Применение трубчатых нагревателей в пищевой промышленности

Когда люди попробовали вкус еды, приготовленной на костре, они отказались от сырой пищи. Долгое время использовали печи, а после появления электричества стали пользоваться удобными плитами. Затем была создана пищевая промышленность. Благодаря ей которой удавалось перерабатывать сельскохозяйственный урожай в больших количествах, сохранять продукты методом термического воздействия, брожением создавать слабоалкогольные напитки.

Обработка высокой температурой помогает нейтрализовать бактерии, которые приведут к пищевым отравлениям. Она не даёт развиваться болезнетворным микроорганизмам, предупреждает процессы гниения, продлевает срок пригодности продуктов.

Где необходима установка нагревателей

Устройства применяются для:

• кондитерских изделий, хлеба, сухой выпечки, шоколада;
• продукции из молока;
• майонеза;
• варенья, джема, повидла;
• соков, нектаров;
• консервации;
• копчения и обжаривания рыбы, мяса, колбас;
• чебуреков, пончиков, блинов, картошки фри;
• еды на гриле и др..

Если нужно что-то протушить или отварить, пригодятся нагреватели для воды. Для обработки в масле, сухом дымке используются немного другие аналоги.

Достижение качества теплообмена при пищевых процессах

Тепло требуется для достижения разных результатов.

•  Пастеризовация, стерилизация. Многим знакомы процессы, связанные с подготовкой молока. Стерилизация касается подготовки упаковочной тары для консервации, а также самих продуктов. При пастеризации идёт нагрев до +70…+85℃, а стерилизуют при t > +100℃. Используется сухая и влажная обработка, помогающая увеличить срок годности продуктов.
•  Частичная дегидратация и окончательная сушка. Благодаря термическому воздействию вода начинает испаряться. Прошедшие обработку фрукты, овощи, тарань, орехи удаётся хранить несколько месяцев.
•  Еда с коротким периодом хранения. Составляющие варят, жарят, выпекают и отправляют сразу на реализацию. Такие виды еды можно встретить в супермаркетах (готовые блюда продают в течение суток).

При тепловой обработке также задействуют конвективный, кондуктивный обмен, инфракрасное излучение. Ниже рассмотрим, что мешает полноценному процессу теплопередачи.

Что подразумевается под налипанием

Снижать тепловое воздействие могут разные факторы: от нестабильного напряжения в сети, влияющего на мощность нагрева, до слабой изоляции, из-за которой тепло обильно рассеивается наружу.

Одним из важных показателей, негативно влияющих на производительность ТЭНов, считается загрязнение из поверхности. Различают 4 типа налипаний:

1. коррозия. Регулярное нахождение в среде химических реакций может изменить внешний вид множества материалов. Поэтому важно с самого начала выбирать нагреватели из стойкого к окислению металла или помещать чувствительные к окислению устройства в герметичную, антиоксидную оболочку;
2. биологические массы. В воде всегда есть микроорганизмы. Они изначально невидимы, однако со временем скапливаются на ТЭНах, образуя плёночный слой. Это также снижает тепловой эффект оборудования;
3. осадочные накопления. Так как используется не дистиллированная вода, в ней есть соли. Они тяжелее воды, поэтому скапливаются на дне и любых предметах, опущенных в жидкую среду;
4. твёрдые слои. При повышении температуры усиливается реакция образования извести и других химических веществ, которые оседают на ТЭНе. Вещества превращаются в накипь и кристаллизуются. 

Все перечисленные пункты становятся причиной снижения передачи теплового потока. Это означает что нагрев происходит медленнее или при недостаточном термическом значении. Увеличение мощности оборудования приводит к усиленным нагрузкам на него и значительному потреблению электроэнергии. В итоге физическое старение ТЭНов наступает быстрее, требуется более частая замена нагревательных устройств. В итоге за год повышаются затраты на производственный процесс, а это отображается на конечной стоимости переработанных продуктов.

Особенности трубчатых ТЭНов, применяемых в пищевой индустрии

Приготовление еды и напитков сопровождается множеством химических реакций. Нагреватели при этом используются «сухого» и «мокрого» типа. Важно, чтобы изделия были сертифицированы, не имели в составе вредных примесей и нестойких включений.

Достичь запроектированных термически показателей удаётся правильным выбором материалов для нагревателей. Прочными, не подвергающимися температурной, кислотной деструкции, являются нержавеющие и углеродные стали, медь, титан. А если из размещать в защитной оболочке, то обеспечивается повышенная структурная стойкость нагревателей.

