Пастеризатор сока на пластинчатом теплообменнике: режимы HTST 85-95°C × 15-30 с, низкий pH 2.5-4.0 требует AISI 316L. Соки с мякотью — на профилях low-theta.

Пастеризатор сока

Модель и цена в тенге — в чате за минуту
Напишите модель или задачу — инженер ответит сразу, без звонков и форм.
18 июня 2017 21:00
// Советы покупателям
Пастеризатор сока
.col-md-9.col-md-9{width:100%!important;flex:0 0 100%!important;max-width:100%!important}.tlb-wide{margin:0} }.tlb-chip{display:inline-flex;align-items:center;gap:6px;padding:7px 13px;border-radius:99px;font-size:12.5px;font-weight:600;text-decoration:none;transition:all.25s;line-height:1.2}.tlb-chip-cat{background:linear-gradient(135deg,#dbeafe,#bfdbfe);color:#1e3a8a;border:1px solid #93c5fd}.tlb-chip-cat:hover{background:linear-gradient(135deg,#3b82f6,#1e3a8a);color:#fff;transform:translateY(-2px);box-shadow:0 8px 18px -6px rgba(37,99,235.45)}.tlb-chip-art{background:linear-gradient(135deg,#fef9c3,#fde68a);color:#92400e;border:1px solid #fcd34d}.tlb-chip-art:hover{background:linear-gradient(135deg,#f59e0b,#92400e);color:#fff;transform:translateY(-2px);box-shadow:0 8px 18px -6px rgba(245,158,11.45)}.tlb-chip:after{content:"→";font-size:11px;transition:transform.25s}.tlb-chip:hover:after{transform:translateX(3px)}.tlb-card-links{margin-top:14px;padding-top:14px;border-top:1px dashed #cbd5e1;display:flex;flex-wrap:wrap;gap:6px} @media(prefers-reduced-motion:reduce){*{animation:none!important;transition:none!important}} @media(max-width:991px){.tlb-wide{padding:0 12px;overflow-x:hidden}.tlb-wide *{max-width:100%;box-sizing:border-box}.tlb-wide h2{font-size:20px!important;padding-left:12px!important;margin:18px 0 10px!important;line-height:1.3!important}.tlb-wide h3{font-size:16px!important;line-height:1.35!important;margin:10px 0 6px!important}.tlb-wide p{font-size:14.5px!important;line-height:1.6!important}.tlb-wide table{font-size:13px!important;display:block!important;overflow-x:auto!important;min-width:0!important;width:100%!important}.tlb-wide td.tlb-wide th{padding:8px 10px!important;font-size:13px!important}.tlb-wide svg{max-width:100%!important;height:auto!important;width:100%!important}.tlb-wide a[href^="tel:"].tlb-wide a[href^="mailto:"]{width:100%!important;text-align:center!important;white-space:normal!important;display:inline-block!important;margin:4px 0!important}.tlb-wide button{width:100%!important;min-height:44px!important;margin:4px 0!important}.tlb-wide input.tlb-wide select.tlb-wide textarea{width:100%!important;font-size:16px!important;min-height:44px!important;padding:10px!important} } @media(max-width:768px){.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:repeat(auto-fit"]{grid-template-columns:1fr!important;gap:10px!important}.tlb-wide div[style*="font-size:38"]{font-size:24px!important}.tlb-wide div[style*="font-size:42"]{font-size:22px!important}.tlb-wide div[style*="padding:28"]{padding:14px!important}.tlb-wide div[style*="padding:32"]{padding:14px!important}.tlb-wide div[style*="padding:36"]{padding:16px!important}.tlb-wide div[style*="padding:24"]{padding:14px!important}.tlb-wide div[style*="padding:22"]{padding:12px!important}.tlb-wide section{padding:0!important;margin:14px 0!important}.tlb-wide div[style*="margin:48px 0"]{margin:18px 0!important}.tlb-wide div[style*="margin:40px 0"]{margin:16px 0!important}.tlb-wide div[style*="margin:32px 0"]{margin:14px 0!important}.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:1fr auto"]{grid-template-columns:1fr!important;gap:12px!important}.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:1fr auto"]>div[style*="min-width:220px"]{min-width:0!important;width:100%!important}.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:1fr auto"] a{width:100%!important;padding:11px 14px!important;box-sizing:border-box!important;display:block!important;font-size:14px!important;word-break:break-word!important;white-space:normal!important}.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:1fr auto"] div[style*="max-width:520px"]{max-width:100%!important}.tlb-wide div[style*="grid-template-columns:1fr auto"] div[style*="font-size:24px"]{font-size:18px!important;line-height:1.3!important} }

Пастеризатор сока Установка пластинчатого либо трубчатого типа для термической обработки соков из фруктов и овощей, нектаров и морсов при 85-95°C в течение 15-30 секунд (режим HTST), чтобы инактивировать патогенную микрофлору, ферменты (пектинэстераза, полифенолоксидаза) и стабилизировать продукт. Поскольку pH сока составляет 2.5-4.0, необходимо использовать AISI 316L, особые уплотнения EPDM Peroxide без серы и фосфорсодержащих компонентов, а для соков с мякотью — пластины с профилем low-theta и увеличенными каналами. В материале описаны режимы пастеризации, материалы для кислых сред, специфика линий для прозрачных и пюреобразных соков, марки оборудования и структура промышленной линии.

