На рынке отечественного маслодельного оборудования представлены два типа маслообразователей: трубчатый (цилиндрический, барабанный) скребковый и пластинчатый скребковый. Сравнение их эффективности длится уже не один десяток лет с расстановкой приоритетов то в одну, то в другую сторону и, по своей сути, носит субъективный характер аналогично спору по применению пластинчатых и трубчатых пастеризаторов для молока и молочных продуктов.
История маслообразователей
Трубчатый скребковый маслообразователь, прототипом которого является фризер для мороженого, был изготовлен для первых линий производства масла и эксплуатируется с 1950-х годов и до настоящего времени с небольшими модернизациями.
До 1990-х годов в маслообразователях было увеличено количество используемых цилиндров. Примером являются серийно выпускаемые изделия Т1-ОМ-2Т, Я7-ОМ-3Т (изготовитель — завод «Молмаш», Москва). В конце 1990-х — начале 2000-х годов были уменьшены диаметр теплообменной трубы и зазор между валом скребка и теплообменной поверхностью. Модернизация, которую осуществляла компания «Тетра-Отич», была направлена на улучшение термомеханических характеристик маслообразователя для применения в производстве спредов.
В дальнейшем маслообразователь был дооснащен маслообработником, аналогичным устанавливаемому на пластинчатые маслообразователи. В настоящее время трубчатые маслообразователи без обработника применяются для комплектации линий масла.
Пластинчатый скребковый теплообменник сконструирован в 1970-х годах как альтернатива трубчатому скребковому маслообразователю. Завод «Молмаш» (Москва) серийно выпускал изделия марки Р3-ОУА. В конце 1990-х годов специалисты киевского НИИ мясомолочной промышленности разработали серийные изделия Я5-ОМС и Я5-ОМД. Маслообразователи были модернизированы в части функционала, увеличена производительность до 2–5 т/ч, организована прямая мелкоштучная фасовка масла.
В 2015 г. компания «Протемол» (Вологда) разработала и изготовила отечественный пластинчатый маслообразователь второго поколения на базе пластины с поверхностью теплообмена 0,3 м2 и раздельным дизайном фазовых узлов.
Сравнение маслообразователей
И пластинчатый, и трубчатый маслообразователь работают по технологии преобразования высокожирных сливок (эмульсия жир/вода) в сливочное масло (дисперсия вода/жир). Процесс осуществляется под воздействием термомеханической обработки (охлаждение и перемешивание).
Реологические свойства получаемого продукта (термоустойчивость, твердость, пластичность, степень дисперсности водной и кристаллической фаз и др.) определяются режимами и интенсивностью термомеханического воздействия.
Выбор маслообразователя
Разберем, какие факторы влияют на выбор маслообразователя:
- Ассортимент производителя.
Существует мнение, что при производстве сладкосливочного масла с массовой долей жира 81,5 % лучше использовать пластинчатые маслообразователи. При рекомендуемых технологических режимах нет необходимости в интенсивной механической обработке продукта. Однако требуется эффективное охлаждение, так как продукт имеет повышенную массовую долю жира, а жир обладает более низкой теплопроводностью в сравнении с водной фазой. В итоге сливочное масло, полученное на пластинчатых маслообразователях, отличается повышенной твердостью и коэффициентом термоустойчивости, что положительно оценивается потребителем.
При производстве масла «Крестьянское», в котором содержание водной фазы выше, требуется более интенсивная механическая обработка продукта в маслообразователе. Поэтому такой порок консистенции, как крошливость (следствие недостаточной механической обработки), встречается чаще в продукте, выработанном на пластинчатых маслообразователях.
Эта тенденция еще более заметна при производстве низкожирных разновидностей сливочного масла и спредов. В данном случае предпочтительнее использовать цилиндрические маслообразователи.
