Организация производства сгущенного молока

Конечно же, речь пойдет не о классической технологии с применением вакуум-выпарных установок, а о популярной в последние годы технологии производства сгущенного молока методом смешения компонентов. Сама по себе технология очень проста, и её аппаратное оформление также не является откровением для большинства работников молочной промышленности. Однако, когда заходит разговор о комплектации линии производства сгущенного молока оборудованием, то возникает много вопросов, и я попробую высказать свое мнение по некоторым из них.

Выбор вида продукта

Для начала, ради соблюдения порядка, стоит упомянуть о простых вещах, забыв про которые вы точно не получите желаемого результата. Во-первых, вы должны определиться с видом продукта, который вы хотите вырабатывать на вашей производственной линии. Есть огромное количество рецептур и компоненты данных рецептур могут быть очень разнообразны. В зависимости от компонентов вы получите тот или иной продукт:

• продукт «премиум» сегмента — сгущенное молоко из натурального молочного сырья, полученное не традиционной технологией;
• бюджетный продукт, где из молочных компонентов будет только сухая деминерализованная сыворотка;
• «белое» или вареное сгущенное молоко;
• термостабильный или не термостабильный продукт;
• не совсем сгущенное молоко, а крема или пасты для кондитерской промышленности.

Определившись с типом продукта, мы приступаем к комплектации линии оборудованием. Что обязательно иметь и что не обязательно, что лучше и что не очень.

Тип варочной емкости

В целом большинство производителей понимают, что нужен толстостенный герметичный варочный котел с рамно-скребковой мешалкой. Толстостенный и герметичный для того, чтобы можно было проводить технологические процессы под вакуумом. Рамно-скребковая мешалка для того чтобы на стенках варочного котла не образовывалось пригара и для улучшения процесса теплообмена от стенки варочного котла к продукту.

С помощью вакуума мы вносим сахар и некоторые другие компоненты в смесь. Процесс кристаллизации и удаление воздуха из продукта также производится под вакуумом. Можно ли обойтись без вакуума? Да, можно, но тогда готовьтесь к повышенному содержанию воздуха в продукте и к проблемам с внесением сахара. Нужен ли вакуум? Однозначно нужен.

Внесение компонентов

Сгущенное молоко может быть произведено из большого спектра ингредиентов.

Жировая фракция

Жировые компоненты могут приходить на производство как в твердом, так и в жидком состоянии. Для работы с жиром в твердом состоянии используют установки для плавления жира или по-простому жиротопки. Они могут быть различной конструкции; на что стоит обратить внимание — это тип используемого теплоносителя:

• растапливание твердого жира с помощью пара;
• растапливание с помощью горячей воды.

Использование горячей воды менее эффективно в плане теплообмена и более затратно по аппаратному оформлению, так как требуется нагреть воду паром до определенной температуры и затем подать горячую воду в жиротопку. Однако если требуется растапливать твердый жир строго при определенной температуре, особенно это касается плавления натурального сливочного масла, то греть напрямую паром будет чревато и нужно использовать для плавления жира горячую воду.

При работе с жидким жиром установка для плавления жира не нужна, но может потребоваться емкость для смешивания жидкого жира с эмульгаторами. В составе твердых жиров чаще всего уже есть эмульгаторы, а в жидком жире их может не быть. Для смешивания жира с эмульгаторами используют емкости с высокоскоростными мешалками типа «беличье колесо». Эти же емкости могут быть использованы для приготовления растворов пектина или других стабилизаторов.

Диспергаторы и восстановление сухих компонентов

Часто заказчики оборудования по ошибке называют диспергаторы гомогенизаторами, что ведет к недопониманию при подборе оборудования. Диспергатором называем устройство для создания эмульсии жира в жидкости; внешне он похож на центробежный насос. Гомогенизатор — устройство, предназначенное для дробления жировых шариков при давлении до 20 МПа; представляет из себя плунжерный насос.

Диспергатор служит для создания эмульсии жира в воде. Достаточно часто его также используют и для внесения сухих компонентов при производстве сгущенного молока. При этом часто возникают проблемы с внесением сухих компонентов, особенно если это не просто сухое обезжиренное молоко и сухая сыворотка, а пищевые волокна, пектины или стабилизаторы.