Режим HTST
85-95°C × 15-30 с
HTST (High-Temperature Short-Time) — основной режим для соков
Кислотность
pH 2.5-4.0
Значения для фруктовых соков: лимон — 2.4, яблоко — 3.6, томат — 4.2
Материал
AISI 316L
обязательное условие: молибден в количестве 2-3% обеспечивает защиту от кислотной коррозии
Производительность
500-50000 л/ч
начиная с пилотных установок и заканчивая промышленными предприятиями
КПД рекуперации
92-95%
расход пара снижается в 8-12 раз по сравнению с прямым нагревом

Законодательные и стандартизирующие основы пастеризации соковой продукции

Изготовление соков и нектаров в Казахстане регламентируется техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 023/2011 «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей», устанавливающим требования к товару, компонентам, этикетке, способам выпуска и микробиологической безопасности. Документ действует на территории ЕАЭС и обязателен для всех изготовителей соков.

Одновременно действуют ГОСТ 32101-2013 «Консервы. Продукция соковая. Соки фруктовые восстановленные. Общие технические условия», ГОСТ 32104-2013 на нектары и ГОСТ 32805-2014 на соковую продукцию для детского питания (с более строгими микробиологическими нормативами: КМАФАнМ не выше 100 КОЕ/г против 500 в стандартной продукции).

Ключевые документы

  • ТР ТС 023/2011 — базовый регламент для соков, устанавливает требования к составу, маркировке и термической обработке
  • ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» — общие нормы для выпуска продуктов питания, HACCP обязателен
  • ГОСТ 32101-2013 — соки фруктовые, восстановленные
  • ГОСТ 32102-2013 — соки прямого отжима
  • ГОСТ 32103-2013 — концентрированные соки
  • ГОСТ 32104-2013 — нектары
  • санитарные правила РК — санитарно-гигиенические нормативы безопасности и пищевой ценности продуктов питания
  • СП 2.3.6.1079-01 — санитарно-эпидемиологические нормы для предприятий общественного питания
  • МУК 4.2.1847-04 — санитарно-эпидемиологическая экспертиза консервов для установления допустимости их хранения

Микробиологические показатели для соковой продукции

Показатель Соки взрослые Соки детские Соки асептика
КМАФАнМ, КОЕ/гне более 500не более 100не более 10
БГКП (колиформы) в объёме 100 см³не допускаютсяне допускаютсяне допускаются
Дрожжи и плесени, КОЕ/гне более 50не более 10не допускаются
Патогенные микроорганизмы, включая сальмонеллы, в 25 см³не допускаютсяне допускаютсяне допускаются
B. cereus, КОЕ/гне более 100не допускаютсяне допускаются

В соках с низким pH (2.5-4.0) основные риски связаны с дрожжами, плесенями и молочнокислыми бактериями. Спорообразующие патогены (Clostridium botulinum) не развиваются в кислой среде, поэтому термические требования проще, чем для молочной продукции или мясных консервов. Если pH>4.5 (томатный, морковный), используют более жёсткие режимы либо подкисляют лимонной кислотой до pH<4.2.

Больше о родственных пищевых процессах — в рубрике аппараты для пастеризации и в обзорной статье пастеризатор молока, где подходы к термообработке аналогичны, однако pH отличается.

Режимы пастеризации сока

На выбор температурно-временного режима влияют три параметра: pH продукта, тип тары (стекло, ПЭТ, асептический пакет, BIB) и продолжительность хранения. Основные режимы: HTST — для холодного розлива с пастеризацией до фасовки; UHT (ультравысокотемпературный) — для асептической упаковки длительного хранения; hot-fill — для горячего розлива.

HTST — высокотемпературная кратковременная обработка (85-95°C × 15-30 с)

Основной вариант для большинства фруктовых соков и нектаров при pH<4.5. Продукт доводят в пластинчатом теплообменнике до 85-95°C, выдерживают в трубе выдержки (holding tube) заданное время и охлаждают до температуры розлива. Такой режим уничтожает дрожжи, плесени, молочнокислые бактерии, а также пектинэстеразу — фермент, из-за которого образуется осадок и мутнеют цитрусовые соки.

UHT — ультравысокотемпературная обработка (115-135°C × 2-5 с)

Используется для асептической упаковки соков с длительным сроком хранения (Tetra Pak, SIG Combibloc, BIB). После UHT-обработки продукт подвергается асептическому охлаждению и поступает в стерильную камеру наполнителя. Хранение без холодильника — 6-12 месяцев. Подходит для томатного, морковного и прочих соков с повышенным pH, где нужна коммерческая стерильность.