По факту складывается обратная ситуация. Трубчатые маслообразователи получили широкое распространение при производстве спредов. Топовые производители выпускают масло «Вологодское» с массовой долей жира 82,5 % на пластинчатых маслообразователях. Использование трубчатых скребковых охладителей (вотаторов) в маслодельном производстве неоднозначно, поскольку нет необходимости в шоковом охлаждении.
- Механическая обработка продукта.
У пластинчатых маслоообразователей есть два способа влиять на уровень механической обработки. Интенсивность обработки в межпластинном пространстве эффективнее за счет небольших зазоров (15 мм) и механического воздействия перемешивающего устройства со скребками с регулируемой частотой вращения. К тому же обработка в дестабилизаторе управляемая.
В трубчатом маслообразователе передача механической энергии происходит постоянно по мере движения продукта по маслообразователю, возможность регулирования ограничена скоростью движения продукта в трубе. Наблюдается тенденция докомплектации трубчатых маслообразователей обработниками (дестабилизаторами) для восполнения степени механической обработки.
- Охлаждение продукта.
Трубчатые маслообразователи ограничены в возможности увеличения теплообменной поверхности (только путем наращивания количества цилиндров). Пластинчатые маслообразователи обладают наращиваемой теплообменной поверхностью, они эффективнее охлаждают продукт и менее чувствительны к перепадам температур теплоносителя и качеству хладагента. Несмотря на относительно равное потребление холода при одинаковых условиях охлаждения продукта, эффективность пластинчатого маслообразователя выше, так как он имеет большую площадь теплообмена, а также более активное перемешивающее устройство, что интенсифицирует теплообмен.
Регулирование теплообмена на пластинчатых маслообразователях более быстрое. Аварийные режимы «заморозка продукта» применимы более к трубчатым маслообразователям, связаны с большей инертностью маслообразователя и использованием хладоносителей с отрицательными температурами. Очистка межстенного пространства на пластинчатых маслообразователях проще.
- Фасовка продукта.
Есть мнение, что трубчатые скребковые маслообразователи более надежны при организации фасовки под клапан, поскольку выдерживают большее давление, необходимое при запирании автомата фасовки.
Регулирование давления на линии подачи на автомат фасовки осуществляется как аппаратными приборами, так и путем перепуска потока через линию возврата. Тип маслообразователя не влияет на вид фасовки. Эксплуатация, надежность элементов и узлов. В пластинчатом теплообменнике больше элементов для замены. По наблюдения специалистов компании "Протемол" срок эксплуатации ножей в пластинчатом теплообменнике — от 3 до 5 лет — нивелируется при сравнении частоты замен скребков трубчатого. Ранее существовало понятие «о ненадежности пластин», которое включало следующее. Теплообменная пластина изготавливается из двух металлических пластин, которые соединяются между собой с помощью электрозаклепок. При нанесении электрозаклепки меняется элементный состав металла, и он частично теряет свои свойства (как нержавеющая сталь), подвергается коррозии и утрачивает прочность (как соединение). Однако это понятие является устаревшим, сведения рекламного характера объективны к маслообразователям марки Р3-ОУА. В современных пластинчатых маслообразователях данная технология изготовления пластин не применяется. Пластины выдерживают давление до 8–12 бар.
Что на самом деле надо учитывать при покупке маслообразователя
Применяемые типы маслообразователей максимально соответствуют требованиям современного технологического процесса при выпуске масла.
Различия в конструкции не дают кардинальных преимуществ ни одному из типов аппарата. Качество оборудования зависит от производителя изделия и степени технической оснащенности конструкции. Более универсальным и экономичным, по мнению специалистов компании "Протемол" , является пластинчатый маслообразователь в части регулирования технологических параметров. Трубчатые скребковые маслообразователи стоит использовать на линиях производительностью до 700 кг/ч за счет более низкой стоимости. Они имеют узкую специализацию к применению при производстве спредов и маргаринов. Нецелесообразно использовать при увеличении производительности свыше 5000 кг/ч в силу громоздкости и повышенной металлоемкости изделия.