Для того чтобы не иметь данных проблем, необходимо применять для внесения сухих компонентов специализированное оборудование — восстановитель, миксер или смеситель. Также для интенсификации процесса восстановления сухих компонентов необходимо устанавливать насос, который будет подавать смесь из емкости на установку для внесения сухих компонентов. Диспергатор в процессе восстановления сухих веществ используется для более тщательного смешивания компонентов смеси и устанавливается в технологической цепочке сразу после установки для внесения сухих компонентов. Установка для внесения сухих компонентов в пару к диспергатору однозначно нужна; цена данной установки очень низкая и не скажется существенным образом на капитальных затратах.

Подбор насосов

Рекомендуется использовать центробежные самовсасывающие насосы для возврата моющих средств при мойке варочных емкостей. Для перекачки продукта используются объемные насосы разного типа. Мы отдаем предпочтение кулачковым насосам таких фирм как Inoxpa, JecPumps и Waukesha.

Есть альтернатива в виде винтовых насосов различных фирм, в том числе и российских, но винтовые насосы имеют ряд недостатков:

• заклинивание пары статор-ротор;
• износ статора;
• попадание кусочков статора в продукт.

Если вы спросите, какой бы насос я предпочел для своего производства, то ответ — кулачковый насос одной из перечисленных выше фирм. Необходимо правильно подбирать любой насос исходя из производительности, рабочего давления и вязкости продукта. Правильно подобранные насосы на каждом участке технологической цепочки позволят избежать огромных головных болей при эксплуатации технологического оборудования в целом.

Нужен ли гомогенизатор

Ответ однозначный: нужен. В некоторых случаях, при производстве вареного сгущенного молока для продажи на промышленную переработку, гомогенизатор не столь необходим и можно обойтись диспергатором. Однако более или менее качественный продукт без гомогенизации не получится. Не стоит даже думать о том, что можно обойтись без гомогенизатора.

Теплообменные процессы

Как для нагрева, так и для охлаждения продукта в стандартном исполнении используется рубашка варочной емкости. При этом обязательно, чтобы теплообменная система представляла из себя змеевик из полутрубы или полупрофиля, наваренный на внешнюю сторону продуктовой колбы емкости. Обычно данный вид змеевика называют «штрипс».

• нагрев производится острым паром, который подается непосредственно в «штрипс»;
• охлаждение может быть как ледяной водой, так и раствором пропиленгликоля.

Не стоит пренебрегать охлаждением проточной водой в первой фазе охлаждения: это позволит существенно снизить нагрузку на холодильную установку. Однако при использовании проточной воды нужно понимать, что если вы используете пропиленгликоль в качестве основного хладоносителя, то будут неизбежны его потери. При использовании ледяной воды такого ограничения нет. Варочная емкость должна быть обязательно оснащена рамно-скребковой мешалкой, иначе процесс теплообмена будет не просто малоэффективен — его не будет совсем.

Выносной теплообменник

Альтернатива теплообмену через стенку емкости — нагрев и охлаждение через выносной теплообменник. Это более затратно с точки зрения капитальных вложений, так как это обязательно должен быть скребковый теплообменник с хорошей производительностью, однако этот способ позволит значительно сократить время нагрева и охлаждения продукта.

Не стоит думать, что выносной теплообменник позволит полностью уйти от теплообмена через стенку емкости. В любом случае нужна рамно-скребковая мешалка и рубашка «штрипс» для нагрева и охлаждения: это позволит поддерживать температуру в варочной емкости и более эффективно охлаждать и нагревать продукт.

Автоматизация процесса

Автоматизация производства сгущенного молока может быть:

• полной — включающей пошаговое выполнение рецептур и полностью автоматическую работу всех исполнительных механизмов;
• частичной — когда автоматизированы только отдельные процессы, а большинство исполнительных механизмов включаются и выключаются операторами вручную.

Планируя уровень автоматизации, стоит учитывать капитальные затраты на внедрение и уровень подготовки персонала: всё это автоматическое хозяйство придется потом обслуживать. В целом автоматизация — большой плюс для производства сгущенного молока при любом объеме выработки. Вы можете контролировать исполнение рецептуры и всех технологических параметров и вам не нужно думать о том, забудет ли сегодняшняя смена какой-либо из важных производственных параметров. Человеческий фактор очень важен, и иногда его стоит доверить компьютеру.

Универсальность линий

Линии для производства сгущенного молока очень универсальны. Если правильно подобрать оборудование и предусмотреть некоторые факторы, то на них можно делать огромный спектр продуктов питания: джемы, варенья, соусы, пасты, крема и многое другое.

Заключение

Если вы надумали организовать производство сгущенного молока, то лучше обратиться к профессионалам с опытом в этой области. Метод проб и ошибок бывает увлекательным, но всегда очень затратный.