Hot-fill (горячий розлив, 85-92°C)

Сок пастеризуют до 88-92°C и без охлаждения направляют на наполнитель (стекло, термостойкий ПЭТ); бутылку укупоривают, переворачивают на 30-90 с для стерилизации крышки и охлаждают в тоннельном душе. Технология простая, без асептики, но требует термостойкой тары, а потребитель видит «горячий розлив» на этикетке. Срок хранения 6-9 месяцев.

Холодный розлив с пастеризацией до фасовки (cold-fill)

Сок проходит HTST-пастеризацию, охлаждается до 4-15°C и разливается холодным. Нужна асептическая или ультрачистая зона фасовки, обычно добавляют консерванты (сорбат калия, бензоат натрия) для свежих соков с коротким сроком хранения (10-30 суток в холодильнике). Используется в премиум-сегменте «fresh».

Сравнение режимов — столбчатая диаграмма по температурам

Параметр летальности F

Результативность пастеризации измеряют параметром F0 (для асептики) либо PU (Pasteurization Units, для пива и соков). Для дрожжей и плесеней в соке pH<4.0 хватает PU>15-25 единиц при Tref=80°C и z=10°C. Избыток PU вызывает разрушение витамина C, потемнение, варёный привкус — это критично для премиум-соков прямого отжима.

Зависимость pH и режима: для соков pH<4.0 (большинство фруктовых) достаточно HTST 85-90°C. При pH 4.0-4.5 (груша, банан, томат) — 90-95°C. При pH>4.5 (морковь, тыква, овощные миксы) — UHT 115-125°C либо подкисление до pH<4.2.

Кислая среда: pH 2.5-4.0 и выбор материалов

Фруктовые соки представляют собой раствор органических кислот (лимонной, яблочной, винной, аскорбиновой) с pH 2.5-4.0. Основная опасность для пластин теплообменника — кислотная коррозия. Сталь AISI 304 в такой среде подвергается точечной (pitting) и щелевой коррозии уже через 2-3 года работы, особенно в застойных зонах и под прокладками.

pH различных соков

Сок pH Кислотность, г/л Рекомендованный материал
Лимонный2.2-2.660-80AISI 316L, рекомендован титан Grade 2
Грейпфрутовый2.9-3.415-22не ниже AISI 316L, предпочтительно Ti Grade 2
Апельсиновый3.3-4.28-15AISI 316L
Яблочный3.3-4.03-7AISI 316L
Виноградный3.0-3.85-9AISI 316L
Гранатовый3.0-3.49-16AISI 316L, контроль на танины
Вишнёвый3.2-4.06-12AISI 316L
Томатный4.0-4.53-5AISI 316L, low-theta для продукции с мякотью
Морковный5.5-6.4<1AISI 316L, необходимо подкисление либо UHT
Свекольный3.8-4.22-4AISI 316L

Почему выбирают AISI 316L, а не 304

Отличие AISI 316L от 304 — наличие молибдена 2.0-3.0% и уменьшенное содержание углерода <0.03% (индекс L означает low carbon). Молибден заметно увеличивает сопротивление точечной коррозии в хлоридсодержащих и кислых средах. Пониженный углерод не даёт развиваться межкристаллитной коррозии в сварных соединениях после термообработки.

  • AISI 304: C≤0.08%, Cr 18-20%, Ni 8-10.5%, Mo отсутствует. Устойчивость к pH>4.5. Для соков НЕ применяется — pitting через 1-3 года.
  • AISI 316L: C≤0.03%, Cr 16-18%, Ni 10-14%, Mo 2.0-3.0%. Устойчивость к pH 2.5-4.0. Стандартный выбор для соков.
  • AISI 904L: C≤0.02%, Cr 19-23%, Ni 23-28%, Mo 4.0-5.0%. Для агрессивных соков и сред с хлоридами.
  • Титан Grade 2: чистый титан, ASTM B265. Используется для лимонного, грейпфрутового соков и кислых концентратов. Цена в 3-4 раза выше, чем у 316L, но срок эксплуатации 20+ лет.
  • Hastelloy C-276: Сплав Ni-Mo-Cr. Для особо агрессивных сред (концентраты, фосфорная кислота). В соковой отрасли используется редко.

Для теплообменного оборудования под кислые продукты подходят модели из раздела теплообменные аппараты из нержавеющей стали с обязательной маркировкой «316L». В каталоге представлено оборудование для охлаждения жидкостей и нагрева/подогрева с сертификатами для пищевой промышленности.

Соки с мякотью — специфика теплообмена

Соки с мякотью (апельсиновый pulp, томатный, абрикосовый, персиковый, грушевый) — неньютоновская жидкость, содержащая волокна, клетчатку и частицы мякоти размером 0.1-3 мм. Обычные пластины с углом гофры 60° (high-theta) засоряются волокнами, что вызывает избыточный перепад давления.

