Загляни за горизонт. Итоги семинара GEA по переработке молока

Представители немецкого концерна провели практическо-теоретический семинар для клиентов – переработчиков молока в г.Екатеринбург.

В Екатеринбурге с 10 по 13 апреля текущего года международный машиностроительный концерн GEA, один из крупнейших производителей системных решений для производства продуктов питания, в том числе и в сегментах производства и переработки молока, провел международный научно-практический семинар «Загляни за горизонт».

Концерн GEA является ведущим мировым производителем оборудования и решений для различных процессов. В фокусе компании находятся инновационные решения для производственных процессов в пищевой промышленности и перерабатывающей индустрии, а также проблемы эффективного использования источников энергии. Цель организаторов мероприятия – познакомить участников семинара с самыми передовыми технологиями, которые существуют в мировой практике, поделиться знаниями и опытом, наработанными концерном совместно со своими заказчиками – мировыми лидерами молочной отрасли за долгие годы.

В семинаре приняли участие около 60 специалистов – представителей молокоперерабатывающих предприятий из различных регионов России, а также Республики Беларусь и Монголии. С приветственным словом к участникам семинара обратился Максим Зотов, руководитель направления «Оборудование для молочной промышленности» компании GEA. Максим Зотов рассказал о том, что оборудование и технологии от концерна обеспечивают реализацию процессов от производства молока до его переработки, в том числе и полный спектр технологических процессов (начиная от приема молока, выпаривания и сушки распылением до обработки сухого молока) и оборудования (автоматические линии наполнения и упаковки) для выпуска сухого молока. Решения обеспечивают эффективную работу, минимальное потребление ресурсов при безопасном производстве высококачественной продукции. По данным мировой статистики, каждая четвертая часть от всего производимого в мире молока производится и перерабатывается на оборудовании GEA. Опыт международных проектов GEA применяется при проектировании систем и выборе решений российскими специалистами компании. Компания располагает в России четырьмя сборочными цехами. Локализация производства на заводе в г. Климовске (Московская обл.) позволяет повысить конкурентоспособность продукции. К примеру, в условиях цеха производится сборка холодильных установок, электрических шкафов, компоновка на общую раму пастеризационных установок сепарационных модулей, клапанов, насосов, завозимых с заводов GEA из Германии.

​В ходе семинара состоялись выступления российских и зарубежных специалистов концерна GEA. Реконструкция производства без его остановки. Соответствие процесса современным требованиям безопасности и качества. В настоящее время достаточно актуален запрос на реконструкцию или модернизацию производства. Особенности такого проекта заключаются в ограниченности финансирования и локализации процесса в условиях действующего предприятия, требуют четкого выстраивания последовательности подготовки и реализации.

Михаил Быценко, специалист молочно-пищевого отдела компании GEA, в своем выступлении рассказал о том, как правильно организовать процесс, как сэкономить средства и время, практически предложил инструкцию по проведению реконструкции в условиях действующего предприятия. Михаил Быценко выделил главные этапы при подготовке и проведении реконструкции – состав проекта реконструкции:

• подготовка площадки (одна из основных операций, ошибки здесь могут сказываться на успешности всего проекта);
• замена оборудования и коммуникаций, при которой главное, в какой последовательности и как выполнять замену с учетом работы предприятия. Здесь же необходимо учесть стоимостную составляющую выбираемого оборудования: дорогое оборудование имеет низкие эксплуатационные затраты, недорогое оборудование, наоборот, повлечет высокую стоимость эксплуатации. Необходимо компромиссное решение, определяющее правильное соотношения инвестиций и оперативных расходов;
• замена системы управления. При переходе от устаревшего оборудования к новому должны быть заложены основы систем управления, которые многие годы после модернизации не потребуют замены.

Последовательность реализации проекта по правилам.

Техническое задание является основным документом, определяющим требования заказчика к проекту, практически приложение к контракту. Очень важна его грамотная подготовка, учитывающая вся технические нюансы, поэтому правильнее, когда в подготовке техзадания принимает участие компания, которая будет проводить реконструкцию. Необходим аудит технического состояния производства, выполненный сторонней организацией. Он откроет достаточно много новой информации, обычно остающейся не замеченной собственными специалистами при исполнении рутинной работы. Критерием успеха проекта является скорость окупаемости, что, в свою очередь, определяется тем, как прошла подготовка проекта. Михаил Быценко выделил главные составляющие проекта: предпроект (детально проработанные схемы, проведенные расчеты и т.д.), стоимость материалов и работ (один из вариантов решения – журнала учета материалов и работ), поэтапная реализация.

