов и пр.

Виды и принцип действия пастеризаторов

По виду рабочего цикла пастеризаторы подразделяются на периодические (дискретные) и непрерывного действия. Дискретные устройства дороже в эксплуатации, поэтому менее популярны. Применяются они, в основном, на консервных производствах. В молочной, соковой, пивоваренной промышленности чаще используются пастеризаторы непрерывного действия.

По типу обрабатываемого сырья пастеризаторы можно разделить на аппараты для жидкостей, пастообразных изделий и заключенной в тару продукции (автоклавы для консервов).

По условиям пастеризации выделяют асептические (стерильные) устройства и неасептические. Первые, в свою очередь, подразделяются на пастеризаторы с непосредственным нагревом продукта (обычно стерильным паром) и с нагревом в теплообменном контуре.

В пастеризаторах с непосредственным нагревом охлаждение производится в вакуумных камерах (деаэраторах), в пастеризаторах с теплообменным агрегатом – в секции регенерации теплообменника (реже встречаются конструкции с охлаждением оборотной/ледяной водой).

Помимо термических устройств (длительной, кратковременной и мгновенной пастеризации) существуют холодные. Они облучают продукты в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре, воздействуют на них ультразвуком или радиоволнами.

По виду используемой энергии выделяют тепловые и электрические пастеризаторы. По количеству секций приборы могут быть односекционными, двухсекционными и многосекционными.

Принцип действия пастеризаторов вне зависимости от их устройства заключается в непрерывном прохождении продукта через рабочую камеру, ее выдержке в течение определенного времени или без нее.

При любом способе обработки пастеризованный продукт должен сохранить вкус, структуру, витаминно-минеральный состав и другие качества. При этом не допускается присутствие в нем болезнетворных микроорганизмов.

Обслуживание пастеризаторов. Выбор смазочных материалов

При пастеризации различной пищевой продукции очень важно соблюдать ряд требований, касающихся обслуживания оборудования. Его долгое и стабильное функцинирование, а также безопасность для пастеризуемых изделий во многом зависят от правильного подбора смазочных материалов.

Одной из лучших на рынке признана линейка смазок с пищевыми допусками от компании «Эффективный Элемент». Для пастеризаторов специалисты рекомендуют использовать синтетические пластичные смазки EFELE SG-301 и EFELE SG-392, отвечающие требованиям спецификации NSF H1.

Созданные на основе специального полиальфаолефинового масла и комплекса сульфоната кальция, они сохраняют свои свойства в широком диапазоне температур. Их можно применять как при -40 °С, так и при +160-170 °С, что особенно важно для производственного процесса, сопряженного с нагревом сырья и оборудования.

Смазки обладают высокой несущей способностью, отличной водоотталкивающими и антикоррозионными свойствами. К основным узлам трения пастеризаторов, для защиты которых они используются, относятся подшипники качения.

Для уплотнений задвижек, кранов, баков, фланцевых соединений применяется силиконовая смазка EFELE SG-393.

Она совместима с большинством видов пластиков и эластомеров, устойчива к смыванию водой, моющими и дезинфицирующими растворами. Использование данной смазки позволяет предотвратить растрескивание и другие деформации уплотнительных элементов, приводящие к потере их герметичности.

Применение материалов EFELE обеспечивает реальную экономию затрат на обслуживание пастеризаторов, так как при регулярном смазывании они значительно меньше подвержены износу и необходимости в проведении ремонта.

Режимы пастеризации

Под режимами пастеризации понимается соотношение времени выдержки продуктов и определенной температуры.

Выбор того или иного режима зависит от свойств изделий и технологических условий. Если в сырье содержатся компоненты с низкой термоустойчивостью, то предпочтение отдается длительной пастеризации (30 минут при температуре около +63-65 °С). В этом случае патогенные микроорганизмы полностью уничтожаются, а физико-химические свойства продукта практически не меняются.

Недостатком данного метода пастеризации является необходимость в использовании оборудования с низкой производительностью (чаще всего пароконтактных ванн), что предполагает увеличение затрат. В связи с этим самым распространенным способом является кратковременная пастеризация (30 секунд при +74-78 °С). Его применяют при производстве молока, мороженого, кисломолочных продуктов. В основном, используют пастеризаторы пластинчатого типа.

Существует также метод моментальной пастеризации – когда продукты в центробежных устройствах с электроприводом нагревают до +85-98 °С, выдерживают несколько секунд (или вообще не выдерживают) и сразу же охлаждают.

По воздействию на патологические бактерии и степени изменения характеристик пищевых изделий моментальная пастеризация аналогична кратковременной. Ее используют для приготовления сливок и молочных консервов.