Типы пластин для соков с мякотью

  • Low-theta (гофра 25-35°): широкие каналы, сниженная турбулентность, повышенная пропускная способность по волокнам. Используется для апельсина с мякотью, томата, абрикоса.
  • Wide-gap (увеличенный зазор 6-12 мм): для соков с крупными включениями (кусочки 3-10 мм). Применяется при выпуске сальсы, фруктовых десертов.
  • Free-flow / SemiWelded: первый контур (продукт) имеет увеличенный зазор, второй (греющая среда) — стандартный.
  • Трубчатые ТТО: для очень вязких продуктов — пюре, концентратов >30 Brix. Наименьший риск засорения.
  • Scraped surface (со скребками): применяется для сильно вязких масс (пюре с содержанием сухих веществ свыше 50 Brix, джемы). Теплопередающая поверхность очищается механическим способом от отложений.

Потери давления и волокнистые включения

У прозрачных соков ΔP обычно составляет 50-100 кПа. Если сок содержит мякоть, на одном теплообменнике допустимо 150-300 кПа, однако при пересчёте нужно принимать во внимание реологические свойства: при pulp 5-15% соки проявляют себя как псевдопластичные среды, подчиняющиеся степенному закону τ = K·γn, при этом показатель степени n=0.3-0.7. Если считать по стандартным зависимостям Re и Nu, погрешность достигает 30-60%, поэтому требуются корреляции, учитывающие неньютоновское поведение.

Предохранительные сита

На входе в ПТО в обязательном порядке устанавливают сетчатый фильтр с размером ячейки 0.5-2 мм (выбор зависит от вида сока): он задерживает крупные косточки, частицы фруктов и посторонние примеси. Если фильтра нет, пластины засоряются за 8-24 часа, и линию останавливают для разборной мойки.

Практика: для апельсинового сока с мякотью 4-6% оптимальны low-theta пластины с зазором 4-6 мм. Для томатного с 8-12% Brix — wide-gap 6-8 мм. Для концентрата 65 Brix — трубчатые ТТО либо scraped surface.

Как устроен пастеризатор сока

В стандартном пастеризаторе сока предусмотрено три теплообменные секции: рекуперации (регенерации), нагрева и охлаждения. Нередко все три секции объединяют в едином пластинчатом блоке с отдельными контурами либо размещают в нескольких самостоятельных аппаратах.

Схема линии — SVG

Секция рекуперации (регенерации)

В противотоке холодный сок (5-15°C) контактирует с уже пастеризованным горячим соком (90-92°C). В результате холодный поток нагревается до 75-85°C, а горячий остывает до 15-25°C. Эффективность регенерации составляет 92-95% — именно она определяет энергоэффективность. За каждый процент рекуперации экономится 1-1.5% пара.

Секция нагрева

Доведение температуры с 75-85°C до 88-95°C выполняется паром (1.0-1.5 бар) либо горячей водой (95-110°C) из утилизатора. Прямой пар через шуруп-инжектор применяют редко — он добавляет конденсат в продукт (меняется Brix). Обычно используют косвенный нагрев через греющий контур с водой или пароводяной смесью.

Труба выдержки (holding tube)

Теплоизолированная труба DN50-DN150 протяжённостью 3-20 м создаёт требуемую выдержку при температуре пастеризации. Расчётное время: t = Vтрубы / Qсока, скорректированное на скорость потока по центру трубы (при ламинарном режиме — ×0.5, при турбулентном — ×0.83). За трубой устанавливают датчик температуры и клапан divert: при T<92°C сок возвращается в приёмный бак на повторную пастеризацию.

Секция охлаждения

Пройдя регенерацию, сок охлаждают с 15-25°C до 4-10°C ледяной водой (0-2°C) либо гликолевой смесью (-5...-2°C). При асептике — до 20-25°C, при cold-fill — до 4-6°C. Об оборудовании для охлаждения — в разделе аппараты для охлаждения жидкости.

Материалы для пластин и уплотнений

Требования к контакту с пищевой продукцией задают ТР ТС 005/2011 «О безопасности упаковки» и ТР ТС 021/2011, а также EU 1935/2004 и FDA CFR 21. В соковом производстве применимы: AISI 316L, AISI 904L, титан Grade 1-2, Hastelloy C-276 (в редких случаях). Из уплотнений — EPDM Peroxide-cured (без серы), пищевой NBR, силикон HTV.

