Пастеризаторы для вина

Заместитель директора ООО «ЭКОМАШ» Максим Фокин
Ведущий специалист ООО «ЭКОМАШ» Виктор Севрюков

Возрождение плодового виноделия в России за последние 6-7 лет, требующее особого внимания и понимания, ставит задачи совершенствования технологических процессов и разработки современного оборудования. Между тем, многие вопросы по-прежнему остаются нерешенными, в частности, наблюдается недостаток отечественного оборудования для пастеризации вин. Производимые Российскими предприятиями пастеризаторы, как правило, не имеют определенной направленности по продукту. В большинстве своем, такое оборудование ориентировано, прежде всего, на термическую обработку молочной и пивобезалкогольной продукции.

Учитывая технологические аспекты производства вин, предприятием ЭКОМАШ разработаны и успешно внедрены в производство автоматизированные проточные пастеризаторы, которые делятся на две группы в зависимости от применяемого теплоносителя: с паровым нагревом и с электронагревом.

ПАРОВЫЕ ПЛАСТИНЧАТЫЕ ПАСТЕРИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Пастеризатор монтируется непосредственно перед линией розлива, и также имеют свои особенности.

Как например, универсальная пастеризационно-охлади-тельная установка ( Рис. 1 ), кроме основного процесса - пастеризации, обеспечивает режимы как «холодного», так и «горячего» розлива в закрытом потоке, при авто-матическом контроле и регулировании технологических режимов.

В состав такой установки входят следующие основные модули:

трёхсекционный теплообменный аппарат;
охладитель;
два контура парового нагрева (для приготовления горячей воды);
выдерживатель;
насос продукта;
уравнительный бак (для приёма вина);
комплект трубозапорной и трубосоединительной арматуры;
пульт управления.

При производстве вин с последующим «холодным» розливом, применяются пастеризационноохладительные установки базового исполнения (Рис. 2), включающие в свой состав, в отличии от универсальных, один трёхсекционный теплообменный аппарат и один блок парового нагрева.

Оба типа паровых пастеризационно-охладительных установок, изготавливаются в широкой гамме, в зависимости от конкретных требований Заказчика. При этом учитываются такие основные критерии как производительность по продукту, требуемые технологией температурные режимы обработки, временные параметры выдержки продукта при температуре пастеризации, состав и функциональные возможности электроавтоматики.

«Сердцем» любого пластинчатого пастеризатора служит теплообменный аппарат, и от его эффективной и надежной работы зависит весь технологический цикл. Предприятие ЭКОМАШ, при создании пастеризаторов для вина, с особой тщательностью подходит к решению этого вопроса. Так, например, все разборные теплообменники.

Входящие в состав этого оборудования, собираются из пластин фирмы FUNKE производства Германии. Теплообменные пластины изготавливаются из нержавеющей стали марки AISI 316 (06Х17Н13М2), с учётом требований по коррозионной стойкости, сроку эксплуатации, устойчивости к давлению и возможности очистки.

Преимущество данных аппаратов заключается в наиболее интенсивном процессе теплообмена: коэффициент теплопередачи в 3-4 раза больше чем в аналогичных теплообменниках на базе отечественных пластин, это позволяет значительно уменьшить поверхность теплообмена и, как следствие, снизить вес аппарата и его стоимость. Эффективный теплообмен обеспечивается благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины, который образует трёхмерные турбулентные потоки. При этом минимизируется вероятность отложения загрязнений на поверхности пластин. Теплопередающие пластины обеспечены двойным уплотнением в зоне входа и выхода сред, что препятствует смещению теплоносителей. В целях безопасности, уплотнение в этой зоне имеет кант утечки, и в случае разгерметизации одного из уплотнений, среда будет вытекать наружу, не смешиваясь с другой средой. Специальная структура рельефа Off-Set теплообменной пластины, обеспечивает максимальную производительность теплообменного аппарата при наименьшем количестве пластин.

В качестве материалов уплотнений для Off-Set пластины, в соответствии с требованиями по вину применяется уплотнение EPDM (этилен-пропилен-каучук). Специальная геометрическая форма уплотнений, кроме функции разделения сред, центрируют пакет пластин. Уплотнения фиксируются специальными клипсами только в одном направлении, что значительно облегчает сборку пластин.

Пастеризаторы работают под управлением пульта, как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Пульт управления обеспечивает выполнение следующих функций:

задание параметров технологического процесса;
индикация параметров технологического процесса, режимов работы установки и состояния исполнительных механизмов;
ручное и автоматическое управление насосами, клапанами;
поддержание заданных параметров в автоматическом режиме;
возврат вина в автоматическом режиме в уравнительный бак в случае нарушения технологического процесса;
возврат вина с охлаждением в автоматическом режиме в напорный чан или в уравнительный бак в случае остановки линии розлива;
автоматическое включение / выключение насоса подачи вина по уровню вина в уравнительном баке;
приготовление горячей воды в автоматическом режиме с возможностью регулировки температуры горячей воды;
ручное управление производительностью установки для её синхронизации с производительностью линии розлива;
мойка установки с возможностью ручного управления клапаном розлива и возврата.

