Современное пищевое производство невозможно представить без использования горячих сред на разных этапах производства: многие жидкие продукты и технологические среды должны находиться именно в нагретом состоянии, так как при обычной температуре они могут терять необходимые технологические свойства - вязкость/текучесть, затрудняется перекачивание, смешивание, дозирование и фасовка. В отдельных случаях продукт может густеть, расслаиваться, застывать или хуже проходить последующие стадии обработки.
В связи с этим особую важность приобретает их учет в горячем состоянии (и особенно массовый с учетом температуры). Он позволяет контролировать объем потребления, параметры использования и эффективность распределения в пределах предприятия. Грамотно организованный учет способствует снижению экономических потерь, рациональному расходованию энергоресурсов и поддержанию стабильности технологических процессов.
Виды горячих сред в пищевой промышленности
Горячие среды в пищевой промышленности - это вещества, используемые в технологических и санитарных процессах при температуре выше температуры окружающей среды для передачи тепла, нагрева, термической обработки сырья и продукции, а также для мойки и дезинфекции оборудования. В практическом технологическом смысле к горячим средам обычно относят среды, нагретые выше 45-50 °C, так как при таких температурах они уже используются для теплового воздействия на продукт или оборудование и требуют специального учета и контроля.
Одной из основных горячих пищевых сред является молоко и жидкие молочные продукты. К ним относятся цельное молоко, нормализованная смесь, сливки, молочная основа для кисломолочной продукции и другие жидкие молочные полуфабрикаты. В нагретом состоянии они находятся при пастеризации, ультрапастеризации, стерилизации, сепарировании, гомогенизации и подаче на розлив. Такие среды используются прежде всего в молочной промышленности, при производстве питьевого молока, сливок, йогуртов, десертов, детского питания и молочных напитков.
Широко распространенной горячей средой являются соки, нектары, фруктовые и овощные пюре. Эти продукты нагреваются при пастеризации, стерилизации, концентрировании и фасовке. Поддержание температуры необходимо для обеспечения микробиологической безопасности, сохранения требуемой консистенции и стабильной подачи продукта по линии. Такие горячие среды характерны для производства соковой продукции, детского питания, фруктовых наполнителей, пюреобразных полуфабрикатов и консервированной продукции.
К важным видам горячих сред относятся сиропы, сахарные растворы и карамельные массы. Их нагревают для растворения сахара, уваривания, концентрирования, смешивания и последующего дозирования. При снижении температуры такие среды быстро изменяют вязкость, что затрудняет их транспортирование и точный учет. Они широко применяются в кондитерской промышленности, производстве безалкогольных напитков, варенья, джемов, начинок, глазурей и сладких соусов.
Отдельную группу составляют растопленные жиры и масложировые смеси. К ним относятся растительные жиры, маргариновые смеси, топленые жиры и другие жировые компоненты, которые в обычных температурных условиях могут густеть или переходить в полутвердое состояние. Их нагревают для хранения в текучем виде, перекачивания, дозирования, смешивания и внесения в рецептуру. Такие горячие среды используются в масложировой, хлебопекарной, кондитерской, мясоперерабатывающей и молочной промышленности.
К горячим средам также относятся шоколадные массы, какао-продукты и глазури. Эти продукты особенно чувствительны к температурному режиму, поскольку при отклонении от заданных параметров изменяются их вязкость, текучесть и структура. Нагрев необходим при плавлении, темперировании, подаче на глазирование, дозировании и фасовке. Такие среды применяются в кондитерском производстве, при изготовлении шоколада, конфет, глазированных изделий, десертов и начинок.
В мясной промышленности важными горячими средами являются бульоны, рассолы, маринады и жидкие мясные смеси. Они используются в нагретом состоянии при приготовлении вареных колбас, паштетов, соусов, консервов и полуфабрикатов. Подогрев требуется для улучшения растворимости компонентов, сохранения текучести, равномерного распределения ингредиентов и соблюдения технологического режима. Кроме того, в горячем виде могут учитываться и жидкие жировые фракции, применяемые в мясопереработке.
В консервной и овощеперерабатывающей промышленности горячими средами часто являются заливки, соусы, томатные массы и овощные смеси. Их нагревают перед фасовкой, стерилизацией или укупоркой. Температура таких сред влияет на удобство дозирования, герметичность упаковки, стабильность состава и последующую сохранность продукции. Особенно это важно при производстве овощных консервов, соусов, кетчупов, лечо, первых и вторых консервированных блюд.
Отдельно следует выделить детское питание, пюреобразные и многокомпонентные смеси. Такие продукты обычно проходят стадии нагрева, гомогенизации, стерилизации и горячего розлива. Для них особенно важен точный учет в нагретом состоянии, поскольку температура влияет не только на текучесть, но и на безопасность, однородность и качество готового продукта. Эти горячие среды используются в производстве фруктовых, овощных, молочных и мясных продуктов для детского питания.
К горячим средам можно отнести и моющие растворы, если речь идет не о нагреве продукта, а об учете жидких сред, проходящих по трубопроводам в нагретом виде. Щелочные и кислотные растворы, а также горячая промывочная вода циркулируют в системах CIP-мойки и также требуют контроля расхода и температуры. Это характерно практически для всех отраслей пищевой промышленности, где применяется автоматическая санитарная обработка оборудования.
Таким образом, в пищевой промышленности горячими средами являются прежде всего сами продукты и технологические жидкости, которые используются в нагретом состоянии и нуждаются в контроле именно при рабочих температурах.
Проблемы при учете горячих сред
Несмотря на важность учета горячих сред, на практике его организация нередко сопровождается рядом трудностей. Эти проблемы могут быть связаны как с техническим состоянием оборудования, так и с особенностями самих технологических процессов. Наличие таких факторов снижает точность учета, затрудняет анализ потребления ресурсов и может приводить к дополнительным потерям энергии.