Сравнение уплотнений

Материал T макс °C Для сока Особенности
EPDM Sulfur130НЕТсера переходит в продукт и ухудшает вкус
EPDM Peroxide150ДА, основнойFDA 21 CFR 177.2600, сера отсутствует
NBR пищевой110для соков с масломустойчив к жирам, применяется для цитрусовых эссенций
HNBR150для овощных с масломгидрированный, более высокая стойкость
Silicone HTV200для UHT-режимовработоспособен при высокой температуре, однако упругость невысокая
FKM (Viton)200для агрессивных эссенцийвысокая стоимость, применяется для специальных задач
FFKM (Kalrez)260эксклюзивот $1000 за прокладку, фармацевтический стандарт

Чем отличается EPDM Peroxide

В EPDM, вулканизованном серой (Sulfur-cured), присутствует свободная сера. При контакте с пищей она переходит в продукт, придавая «резиновый» привкус, меняя цвет белых продуктов (молока) и ускоряя окисление витаминов в соках. EPDM Peroxide-cured отверждается пероксидами, без серы, — это пищевой стандарт. На прокладке, как правило, стоит отметка «Peroxide», «FDA» или код изготовителя.

Срок службы прокладок

  • EPDM Peroxide в соке: 2-4 года, если CIP проводится 3 раза в неделю
  • NBR при работе с цитрусовыми эссенциями: 3-5 лет
  • Silicone при UHT: 1-2 года вследствие термоокисления
  • Замена обязательна при: протечках по периметру, утрате упругости (диаметр сокращён на 20% и более), видимых трещинах, пожелтении или побурении цвета

Каталог пластины и прокладки для теплообменного оборудования — отгрузка пищевых уплотнений EPDM Peroxide и Nitrile FDA с указанием номера партии.

CIP-мойка: реагенты и режимы

CIP (Cleaning-In-Place) — это мойка, при которой оборудование не разбирают. Моющие растворы прогоняют по той же сети трубопроводов и теплообменников, где проходит продукт. В соковом производстве стандартный цикл таков: предварительная промывка водой → щелочная мойка → промежуточное ополаскивание → кислотная нейтрализация → финальное ополаскивание → дезинфекция.

Process timeline CIP

Химия CIP для соков

  • Щёлочь NaOH 1.0-2.0% при 75-85°C удаляет белок, пектин, красящие пигменты (антоцианы вишни, граната)
  • Кислота HNO₃ 0.5-1.5% либо лимонная кислота 1-2% при 55-65°C — растворяет минеральные отложения, кальций, накипь
  • Дезинфекция раствором H₂O₂ 0.3-0.5%, перуксусной кислотой PAA 0.2% либо хлором 100-200 ppm
  • Скорость потока в каналах пластинчатого теплообменника: не менее 1.5 м/с — чтобы обеспечить турбулентность и механическое удаление отложений
  • Контроль: датчики электропроводности контролируют концентрацию растворов и подают сигнал на переход к следующей стадии

Специфика для отдельных видов соков

После цитрусовых остаются масляные плёнки эссенций — требуется дополнительный гидрофобный смыв. Тёмные ягодные соки (вишня, гранат, чёрная смородина) окрашивают пластины антоцианами — в щёлочь добавляют ЭДТА, связывающую железо. Томатный сок богат ликопином и каротином, поэтому нужен дополнительный обезжириватель.

Моющие средства для CIP — в разделе средства промывки. О способах мойки пластинчатых теплообменников — мойка пластинчатого теплообменника и промывка теплообменников.

Производители пастеризаторов для соков

На казахстанском рынке работают как импортные производители премиум-класса (Alfa Laval, GEA, SPX, Tetra Pak), так и местные аналоги. Импорт частично замещается параллельным ввозом и выпуском пластин на локальных площадках.

Бренд Линейка для соков Сегмент Особенности
Alfa LavalFrontLine, BaseLine, PasteurizerPremiumглобальный лидер, полный модельный ряд, EPDM Peroxide в стандартной комплектации
GEA Ariete / EcoflexNiro Ariete, ProcomacPremiumпастеризация, UHT и асептика «под ключ»
Tetra PakTetra Therm, Tetra PlexPremiumстыковка с асептическими линиями розлива
SPX Flow APVAPV ParaFlowPremiumпищевые пластинчатые теплообменники, производитель с историей
Bertoliдля цитрусовых и томатаSpecialtyитальянская компания, специализация — цитрусовые
Sondex / DanfossSondex HygienicPremiumдатский производитель, пищевая линейка для пастеризации
FunkeFP-HygienicMid+немецкий, сборка под конкретную задачу
SWEPпаяные аппараты для пилотных линийMidдля небольшой производительности — до 5000 л/ч
РИДАН HDпищевая серия HDMidроссийская сборка, AISI 316L, EPDM Peroxide как опция
КС НАШ БРЕНДКС-пищ серияMidсобственное производство ТПЛ-Сервис, AISI 316L, прокладки FDA, гарантия 5 лет
ЭТРАпищевые ETPMidроссийская разработка, линейка типоразмеров
ТТАИпищевые серииMidсборка в России на импортных пластинах
ТИЖпищевые ПТОMidроссийский изготовитель, бюджетный сегмент

КС — собственная марка ТПЛ-Сервис

Выпускаем пастеризационные пластинчатые теплообменники под маркой КС из AISI 316L с пищевыми уплотнениями EPDM Peroxide. Стандартный диапазон — 1000-30000 л/ч, расчёт ведётся под конкретный сок с учётом pH, реологии и режима. На пластины даём гарантию 5 лет, на уплотнения — 2 года. Сервис, поставка запчастей и замена прокладок — напрямую, без посредников.