Возможно подключение пульта управления к компьютеру, что позволяет осуществлять дистанционный контроль за процессом пастеризации, а так же регистрировать и архивировать текущие параметры технологического процесса, формировать в автоматическом режиме отчетные и нормативные документы.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАСТЕРИЗАЦИОННО-ОХЛАДИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Помимо установок с паровым нагревом, предприятие «ЭКОМАШ» выпускает электрические пастеризационно-охладительные установки серии А1-ОПЭ с инфракрасным нагревом (Рис. 3)

Основной отличительной особенностью этих пастеризаторов является то, что они полностью автономны и независимы от внешних теплоносителей, за исключением электроэнергии. Модельный ряд установок включает в себя пастеризаторы производительностью до 3000 л/час.

По сравнению с другими видами пастеризации, эти установки, работающее с использованием инфракрасного (ИК) нагрева, обладают целым рядом преимуществ. В данном случае, традиционный эффект теплового воздействия, при котором идет процесс пастеризации, усиливается дополнительно инфракрасным (ИК) излучением, обеспечивающим полное обеззараживание продукта.

Блоком пастеризации в установках А1-ОПЭ являяется секция ИК-нагрева, состоящая из кварцевых труб, на каждую из которых по внешней поверхности навит электронагреватель. Вино при этом циркулирует внутри кварцевых труб. Все элементы электрических нагревателей защищены термоизоляционными материалами и выделены в отдельный блок, защищенный от механических повреждений. Такая пастеризация отличается от обычных способов, и заключается в том, что используется особая функциональная нихромовая нить накаливания, преобразующая тепловую энергию в инфракрасное излучение, а трубки, изготовленные из особого кварцевого стекла позволяют ему равномерно и без потерь проникать вглубь продукта.

Принцип пастеризации основан на выработке инфракрас-ным нихромовым излучателем коротких импульсов высо-кой плотности. Воздействие на продукт происходит равно-мерно, так как излучение проникает вглубь одновременно по всему объёму. Энергия, проникнув внутрь обрабатываемого продукта, выделяется в виде тепла и задерживается в нем.

Процесс пастеризации в секции ИК-нагрева проходит в течение 2-5 секунд при заданной температуре.

Практическими преимуществами метода пастеризации с ИК-нагревом являются:

полное уничтожение всех болезнетворных микроорганизмов;
экономичность, наряду со значительным сокращением времени пастеризации, с очень короткими периодами нагревания и охлаждения;
отказ от энергоёмкого оборудования, потребляющего воду, пар, используемых в паровых пастеризационных установках.

Благодаря мгновенному воздействию излучения с высокой плотностью потока энергии, создаются необходимые условия для ликвидации токсичной и балластной микрофлоры, что обеспечивает повышенную по сравнению с другими методами сохранность продукта. При этом предохраняются от разрушения полезные биологические структуры. Инфракрасное излучение, примененное в электропастеризаторах А1-ОПЭ, воздействует на фотохимические процессы, происходящие в вине; благодаря этому достигается аромат и вкус присущий выдержанному вину.

В отличие от существующих методов, обеспечивается полная концентрация и предотвращение дезинтеграции клеточной структуры биоматериалов. Гарантируется продление срока хранения биологических объектов, без потери физиологических качеств, содержащихся в них веществ. Тестирование показывает, что этот метод, улучшает процесс окрашивания вин, снижает их вязкость и повышает вкусовые качества. В результате обработки, также значительно снижается риск заражения вина, устраняются причины, вызывающие заболевания.

Процесс пастеризации полностью автоматизирован, оператор только задает режимы, а пульт управления с помощью современных систем перераспределяет поток продукта, контролирует параметры и архиви-рует получаемые значения. Работоспособность и надежность систем управления гарантируется примене-нием современной электроавтоматики.

В заключении хочется отметить, что в настоящее время описанные в статье пастеризаторы внедрены и эксплуатируются на следующих предприятиях:

1. Винзавод «Тольятинский». Самарская область, г. Тольяти.
2. ЗАО «АПК «Геленджик». Краснодарский край, г. Геленджик.
3. ЗАО «Дионис-М». Краснодарский край, Анапский район, п. Первомайка.
4. ЗАО «Просковейское». Ставропольский край, с. Просковея.
5. Винодельческое предприятие «Де Винз». Московская область, г. Ногинск.
6. ООО «Натто». Тверская область.
7. ЗАО «Амрос-2». г. Москва.