Компоненты GEA для молочной промышленности. Гигиенические клапаны изготавливаются GEA уже более 80 лет. Поставляемый ассортимент обеспечивает рынок решениями как для очень сложных задач, так и для основных функций. Градация компонентов, представляемых компанией, включает четыре группы: асептические и гигиенические клапаны, асептические насосы и компоненты для мойки. Евгений Сысоев и Тимо Кнапп (Timo Knapp), специалисты отдела компонентов концерна GEA, представили информацию о технологии изготовления клапанов компании, которая базируется на двух линейках – VARIVENT и ECOVENT. Базовой для компании является технология VARIVENT. Собственно, термин VARIVENT можно переводить как варианты клапанов. Логично, что в этой линейке представлены различные типы клапанов: клапаны-пробоотборники, запорные, регулирующие, противосмесительные, постоянного давления, предохранительные, перепускные, регулирующие, донные, вакуумные, перепускные и др. Помимо различных типов, предусмотрены различные опции на каждый вид клапанов. Всего около 10 млн комбинаций. П р о и з в о д с т в о к л а п а н о в VARIVENT базируется на модульной системе. Широкая номенклатурная линейка обусловлена использованием этой модульной системы, предусматривающей, что все элементы (корпус, привод, исп. головка и др.) можно использовать как на одном, так и на другом клапане. Корпус применяется для всех типов клапанов данной линейки. Обеспечивается легкая замена седла и типа клапана. Соответственно, это уменьшает складские запасы, в случае решение различных инжиниринговых задач, модернизации какого-либо участка в части клапанов можно использовать «локальное» решение задачи путем замены запчастей на каждом клапане. Докладчики представили подробную характеристику клапанов серии VARIVENT, а также озвучили преимущества клапанной техники компании пред представленными на рынке аналогами. К примеру, поскольку конструкция корпуса клапанов предусматривает одинаковую высоту трубопроводов на входе и выходе, то исключаются застойные зоны в клапане; сферический корпус обуславливает отличную пропускную способность и отсутствие увеличения скорости потока и сопротивляемости; во всех типах клапанов и во всех видах уплотнений используется специальная конструкция в виде металлических упоров, наличие которой позволяет отслеживать деформацию уплотнения и способствует продлению срока службы уплотнения.

Производство высокомаржинальных продуктов – творога и сливочных сыров.Традиционным молочным продуктам во многих странах мира, имеющим различные вариации в своей классификации (кварк, творог (мягкий сыр), Лабне, греческий йогурт, сливочные сыры и др.), было посвящено выступление специалистов концерна GEA Дмитрия Смирнова и Арнда Куласа (Arnd Kulas). Один из способов выработки указанных продуктов – предлагаемый GEA метод сепарирования. Именно применение сепараторов дало возможность производить мягкие сыры в больших объемах. GEA стала пионером как в проектировании сепараторов, так и в последующей разработке технологических процессов с их применением. Докладчики предоставили слушателям технические возможности производства широкого спектра продуктов данной линейки. Так, было обращено внимание на особенности как стандартного процесса производства творога (кварка) на основе сепарирования, так и процесса получения термокварка, различающихся температурно-временными режимами обработки незаквашенного и сквашенного обезжиренного молока. Основная цель процесса – связать большую часть сывороточных белков с казеином и таким образом перенести их в творог. Технологически мало отличается процесс производства йогуртов, получаемых посредством сепарирования. Среди них различные технологические модификации йогурта – обезжиренный греческий йогурт, жирные йогурты-лабне и др. Вся линейка продуктов производится с использованием одного типа сепаратора. Сопловые сепараторы GEA дают весомые преимущества производственному процессу – непрерывное производство, высокая производительность, сокращение ручного труда, высокие санитарные стандарты и увеличение сроков хранения. Расширить линейку продуктов позволяет использование декантеров, обеспечивающих выпуск продукции с повышенным (до 38 %) содержанием сухих веществ, например, пекарского творога. Растущий спрос имеют на потребительском рынке сливочные и так называемые двойные сливочные сыры, продукты типа Филадельфия и Альметте, Маскарпоне. Были рассмотрены варианты комплектации технологических линий для их производства. Небольшое изменение в технологии при использовании одной и той же линии позволяет производить широкий спектр продукции. Причем расширение ассортимента продукции шло параллельно с развитием самих сепараторов. Одна из последних моделей, востребованная на европейском и американском рынках, – сепаратор модели КSЕ, имеющий высокую гигиеничность, однако сепараторы предыдущих поколений остаются надежным оборудованием, отличающимся хорошими показателями работы.