Чтобы снизить степень налипания минеральных солей и продуктов химического преобразования, желательно оборачивать рабочие области нагревателей герметичной оболочкой.

В ТЭНы добавляют оксид магния. Он не только разделяет резистивный элемент от корпуса, но и служит превосходным проводником тепловой энергии. Это увеличивает эксплуатационный потенциал нагревателя. И уже отпадает необходимость в добавлении устройству мощности.

Термические процессы в пищевой отрасли предусматривают обработку продуктов в достаточно широком диапазоне. Нагрев газообразной, жидкой фазы, твёрдых веществ выполняется до температуры +750℃. Воздушные и водяные нагреватели выпускают в значительном размерном ассортименте. Это помогает в индивидуальном подборе необходимых составляющих.

Добавочные выгоды от использования трубчатых ТЭНов в пищевой индустрии

Существует как минимум 2 причины, по которым выгодно использовать нагреватели трубчатой конфигурации.

• Быстрота нагрева. Теплопередача проходит в оптимальном режиме, так как подбирается лучшая комбинация материалов для выполнения термопроцессов. На повышение температуры тратится минимально возможное время, ускоряется цикл обработки продуктов, снижаются производственные расходы.

• Возможность достигать точных термических значений. Наличие датчиков и термопар облегчает операторам линий проверку фактических температурных значений. Отсутствие колебаний в градусах создают необходимые условия для правильной обработки продуктов, помогая устранить опасные факторы и сберечь полезный состав компонентов.

Несмотря на то, что проблема налипания на поверхности ТЭНов существует, эти устройства показывают высокую рабочую эффективность. Загрязнения приходится очищать, чтобы нагреватели могли снова полноценно функционировать. Снизить скорость загрязнения нагревательных элементов посторонними веществами помогают защитные покрытия поверхности и закрытые оболочки. При этом качество обрабатываемых продуктов не меняется в худшую сторону.

Погружные нагреватели, востребованные в сфере переработки продуктов

ТЭНы напрямую контактируют со средой, что повышает скорость распределения производимой тепловой энергии. Отличаются компактной конструкцией и простым сервисным обслуживанием. 

Используются для проведения таких процессов:

• Пастеризация. Сальмонеллез, ботулизм, кишечная палочка приносят много бед. После щадящей термообработки (температура кратковременного воздействия не превышает +90℃, время воздействия начинается от 15 секунд) бациллы теряют свою отравляющую способность и погибают. Так обрабатывают не только молочные, но и мясные, рыбные продукты.
•  Ультрапастеризация. Её задача – продлить период использования продуктов. При нагреве молока в течение 2 секунд до t > +135℃ и мгновенном охлаждении до +5℃ исчезают все патогены.
•  Бланширование. Процесс состоит в быстром обдавании кипятком овощей, круп, а затем резком охлаждении. Также этим методом обрабатывают мясо с костями, орехи. Время длится от 1 до 5 минут. Продукты почти не теряют витаминов, сберегают начальный цвет, сохраняют плотность структуры. Бланширование убирает природную горечь, помогает снять шкурку, делает овощи менее впитывающими жиры. Так часто подготавливают овощи к заморозке.
•  Стерилизация. Хорошо подходит для продуктов с низкой кислотностью и длительным периодом хранения. Выполняется с учётом постепенного нагрева, конечный предел превышает +100℃. Так производят детские питательные смеси, которые продаются в консервированном виде. Маленькие организмы лишены иммунной защиты, поэтому для них еда обрабатывается с особой тщательностью.
•  Сверхстерилизация. При температуре +120…+130℃ в течение нескольких секунд осуществляется воздействие на вязкие жидкости.

Кому пригодятся погружные ТЭНы

Теплогенерирующие устройства погружного типа удобны тем, что из легко вытаскивать наружу после завершения пищевого процесса. Они применяются на крупных заготовительных заводах, предприятиях по производству детского питания, на небольших фирмах, специализирующихся на пищевом направлении деятельности.

В компании «Интмакс» выпускают трубчатые и погружные нагреватели с учётом их профильного использования. Мы работаем с каждым клиентом по отдельности, выполняем расчёты под конкретный производственный проект. Это позволяет изготавливать ТЭНы, в полной мере подходящие под условия использования. Свяжитесь с менеджерами Intmax – и они подскажут дальнейшие этапы взаимодействия.