Подробнее в разделах пластинчатые теплообменные аппараты и пастеризаторы пластинчатого типа.

Из чего состоит промышленная линия

Пастеризатор — только один элемент линии по выпуску сока. В полную линию входят приёмка сырья, подготовка (для прямого отжима — мойка и прессование; для восстановленного — соединение концентрата с водой), деаэрация, гомогенизация, пастеризация и асептический розлив.

Узлы линии — пошагово

ШАГ 1
Приёмный бак / танк
Ёмкость 500-10000 л, AISI 316L, тихоходная мешалка 30-60 об/мин, рубашка охлаждения для поддержания 4-10°C. Деаэрация выполняется вакуумированием −0.5...−0.8 бар.
ШАГ 2
Питающий насос
Для прозрачных соков — центробежный насос AISI 316L. Для соков с мякотью и пюре — винтовой моно-насос либо роторно-поршневой. Производительность 500-50000 л/ч, регулируется частотным преобразователем.
ШАГ 3
Сетчатый фильтр / сито
Размер ячейки 0.5-2 мм, фильтр предохраняет ПТО от посторонних включений: косточек, частиц фруктов, обрывков плёнки. Если сок с мякотью, перед каждым ПТО обязательно ставят сито 1-2 мм.
ШАГ 4
Гомогенизатор
Двухступенчатая конструкция, рабочее давление 150-300 бар. Измельчает мякоть в однородную взвесь, не даёт упаковке расслоиться. Для прозрачных соков — опция, для соков с мякотью и томатного — обязательный узел.
ШАГ 5
Пастеризатор ПТО
Состоит из трёх секций: рекуперация (КПД 92-95%), нагрев паром или горячей водой до 85-95°C, охлаждение до 4-25°C. Материал AISI 316L, уплотнения EPDM Peroxide, для мякотных соков — low-theta пластины.
ШАГ 6
Holding tube
Труба в изоляции DN50-DN150, протяжённость 3-20 м. Выдержка 15-30 с при заданной производительности. На выходе — датчик T и divert-клапан, возвращающий недогретый продукт.
ШАГ 7
Балансировочный танк
Буферная ёмкость между пастеризатором и розливом, сглаживает пиковые нагрузки. Вместимость 500-3000 л, для UHT-линий — асептическая, для HTST — с охлаждающей рубашкой.
ШАГ 8
Розливочная линия
ПЭТ-бутылки, стекло, Tetra Pak/SIG Combibloc, BIB, дой-пак. В асептике применяется стерильная камера с подачей H₂O₂, при hot-fill — термостойкая тара. Производительность увязывается с пастеризатором.

Энергетика линии 5000 л/ч

Параметр Значение Комментарий
Производительность5000 л/чсредняя линия
ΔT (нагрев)5 → 92°C = 87°Cс учётом регенерации догрев 17°C
Теплопроизводительность по продукту503 кВтc=3.85 кДж/(кг·К) для сока
Расход тепла на догрев (после регенерации 93%)98 кВтКПД регенерации 93%
Расход пара (1.5 бар)160 кг/чдля догрева до 92°C
Холодопроизводительность (охлаждение до 4°C)95 кВтледяная вода 0-2°C
Электрическая мощность узлов35-45 кВтнасосы, гомогенизатор, КИПиА
Площадь пластин ПТО35-50 м²все три секции, U=3500 Вт/(м²·К)

8 типичных ошибок проектирования

1. Сталь AISI 304 вместо 316L

Экономия 15-25% на стоимости пластин оборачивается коррозией уже через 2-3 года. Точечная (pitting) и щелевая коррозия даёт ржавые пятна со стороны продукта, попадание металла в сок, преждевременную разгерметизацию. Решение: изначально брать AISI 316L, а для лимона и грейпфрута — титан Grade 2.

2. EPDM Sulfur вместо Peroxide

Сера из уплотнений мигрирует в сок, ухудшает вкус, ускоряет окисление витамина C. Прокладки серной вулканизации уместны в отоплении и ГВС, но в пищевой отрасли — только Peroxide-cured с маркировкой FDA. Замена уплотнений — обязательная статья расходов при покупке б/у оборудования.

3. Стандартные high-theta пластины для соков с мякотью

Узкие каналы с шевронной гофрой 60° забиваются волокнами апельсиновой мякоти за 8-24 часа работы. ΔP растёт до 500+ кПа, насос перегружается, теплопередача падает. Решение: low-theta 25-35° или wide-gap пластины для соков с мякотью >3%.