Основной сложностью является обеспечение правильности и стабильности измерений в условиях высоких или изменяющихся температур. Именно температура в данном случае напрямую влияет как на свойства самой среды, так и на работу измерительного оборудования. Прибор должен сохранять устойчивую работу при постоянном тепловом воздействии, не допуская погрешностей, сбоев и отклонений в показаниях.
Отдельные трудности связаны с учетом горячих сред в санитарных процессах, особенно в системах CIP-мойки. Здесь расход и температура моющих растворов могут меняться в зависимости от программы мойки, степени загрязнения оборудования и продолжительности цикла. Кроме того, часть горячей среды расходуется не на технологические нужды, а на обеспечение санитарной безопасности, что также требует отдельного анализа.
Не менее важной проблемой является износ оборудования и арматуры. Утечки пара, неисправность клапанов, нестабильная работа насосов, засорение теплообменников и повреждение изоляции могут существенно влиять на параметры горячих сред и искажать результаты учета. Без регулярного технического обслуживания обеспечить точность контроля становится затруднительно.
Критерии выбора оборудования для учета горячих сред
Выбор оборудования для учета горячих сред в пищевой промышленности должен осуществляться с учетом особенностей технологических процессов, параметров среды и требований к точности контроля. Поскольку горячие среды отличаются высокой температурой, а в ряде случаев работают под давлением или обладают химической активностью, средства учета должны обеспечивать надежность измерений и устойчивость к условиям эксплуатации.
Одним из основных критериев является соответствие оборудования параметрам измеряемой среды. Приборы должны быть рассчитаны на работу с конкретным видом горячей среды: паром, горячей водой, перегретой водой, термомаслом, горячим воздухом или нагретыми моющими растворами и иметь гигиенический сертификат. При этом необходимо учитывать диапазон рабочих температур, давление, вязкость, плотность и возможное агрессивное воздействие среды на материалы прибора.
Следующим критерием является стойкость к внешним воздействиям и износу. Прибор не должен иметь подвижных частей в конструкции, должен быть устойчивым к образованию накипи, загрязнениям, воздействию конденсата, моющих средств и другим факторам, способным снизить точность измерений или образовать препятствия для сред.
Существенное значение имеет возможность установки в конкретную технологическую схему. Оборудование должно быть совместимо с трубопроводами, теплообменниками, резервуарами и автоматизированными системами управления, используемыми на предприятии. При выборе приборов важно учитывать место монтажа, особенности подключения, требования к прямым участкам трубопровода, удобство обслуживания и возможность проведения поверки без значительных остановок производства.
Еще одним критерием является возможность автоматической регистрации и передачи данных. Современные системы учета горячих сред должны не только измерять параметры, но и передавать их в общую систему контроля предприятия. Это необходимо для оперативного наблюдения за расходом ресурсов, анализа отклонений, ведения отчетности и повышения эффективности управления технологическими процессами.
Отдельно следует учитывать санитарные и эксплуатационные требования. На пищевых предприятиях оборудование не должно создавать условий для загрязнения продукции или затруднять проведение мойки и дезинфекции. Если прибор контактирует со средой или установлен вблизи технологических линий, его конструкция должна соответствовать требованиям безопасности и гигиены.
С учетом перечисленных требований к средствам измерения горячих сред в пищевой промышленности был разработан пищевой расходомер ТЭСМАРТ-РП производства "Энергосберегающей компании "ТЭМ" - одного из лидеров на рынке контрольно-измерительного оборудования.
Пищевые расходомеры ТЭСМАРТ-РП предназначены для точного измерения жидких пищевых сред в составе производственных и технологических линий и выпускаются во всевозможных вариантах креплений, различных диаметрах и выдерживают температуру до +150℃. Они могут применяться на участках подачи сырья, на линиях розлива, при транспортировке продукта по трубопроводам, на дозирующих операциях и в других процессах, где необходимо надежно контролировать объем проходящей среды. За счет этого приборы находят применение как на отдельных технологических узлах, так и в составе более крупных автоматизированных линий.
Важное преимущество связано с тем, что такие расходомеры могут использоваться не только для учета, но и как часть системы автоматизации. Там, где необходимо контролировать расход в реальном времени, управлять подачей продукта или организовать более точный производственный процесс, наличие надежного измерительного прибора становится основой для дальнейшего управления участком. В результате расходомер работает уже не как изолированный элемент, а как часть общей технологической логики предприятия.
В тех случаях, когда стандартного учета недостаточно и требуется высокоточное дозирование, где на счету буквально каждый 0,1 грамма, может использоваться высокоточный дозатор ТЭСМАРТ-ВД, который может оснащаться пищевыми расходомерами ТЭСМАРТ-РП. Он позволяет решать задачи, в которых критична предельная точность отпуска продукта.
Дополнительным преимуществом является возможность бесплатного подключения к собственной системе мониторинга УДС ТЭСМАРТ, что позволяет получать данные с объекта удаленно и контролировать работу узла учета в текущем режиме.
Заключение
Разнообразие горячих сред и условий их применения требует использования надежных и точных средств измерения, способных работать при высоких температурах и в контакте с различными жидкостями. Поэтому выбор оборудования для учета должен основываться на требованиях конкретного производства, особенностях среды и задачах контроля.
Применение современных расходомеров, предназначенных для пищевой промышленности, дает возможность повысить точность учета, сократить потери и сделать работу предприятия более эффективной. В результате грамотная организация учета горячих сред становится важным условием качества продукции, безопасности производства и рационального использования ресурсов.
