Besűrítés az élelmiszeriparban

Tartalom

I. A bepárlás fizikai folyamatai
A) Alapfogalmak 13
B) A bepárlandó oldatok fizikai tulajdonságai 17
1. Koncentráció 17
2. Fajsúly 19
3. Fajhő 20
4. Hővezetés! tényező 21
5. Felületi feszültség 21
6. Viszkozitás 22
C) A forrás 23
1. Forrás és forrpont 23
2. Párolgáshő és kondenzációs hő 26
D) Oldatok i - x diagramja 27
II. Bepárlóüzemek energiagazdálkodása
A) Hőközlés 30
B) Hőátadási tényező 31
1. A hőátadási tényező nagyságára ható tényezők 34
A fűtőfal anyaga 34
A fűtőfal felületének minősége 34
A fűtőfelület tisztasága 34
A léállás magassága és a csövek hossza 37
A csövek hosszának hatása.a bepárlás hőmérsékletére 37
A bepárlandó folyadék viszkozitása 38
A bepárlandó folyadék tisztasága 38
A bepárlandó folyadék áramlási viszonyai 38
A folyadékréteg vastagsága 38
Gőzbuborékok jelenléte 39
A bepárló terhelése és a folyadékáramlás sebessége 39
A kondenzréteg minősége 39
A kondenzréteg vastagsága 40
A fűtőgőz minősége 40
Nem kondenzálódó gázok jelenléte 41
2. A hőátadási tényező nagyságának kiszámítása 41
C) Hőátadás a bepárlás folyamán 45
1. A bepárlás anyag- és hőmérlege 45
2. A bepárlás hőszükséglete és gőzfogyasztása 47
3. A bepárlás időtartama 49
4. A kondenzvíz hőmérséklete 51
5. A kondenzátor hűtővíz-szükséglete 51
D) Bepárlórendszerek 53
1. Több fokozatú bepárlók 53
2. Több fokozatú bepárlók gőzelvétellel 63
3. Kompressziós bepárlók 65
a) Termokompresszióval kombinált bepárlók 66
b) Gőzsugárszivattyúval (injektorral) kombinált bepárlók 67
e) Hűtőkompresszorral kombinált bepárlók 69
E) Veszteségforrások 73
A bepárlóba bevezetett lé hőmérséklete 74
A páratéri légritkítás, ill. hőmérséklet 74
A fűtőgőz hőmérséklete 74
Levegő jelenléte 75
A hűtővíz mennyisége és hőmérséklete 76
A kondenzvíz entalpiája 77
F) A bepárlóállomás munkájának tervezése és számítása matematikai modellekkel 77
1. A bepárlóállomás munkájának dinamikája 77
A bepárló üzeme t = konst. esetén 79
A bepárló üzeme U = konst. esetén 79
2. A bepárlóállomás méretezése 82
III. Bepárlóberendezések
A) Külső fűtőköpenyes bepárlók 88
Keverős gömb vákuum 88
Vniikop-2 típusú keverős bepárló (szovjet) 88
B) Csöves bepárlók 90
1. Rövid csövű bepárlók 90
a) Rövid csövű bepárló természetes cirkulációval 91
Robert-bepárló 91
b) Rövid csövű bepárló kényszercirkulációval 93
Escher-Wyss-bepárló (USA) 93
c) Rövid csövű bepárlók külső fűtő térrel 93
Compound-bepárló 93
Wiegand-bepárló (NSZK) 95
Kirschbaum-bepárló 95
Buflovak és VN-60 típusú bepárló (szovjet) 96
Airone-bepárló (Bertuzzi, olasz) 96
d) Rövid csövű bepárló külső ejtőcsővel 97
Swenson-bepárló (USA) 97
e) Rövid csövű bepárló párakompresszióval 98
Lurgi-bepárló 98
f) Rövid csövű bepárlók kombinált rendszerben 99
Tito Manzini & Figli-bepárló (olasz) gépcsaládja 99
Rossi & Catelli-bepárló (olasz) gépcsaládja 99
g) Folyamatos üzemű rövid csövű bepárlók 101
Tito Manzini & Figli-bepárló 101