4. Нет divert-клапана при недогреве

При сбое греющего контура (упало давление пара, отключилась подача) сок проходит через линию без полной пастеризации. Без автоматического возврата на повторную обработку — продукт уходит на упаковку с риском микробной порчи. Решение: датчик T после holding tube + автоматический трёхходовой клапан divert.

5. Перерасход PU и потеря качества

«Перепастеризованный» сок теряет витамин C (до 40-60%), темнеет (карамелизация), приобретает варёный привкус. Особенно критично для премиум-соков «direct-pressed» и для детского питания. Решение: точный расчёт PU под конкретный сок, контроль holding time и температуры онлайн.

6. Отсутствие предварительного сита

Косточки, обломки, посторонние включения попадают в каналы ПТО, забивают зазоры, провоцируют коррозию под механическими повреждениями плёнки оксида. Решение: сито 0.5-2 мм перед каждым ПТО, регулярная очистка с фиксацией в журнале.

7. Недостаточная скорость в CIP

Если скорость моющего раствора в каналах ПТО ниже 1.5 м/с — поток ламинарный, механический съём налёта не работает, в зонах застоя накапливаются биоплёнки. Решение: CIP-насос с подачей выше рабочей в 1.5 раза для турбулентного потока, контроль производительности.

8. Игнорирование подкисления для соков pH>4.5

Морковный, тыквенный, овощные миксы с pH 5.5-6.5 требуют UHT-обработки или подкисления лимонной/яблочной кислотой до pH<4.2. Без этого — риск развития C. botulinum и спорообразующих, в т.ч. в герметичной упаковке. Решение: контроль pH в приёмном баке, дозирование кислоты до пастеризации, либо UHT 120°C × 4 с.