Производство сыров типа Паста Филата (Моцарелла, сыр для пиццы, Сулугуни, Чечил).

Концерн GEA предлагает самый широкий ассортимент технологического оборудования для производства сыров типа Паста Филата – от классической Моцареллы до Проволоне, шариков Моцарелла, сыра для пиццы, Сулугуни, Скаморца. Технологии приобрели мощный потенциал вследствие вступления в концерн GEA итальянской компании СМТ, имеющей 40-летний опыт работы по производству сыров данного типа. Компанией установлено более 3500 единиц оборудования. О комплектующих линии для производства сыров типа Паста Филата рассказали специалисты компании Сергей Корнаков и Маттео Босисио (Matteo Bosisio). Характерной особенностью при производстве сыра типа Паста Филата является термопластификация. Поэтому сердце линии – установка для плавления и вытягивания сгустка. Используется машины непрерывного вытягивания сгустка с применением пара двух вариантов. Первый – лопастная модель (Combi Plus) с возможностью использования пара в качестве альтернативы горячей воде. Она пригодна для изготовления «твердых» сыров Паста Филата (Качокавалло, Скаморца). Вариант позволяет снизить потребление горячей воды и оптимизировать таким образом производственные затраты. Второй вариант – серия универсальных машин Discovery Plus производит очень мягкую Пасту Филата (Моцарелла) и более сухие сорта. сыра для пиццы. Универсальность обусловлена двойным вариантом обработки – паром и/или горячей водой. Вытягивание осуществляется как посредством подачи пара, так и воды. Преимущество данного запатентованного процесса с использованием пара заключается в том, что выход продукта увеличивается за счет сокращения потерь жира и белка. Докладчики оценили различные варианты выстраивания технологического процесса в зависимости от объемов и видов сыров. В ходе семинара прошла дегустация продуктов, выработанных с использованием оборудования GEA. Это – обогащенные белком молочные напитки, двойные сливочные сыры, сливочные сыры из Белоруссии, РФ, Дании, Германии, Италии, Сербии. Специалисты молочных предприятий смогли оценить органолептические особенности продуктов, сразу же выяснить, какими процессами обусловлены эти различия.

Применение технологий мембранной фильтрации в молочной отрасли.

Сергей Непряев и М. Т. Андерсен (Morten Tordrup Andersen), специалисты подразделения мембранной фильтрации концерна, осветили вопросы применения технологий мембранной фильтрации в молочной отрасли. Докладчики подчеркнули, что драйвером любого процесса фильтрации является использование всех компонентов молока. Была представлена комплексная общая схема применения технологий фильтраций на молочном производстве, построенная на указанном принципе. Более подробно были рассмотрены процесс нормализации молока по белку, а также переработка сыворотки на концентрат сывороточных белков и микропартикуляция.

Были представлены наиболее распространенные схемы работы мембранных установок в технологических линиях, позволяющие производить нормализацию белка в потоке. Контроль обеспечивается специальным спектрометром молока, отслеживающим требуемые параметры в потоке. Тем самым обеспечиваются такие преимущества, как стандартизация рецептур, стандартизация выхода сыра из расчета на один сыроизготовитель, оптимизация работы всей линии и снижение объемов выхода сыворотки. Кроме того, гарантируются оптимизация соотношения «жир/белок», сокращение количества используемого молокосвертывающего фермента, снижение потерь белка в сыворотку, точный контроль веса головки.