A Láng Gépgyár folyamatos paradicsombesűrítője 101
h) Rövid csövű bepárló gyűrűs fűtő térrel 105
Titano-bepárló (olasz) 105
i) Rövid csövű bepárló kónuszos fűtőtérrel 105
Koffler-bepárló (Izrael) 106
2. Hosszú csövű bepárlók 107
a) Hosszú csövű kúszófilmes bepárlók 108
Kestner-bepárló 108
Swenson-bepárló (USA) 108
Ekichimmas-bepárló (szovjet) 109
Jedinstvo-bepárló (jugoszláv) 109
AP-55 típusú bepárló (Padovan, olasz) 111
Osztott léterű Vogelbusch-bepárló (osztrák) 111
Rossi-frakcionált sűrítőberendezés (olasz) 113
b) Hosszú csöves esőfilmes bepárlók 117
Laguilharre-bepárló (francia) 117
Vogelbusch-bepárló (osztrák) 117
Wiegand-bepárló (NSZK) 119
D. F. F.-bepárló (Rossi-Catelli, olasz) 121
C. I. F. A. L.-bepárló (francia) 124
3. Vízszintes csövű bepárlók 126
Buffalo-bepárló (USA) 126
Unipektin-bepárló (svájci) 126
4. Ferde csövű bepárlók 128
Vogelbusch-bepárló (osztrák) 129
5. Kristályosító bepárlók 129
Blair-bepárló 130
Prache-Bouillon-bepárló 130
Crystal-bepárló 131
Glicerinbepárló 131
6. Filmbepárlók 133
Luwa-bepárló (svájci) 133
Sambay-bepárló 135
Roto-Vak-bepárló (USA) 136
Pfaudler-bepárló 136
C) Lemezes-tálcás bepárlók 136
A. P. V.-gyorsbepárló (angol) 136
Centri-Therm-bepárló (svéd) 139
Rabiner-bepárló (szovjet) 140
Dupaigne vibrációs bepárló (francia) 141
D) Laboratóriumi bepárlóberendezések 142
IV. Bepárlók segédberendezései
A) Kondenzátorok 144
1. Kondenzátortípusok 144
a) Ellenáramú tálcás barometrikus kondenzátor 144
b) Ellenáramú tányéros barometrikus kondenzátor 145
c) Száraz egyen-és ellenáramú kondenzátorok 146
d) Vízsugár-injektoros kondenzátor 146
e) Felületi kondenzátor 147
2. Hűtővízporlasztók 147
B) Kompresszorok 149
1. Dugattyús kompresszorok 149
2. Rotációs kompresszorok 152
C) Szivattyúk 154
1. Dugattyús szivattyúk 155
2. Centrifugálszivattyúk 157
3. Fogaskerék-szivattyúk 159
4. Csavarszivattyúk 161
5. Forgódugattyús szivattyúk 161
6. Wukescha-rendszerű szivattyúk (P2-típus) 161
7. Mono-rendszerű szivattyú (CS-50 és CS-100) 162
8. Gőzsugárszivattyú (gőzinjektor, hőszivattyú) 163
D) Vákuumszivattyúk 164
1. Dugattyús vákuumszivattyúk 164
2. Rotációs vákuumszivattyúk 165
E) Kétfokozatú, kéttestes paradicsombepárló kalorikus számítása 167
1. Léelőmelegítés 167
2. A besűrítőállomás vizsgálata 169
3. A sterilező méretezése 175
4. Barometrikus kondenzátor számítása 176
V. Bepárlók műszerezése, automatizálása
A) A bepárlók energetikai műszerezése 180
1. Mérőberendezések a bepárlókészüléken 181
2. A mérőberendezések szerkezete és pontossága 181
3. A mérőberendezések beépítése és elhelyezése 183
4. A mérések végrehajtása 184
a) Üzemviteli mérések 184
b) Ellenőrző mérések 185
c) A mérőberendezések ellenőrzése 186
5. A mérések és a tervszerű megelőző karbantartás kapcsolata 191
6. Az üzemi műszerezés jelölései 191
B) Automatikus vezérlés és szabályozás 201
C) A pneumatikus szabályozás elemei 209
1. Pneumatikus szabályozókör 209
2. Pneumatikus automatika-műszercsalád 210