FAQ — пастеризатор сока

Можно ли использовать AISI 304 для соков, если ненадолго?
Нет. Даже при коротких циклах сок с pH<4.0 запускает точечную коррозию AISI 304 в местах сварных швов и под прокладками. За 12-24 месяца появляются ржавые точки, металлический привкус, риск разгерметизации. Для соков обязательна сталь AISI 316L минимум, а для лимонного и грейпфрутового — титан Grade 2. Экономия на материале не окупается даже за один сезон.
Какой режим пастеризации выбрать для яблочного сока прямого отжима?
Для прозрачного осветлённого яблочного сока — HTST 88-92°C × 20-30 с с быстрым охлаждением до 4-6°C для cold-fill или до 20-22°C для асептики. Это даёт PU 25-35 единиц, достаточно для дрожжей и плесеней при pH 3.3-4.0. Для премиум-сегмента «fresh» c коротким сроком хранения 30-60 суток в холодильнике достаточно 80-85°C × 15 с, чтобы максимально сохранить вкус и витамины.
В чём отличие HTST от UHT для соков?
HTST (85-95°C × 15-30 с) — это пастеризация: убивает вегетативные формы микроорганизмов, продукт хранится в холодильнике или в герметичной упаковке после hot-fill 6-9 месяцев. UHT (115-135°C × 2-5 с) — стерилизация: убивает в том числе споры и даёт коммерческую стерильность. UHT-сок хранится без холодильника до 12 месяцев, но проходит через асептический розлив в стерильную упаковку (Tetra Pak, SIG, BIB). UHT обязателен для соков с pH>4.5 (морковный, тыквенный, овощные).
Можно ли пастеризовать сок и молоко на одном оборудовании?
Технически — да, при тщательной CIP-мойке между переходами. Но практически это не рекомендуется по нескольким причинам: разные режимы (молоко 72°C × 15 с, сок 90°C × 20 с); разные pH и материалы; перекрёстное загрязнение молочными аллергенами в сок; усложнение HACCP и сертификации. Если совмещение всё же требуется — отдельный CIP с проверкой ATP-тестами на белок, разнесение по времени с барьером не менее 8 часов мойки.
Какое время выдержки в holding tube для HTST?
Стандарт 15-30 секунд при температуре 88-95°C. Конкретное время зависит от целевого микроорганизма и pH сока. Для дрожжей и плесеней в кислом соке 15 с при 90°C — достаточно. Для термостойких плесеней (Byssochlamys fulva в плодовых) — увеличивают до 30-60 с при 92°C. Расчёт через PU-единицы: PU = ∫10(T-80)/z dt, где z=10°C, требуется PU>15.
Сколько стоит пастеризатор для линии 5000 л/ч?
Сам пластинчатый блок 5000 л/ч в исполнении AISI 316L с прокладками EPDM Peroxide и тремя секциями (регенерация + нагрев + охлаждение) — ориентировочно 2.5-5 млн ₸ для отечественных брендов (РИДАН HD, КС, ЭТРА) и 6-12 млн ₸ для импортных Premium (Alfa Laval, GEA). С узлами питающего насоса, holding tube, КИПиА и щитом автоматики — добавьте 30-50% к стоимости. Полная линия с гомогенизатором, балансировочным танком и фасовкой — от 15 до 60 млн ₸.
Как часто менять прокладки пастеризатора сока?
EPDM Peroxide для соков — 2-4 года при стандартной нагрузке (1-2 смены, 3-5 CIP-циклов в неделю). Для активного производства круглосуточно — 1.5-2 года. Сигналы к замене: подтекания по периметру, видимые трещины при разборке, изменение цвета на жёлто-коричневый (термоокисление), потеря толщины более 20%, «жёсткая» прокладка теряет упругость. Лучше менять не дожидаясь течи — внеплановая разборка во время сезона стоит дороже плановой замены.
Чем отличается пастеризатор сока от молока?
Ключевые различия таковы: 1) уровень pH (для молока 6.6-6.8, для сока 2.5-4.0) — при работе с соком обязательно исполнение AISI 316L, тогда как для молока допустима 304; 2) температурные режимы (молоко 72°C × 15 с / 85°C × 20 с, сок 88-95°C × 20-30 с); 3) соки с мякотью требуют low-theta пластин, а для молока применяется стандартная high-theta геометрия; 4) при CIP для сока чаще нужна кислотная стадия, для молока главный акцент — щёлочь против белковых отложений; 5) уплотнения NBR не годятся для молока из-за жиров, но подходят для соков с эссенциями. Подробности — в статье пастеризатор молока.
Сколько пара расходуется на 1 тонну сока?
Если рекуперация составляет 92-95%, а нагрев идёт с 5°C до 92°C, расход пара (1.5 бар, 600 ккал/кг) равен 30-40 кг на 1 тонну сока. Без регенерации понадобилось бы 320-400 кг/т, значит рекуперация сокращает потребление в 8-10 раз. На охлаждение дополнительно нужно 18-20 кВт холода на 1 тонну при ΔT=20°C. Поэтому экономика линии во многом определяется качеством рекуперации: каждый процент даёт 1-1.5% пара.
Допустимо ли применять паяный теплообменник для пастеризации сока?
Для пилотных линий и микропроизводств до 500-2000 л/ч — да, но с оговорками. Паяные теплообменники не разбираются для механической чистки, поэтому их используют только с прозрачными осветлёнными соками без мякоти и при безупречной CIP-программе. Припой должен быть медным (нерж-Cu-паяные) — он НЕ подходит для соков из-за миграции меди. Требуются Ni-паяные или сварные варианты, однако это дорого. Для промышленных линий 2000+ л/ч и соков с мякотью применяются исключительно разборные ПТО.
Какая документация нужна для запуска пастеризационной линии?
В пакет входят: декларация о соответствии ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования» и ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (для пара и горячей воды), а также соответствующие СТ РК; сертификаты на материал пластин (AISI 316L с химсоставом по сертификату 3.1 EN 10204); сертификаты FDA или EU 1935/2004 на прокладки EPDM Peroxide; программа HACCP с перечнем критических контрольных точек (CCP) пастеризации; разрешение санэпидемиологической службы Казахстана на ввод в эксплуатацию.
Как увеличить срок хранения сока без UHT?
Есть несколько путей: 1) hot-fill в стекло или термостойкий ПЭТ — срок 6-9 месяцев без холодильника; 2) асептический розлив после HTST в Tetra Pak / BIB — 9-12 месяцев; 3) введение консервантов (сорбат калия до 200 мг/л, бензоат натрия) — при HTST + cold-fill продлевает хранение на 30-50%; 4) деаэрация перед пастеризацией удаляет кислород и препятствует окислению, улучшая стабильность цвета и вкуса; 5) натуральные консерванты (аскорбиновая, лимонная кислота) для премиального сегмента.

Подбор пастеризатора для соков

Специалисты нашей компании подберут пастеризатор под ваш сок: с учётом производительности, реологии (мякоть/прозрачный), pH, нужной мощности и формата упаковки. Мы выполняем расчёт площади пластин, выбор геометрии (high-theta / low-theta / wide-gap), материалов AISI 316L или титан Grade 2, прокладок EPDM Peroxide с FDA-сертификатом. Поможем определить оптимальный режим HTST или UHT, рассчитаем holding tube, подскажем по гомогенизатору, балансировочному танку, КИПиА и интеграции с асептической или hot-fill розливочной линией.

Отгрузка по Казахстану под марками Alfa Laval, GEA, Sondex, Funke, SWEP, РИДАН HD, ЭТРА, ТТАИ, ТИЖ и под собственной КС с гарантией 5 лет на пластины и 2 года на уплотнения. Также поставляем пластины, прокладки и ЗИП для уже работающих установок: пластины и уплотнения а также средства CIP в каталоге средств промывки.

Полезное по теме



Загрузка комментариев...
0
0
0
Корзина