Instalații de Pasteurizare în Industria Laptelui

INTRODUCERE

Industria alimentarã prelucrează materiile prime de origine biologicã, vegetale şi produse animaliere în vederea transformării sau extragerii din acestea a anumitor elemente destinate hranei omului şi totodată realizează conservarea şi condiţionarea alimentelor.

Spre deosebire de alte ramuri industriale, caracteristica esenţialã a industriei alimentare constã în aceea cã unele operaţii ce trebuiesc efectuate sunt de naturã biochimicã şi microbiologicã.

Transformarea materiilor prime în produse finite sau semifabricate se realizează printr-o succesiune de operaţii de naturã fizicã, chimicã, biochimicã sau chiar operaţii combinate. Ansamblul ordonat al operaţiilor prin care se realizează fabricarea unui produs se numeşte proces tehnologic.

Operaţiile sunt faze distincte ale unui proces tehnologic şi pot fi: de pregătire a materiilor prime în vederea prelucrării, de producere a semifabricatelor sau a produsului brut, de transformare a produselor brute sau semifabricate în produse alimentare (bunuri de consum) sau pentru prelucrarea subproduselor sau a deşeurilor.

Elementele în care se realizează procesul tehnologic sunt utilajele care pot fi aparate (utilaje fãrã organe în mişcare) şi maşini (cu organe active în mişcare). Organele de maşini sunt elemente indivizibile din alcătuirea acestora (şuruburi, şaibe, piuliţe, rulmenţi, roţi de curea, roţi dinţate etc.) care sunt folosite la realizarea unui ansamblu sau au un rol bine definit în funcţionarea mecanismelor şi maşinilor.

Operaţiile se clasificã după natura acestora în:

a) operaţii mecanice: depozitarea, transportul, dozarea, măsurarea, etc.

b) operaţii fizice:

- cu transfer de impuls: mărunţirea, amestecarea, separarea materialelor;

- cu transfer de căldura: fierberea, răcirea, evaporarea, condensarea, pasteurizarea, sterilizarea;

- cu transfer de masã (schimb de substanţã): uscarea, distilarea, rectificarea, difuzia, extracţia;

c) operaţii biochimice şi chimice ca: fermentarea, neutralizarea, etc.

Operaţiile, aparatele şi utilajele care se utilizează în diversele ramuri ale industriei alimentare pentru prelucrarea produselor agricole sunt permanent înnoite şi modernizate prin folosirea şi adaptarea ultimelor cuceriri ale ştiinţei. Astfel se pot utiliza radiaţiile ionizante, radiaţiile X, infraroşii, microundele şi curenţii de înaltã frecvenţã, în majoritatea ramurilor industriale alimentare. Tehnicile convenţionale de separare prin filtrare sunt înnoite prin aplicarea noilor metode de separare realizate în instalaţii moderne care folosesc membrane pentru microfiltrare, ultrafiltrare, hiperfiltrare prin osmozã inversã în ind. laptelui, sucurilor, vinului, berii etc. Ultrasunetele se aplicã în industrializarea cărnii, laptelui, uleiului şi panificaţiei pentru realizarea de emulsii, suspensii, la omogenizarea produselor sau la spălarea recipientelor.

Uscarea laptelui, sucurilor de fructe, legume sau extracte vegetale se face prin pulverizare în vid combinatã cu termoinactivarea microorganismelor în instalaţii moderne pentru obţinerea produselor instant.

În ultima vreme a cunoscut o largã dezvoltare extrudarea termoplasticã a materiei prime alimentare în utilaje moderne, aparţinând tehnologiei de viitor pentru obţinerea de produse alimentare în condiţii economice (în industria de morărit-panificaţie, ind. malţului, laptelui etc.). Nu în ultimul rând, sunt remarcabile aplicarea progreselor tehnice înregistrate în metodele de conservare prin frig şi liofilizarea produselor alimentare.

Cap.1. Schimbătoare de căldură cu plăci

Schimbătoarele de căldură cu plăci au fost introduse începînd cu anul 1930, la început în industria alimentară, după care s-au extins şi în alte ramuri industriale, găsindu-şi utilizări în foarte multe cazuri în care apare necesar transferul de căldură. Construcţia îi permite să se asigure bună etanşietate din care cauză şi-a găsit utilizări pentru schimb de căldură între orice tip de fluide. Prezintă însă mai multă siguranţă la etanşietatea pentru transferal de căldură între două licide (fără schimbare de fază).

Principiul de construcţie este asemănator cu cel al filtrelor presă. Ca şi filtrele presă aparatele din această categorie au un cadru metalic 2 (fig.1), care prin grupul de bare susţine plăcile 1 care sunt strânse sub formă de pachet printr-un dispozitiv de strângere special 3. Dispozitivul de strângere pentru aparatele cu număr redus de plăci este alcătuit dintr-o serie de tije filetate care se strâng cu piuliţa. Numărul tijelor necesare este determinat de mărimea plăcilor.

Fig. 1. Schimbător cu căldură cu plăci – ansamblu

Schimbătoarele de căldură cu plăci şi-au găsit o răspândire mare pentru avantajele pe care le prezintă şi anume:

- Concentrarea mare de suprafaţa de transfer de căldură;

- Transfer de căldură intens datorită grosimii mici a peliculei de lichid şi turbulenţei provocată de ondulaţiile plăcii;

- Rezistenţa hidraulică relativ mică la curgerea fluidelor;

- Curăţirea relativ uşoară, evitarea depunerilor, posibilităti de adaptare uşoară la diferite scopuri;

- Se pot realiza uşor unităţi cu suprafaţa de transfer de căldură mari;

- Se pot monta în zone montate în serie care să realizeze schimb de căldură în zone consecutive şi prin aceasta să se realizeze schimb de căldură pînă la 70 – 80 %, aceasta contribuind atât la economia de căldură cât şi la realizarea transferului de căldură la diferenţe de temperatură mici;

- Satisface cele mai eficiente condiţii de igenă. Se curăţă uşor atât pe cale chimică cât şi pe cale mecanică.