a) Pneumatikus erőkompenzációs távadók 211
Pneumatikus nyomástávadók 211
Pneumatikus vákuumtávadók 214
Pneumatikus mennyiségtávadók 214
Pneumatikus folyadékszínt-távadók 216
Pneumatikus hőmérséklet-távadók 222
b) Pneumatikus útkompenzációs távadó 223
c) Pneumatikus szabályozók 225
Arányos (proporcionalis, P) szabályozás 225
Integráló (I) szabályozás 225
Differenciáló (D) szabályozás 225
A szabályozók felépítése 226
d) Szervomotorok, szabályozószelepek 228
Kézi, ill. automatikus átkapcsolóval felszerelt kézikerék 229
Pozicionáló, helyzetbeállító 229
Egy- és kétüléses membrános szelepek 231
Pillangószárnyú membrános szelepek 231
Dugattyús szelepek 232
e) Pneumatikus ellenőrző és segédműszerek 232
Pneumatikus alapjel-távállítók 233
Pneumatikus reduktor 235
Pneumatikus stabilizált reduktor 235
Pneumatikus relé (erősítő) 236
Pneumatikus ki-be relé 237
Pneumatikus vezérlő műszer 237
Pneumatikus regisztráló műszer 237
Profilmanométerek 239
D) Hazai gyártmányú paradicsomfeldolgozó vonal elektro-pneumatikus szabályozó és mérő berendezése 239
1. Előmelegítés 240
2. Passzírozás 240
3. Besűrítés 240
4. Sterilezés és letöltés 242
5. Kisegítő műveletek 242
6. A vezérlés és szabályozás felépítése 242
7. A paradicsomfeldolgozó üzem pneumatikus szabályozókörei 243
a) Hőfokszabályozás 244
b) Szintszabályozás 246
E) RFR/6-típusú elektronikus szabályozó refraktométer 248
1. A műszer működése 249
2. A műszer kezelése 249
F) Cukorgyári besűrítés automatikus vezérlésének és szabályozásának sémája 250
G) Néhány bepárlótípus folyamatos üzemmenetének szabályozása 253
VI. Bepárlók szerkezeti anyagai
A) Korrózió 258
1. Kémiai korrózió 258
2. Elektrokémiai korrózió 258
B) A szerkezeti anyagok osztályozásának szempontjai 260
C) Szerkezeti anyagok 265
1. Ötvözetlen kazánlemezek 266
2. Varrat nélküli csőanyagok 266
3. Ötvözött acélok 267
D) Hőszigetelések 269
VII. Bepárlóberendezések méretezésének alapvető számításai
A) A bepárló térfogata 273
B) Páratér 273
C) A fűtőtér és a bepárló falvastagsága 274
D) A kónuszos fenék falvastagsága 275
E) A fűtő tér méretezése 276
VIII. A bepárlás üzemének gazdaságossága
A) A bepárlókészülék anyagának megválasztása 277
B) Gazdaságos szigetelési vastagság 279
C) A bepárlás üzemi költségeinek alakulása 281
1. Állandó és változó költségek alakulása gyümölcslé-sűrítmények gyártásakor 281
2. Gyümölcslevek besűrítésének hő-, ill. gőzszükséglete 281
D) A megtakarítás lehetőségei a gőzgazdálkodásban 283
1. Mechanikus párakompresszió 283
2. Dinamikus párakompresszió és kettős bepárlás 284
3. Több fokozatú bepárlók 286
a) A bepárlás határhőmérsékletei 285
b) A hasznos hőmérséklet-különbség 285
c) A fajlagos gőz-szükséglet 286
d) Az optimális fokozatszám megállapítása 286
e) Egyenáramú, ill. ellenáramú betáplálás hatása a több fokozatú bepárló üzemének gazdaságosságára 287
f) A berendezés méretének hatása az üzemelés gazdaságosságára 287