Докладчиками был также представлен обзор ключевых путей переработки сыворотки. Поскольку в мире растет спрос на концентраты сывороточных белков (КСБ), была подробно рассмотрена технология производства КСБ и преобразования его в микропартикулят. Микропартикуляция – термомеханическое воздействие на сывороточный белок. КСБ нагревается до определенных температур для денатурации сывороточного белка. Дальнейшее механическое воздействие (диспергирование) с высоким сдвиговым усилием ведет к образованию глобул белка с определенными размерами. Такие частицы могут использоваться в качестве заменителя жира или натурального стабилизатора. Процесс обеспечивается установкой Micro Formula GEA, которая уже успешно эксплуатируется на европейских предприятиях, а также на предприятиях Республики Беларусь.

Очистка молока от бактерий сепарированием. Об использовании в настоящее время и перспективах применения сепараторов GEA для удаления бактерий рассказали в своем выступлении Дмитрий Смирнов и Арнд Кулас. Сепараторы для удаления бактерий имеют очень большой спектр применений – используются в целях увеличения сроков годности, снижения содержания соматических клеток, бактериальной обсемененности и примесей, улучшения вкуса, снижения объемов брака, характеризуются широким диапазоном производительности. Исключить потери продукта, неизбежные при сепарировании, позволяет запатентованная система циркуляции. Преимуществами данной системы являются отсутствие высокотемпературной обработки молока или концентрата, высокая эффективность удаления бактерий (до 98 %). Сепараторы для удаления бактерий по сравнению с высокотемпературной обработкой исключают потери витаминов, негативное влияние на вкус и запах продукта, имеют более продолжительное время работы и более короткую мойку по сравнению с оборудованием для фильтрации.

Использование двойного бактофугирования дает максимальный эффект – порядка 99 %. Технологии бактофугирования перспективны в производстве всех видов сыров, сухого обезжиренного молока с низкой температурой переработки, двойное бактофугирование применяется для высокомаржинальных сывороточных продуктов, молока с пролонгированным сроком годности (ESL-молока).

Линии асептического розлива молочных продуктов в ПЭТ.

Основное предназначение подразделения GEA, одного из лидеров на рынке розлива и упаковки чувствительных напитков и розлива в «чистых» условиях, заключается в проектировании, изготовлении и монтаже комплексных линий для традиционного и асептического розлива молока и молочных продуктов. Сергей Корнаков и Марко Бруно (Marco Bruno) рассказали об истории производства асептических машин для розлива молочных продуктов. В настоящее время эксплуатируется асептическая технология розлива шестого поколения – концепция EcoSpin2Zero и технология Whitebloc. Компанией производятся все комплектующие линии – от выдува преформ до палетайзера, обеспечивается выпуск всего спектра продукции (пастеризованное, ESL-, UHT- молоко), что не может не сказаться на качестве продукции, поскольку один поставщик отвечает за реализацию всего процесса. Главная миссия компании –гарантировать самые высокие гигиенические стандарты на линиях розлива, позволяющие отказаться от использования консерванта при розливе продукта. Оборудование концерна GEA способствует росту популярности молока в ПЭТ-бутылке: по всему миру к середине 2016 г. было установлено около 181 асептической линии и 111 линий для розлива стерилизованного, пастеризованного и ESL-молока. Во всем мире растет популярность UHT-молока в ПЭТ-бутылке, что обусловлено наглядностью, запоминаемостью упаковки, гибкостью в дизайне, удобством изготовления, хранения и транспортировки, экологичностью. Поскольку подразделение специализируется не только на розливе, но и на упаковке, докладчиками были рассмотрены перспективные разработки ПЭТ для молока: новые разработки предлагают очень высокий световой барьер (99,5 %) для UHT-молока с увеличенным сроком хранения (до 6 мес). Возможно сокращение веса бутылки. Дополнительная опция позволяет на одной линии работать с бутылками разного размера и форм, использовать бутылки с разным диаметром горлышка, разливать продукт с кусочками фруктов.

Концепция идеального холодоснабжения.