E) Megjelelő bepárlótípus kiválasztása 291
IX. Bepárló eljárások alkalmazása az élelmiszeriparban
A) Cukorgyártás 293
1. Cukorgyári besűrítés 293
a) Cukorgyártás technológiai műveletei 293
b) Bepárlóállomás, bepárlórendszerek 297
2. Cukorgyártás egyéb nyersanyagokból 304
B) Paradicsomsűrítmények gyártása 305
1. Paradicsomüzemi besűrítőállomások 308
2. Paradicsompor gyártása 312
C) Paprikasűrítmény (Pritamin) gyártása 313
D) Gyümölcslevek besűrítése 314
1. Sűrített almalé 316
2. Sűrített meggylé 318
3. Sűrített szőlőlé 319
4. Sűrített must 319
5. Félkoncentrátumok gyártása 321
6. Sűrített gyümölcslétermékek felhasználása 321
a) Gyümölcsporok gyártása 321
b) Gyümölcskrémek gyártása 322
c) Gyümölcslésűrítmények visszahígításával nyert üdítő italok 323
d) Szénsavas üdítő italok 323
E) Aromaanyagok kinyerése és dúsítása 324
1. Aromadúsítás szakaszos desztillációval 325
2. Aromadúsítás folyamatos desztillációval 326
a) A nem kondenzálódó gázok szerepe 328
b) Légritkítás okozta aroma veszteség 328
3. Aromakoncentrátumok felhasználása 329
4. Aroma-visszanyeréssel kombinált gyümölcslé-besűrítő eljárások 329
F) Gyümölcsízek gyártása folyamatos besűrítéssel 330
G) Sűrített tej gyártása 330
1. Evaporált (sűrített) teljes tej 331
a) Az evaporált tej aszeptikus töltése 333
b) Minőségi követelmények 334
2. Evaporált sovány tej 335
3. Cukrozott, sűrített teljes tej 335
4. Cukrozott, sűrített sovány tej 338
5. Sűrített tej felhasználása az élelmiszeriparban 338
Tejpor 338
Blokktej 339
Fagyasztott tej 339
Tejcukor 339
Savósajt 340
H) Besűrítés a keményítőiparban 340
1. Keményítőszörp 341
2. Keményítő cukor 342
3. Dextróz 342
I) Besűrítés az édesiparban 343
J) Sűrített húskivonatok 344
1. Csont bouillon 345
2. Yestor ételízesítő 345
K) A vér szárítása 346
L) Étkezési zselatin gyártása 346
M) Glicerinbepárlás 347
X. Besűrítés kifagyasztással
A) Fagyás, fagyáspont 349
B) A hűtés és fagyasztás hidegszükséglete 350
C) Hűtés 35!
D) A hűtés eszközei és gépi berendezései 353
1. Hűtőközegek 353
2. Hűtőoldatok 353
3. Hűtőkompresszorok 355
4. Elpárologtatók 356
5. Abszorpciós hűtőberendezések 356
6. Hűtőkészülékek 357
E) Fagyasztás 360
F) Gyümölcslevek fagyasztásos besűrítésének elmélete 361
G) A fagyasztásos besűrítés gyakorlati alkalmazásának módszerei 363
1. Gyümölcslevek besűrítése 363
a) Fagyasztás hordóban 363
b) Fokozatos (lépcsőzetes) fagyasztás 363
c) Heyman - McComb eljárása 365
d) Stahl módszere 365
e) Heiss-Neuerburg módszere 365
f) Krause - Linde 1. módszere 365
g) Krause - Linde 2. módszere 366
h) Sperti módszere 366
i) Pépin-Gasquet módszere 366
j) Link módszere 368
2. Hűtéssel és fagyasztással kombinált besűrítő eljárások 368
3. Bor besűrítése 370
a) Frigo-Daubron-féle fagyasztó 371
b) Kryoextraktor 372
c) Frigo-Daubron-sűrítőállomás 372
d) Pépin-Gasquet módszere 372
H) A fagyasztásos besűrítés gazdaságossága 373
Gyakorlati táblázatok 375
Irodalmi jegyzék 387
Tárgymutató 391

Témakörök