Технические решения GEA в области разработки и реализации проектов систем холодоснабжения молочных заводов представил в своем выступлении Константин Печерских. Зачастую доля холодильно-компрессорного цеха в общем энергопотреблении предприятия составляет 30– 70 %, что требует особого внимания к возможностям ее снижения для уменьшения себестоимости продукции. В регионах России с продолжительным холодным периодом года сама природа дает возможность использования естественного холода. Задача имеет актуальность, когда на улице – 7 °С и ниже. Концепт, предложенный докладчиком, представляется одним из самых энергоэффективных. Создается единый узел конденсации, работающий в классическом холодильном цикле летом, по схеме «фрикулинга » в холодный период года, а в смешанном цикле весной и осенью в зависимости от температуры воздуха. При этом в режиме «фрикулинга» работают только вентиляторы конденсаторов и насосы «ледяной» воды, что значительно снижает потребление электроэнергии.

Посещение Ирбитского молочного завода.

История ОАО «Ирбитский молочный завод» насчитывает более 90 лет. Благодаря постоянной модернизации, несмотря на свой возраст, предприятие использует передовые технологии и оснащено современным оборудованием. Ирбитский молочный завод активно развивается, осваивает новые виды продукции, наращивает объемы производства. На трех производственных площадках предприятия перерабатывается более 400 т молока в сутки. Завод выпускает традиционную цельномолочную продукцию (молоко питьевое, сливки, сметана, творога, сливочное масло, сгущенное молоко и др.). Участники семинара посетили одну из производственных площадок, где специалистами GEA было реализовано несколько проектов. Аппаратный цех старого производственного корпуса предприятия работает более 25 лет. Десять лет назад здесь была проведена реконструкция аппаратного участка, в ходе которой компанией GEA была установлена пастеризационно-охладительная установка в комплекте с гомогенизатором и сепаратором. Реконструкция участка проходила на локально выделенной площадке в условиях действующего предприятия. Новый производственный корпус располагается на двух этажах. На первом этаже находится цех фасовки, выполненный при участии компании GEA. Участников семинара заинтересовала станция дозирования джемов, которая позволяет проводить дозирование продукта в потоке в формате Ultra Clean. Дозирование производится рецептурно: программа с помощью измерительных средств и систем управления поддерживает заданную рецептуру. Дозирование осуществляется объемными кулачковыми насосами.

Промывка и дезинфекция (пропаривание) всей арматуры технологической обвязки емкостей проходят под контролем системы управления. Гребенка клапанов участка фасовки выполнена в формате Ultra Clean. Противосмесительные клапаны с двойными приводами установлены в целях безопасного одновременного проведения производственных процессов и процессов мойки. Все клапаны – с контролем протечки. Проект нового аппаратного цеха выполнен компанией GEA в формате Ultra Clean, что обеспечивает срок годности, например, для молока питьевого, до 30 сут. Несколько рабочих станций системы управления осуществляют автоматическое ведение технологических процессов, выполняется контроль исполнительного и измерительного оборудования. Производится архивирование и длительное хранение процессов и данных (давление, концентрация, температура и др.). В случае нештатных ситуаций система производит реагирование, обеспечивающее сохранность продукции. Система управления повышает гарантии безопасности производства и позволяет минимизировать человеческий фактор. Так, смена нового аппаратного цеха включает два аппаратчика и одного оператора рабочей станции управления. Производственный цех нового корпуса включает три производственных участка: цельномолочное производство, творожное производство и участок переработки сыворотки. Все емкости выполнены по технологии Ultra Clean, (работают под избыточным давлением стерильного воздуха, произведена соответствующая обвязка труб арматурой). Клапаны и вся обвязка – в исполнении Ultra Clean. Все дренажи осуществляются в единый коллектор, по технологии сухих полов. На участке ферментации реализованы полностью автоматические процессы наполнения, опорожнения, мойки танков. Сами процессы ферментации также находятся под контролем программы. На участке установлено оборудование GEA: пастеризатор для кисломолочных продуктов (производительность – 10 тыс. кг/ч); сепаратор- сливкоотделитель, автоматический нормализатор молока в потоке, деаэратор и гомогенизатор. Использованы наиболее оптимальные технологии для данных условий. В частности, применяются система рекуперации тепла (до 90 %), деаэратор особой конструкции (зонтичного типа), что позволяет увеличить площадь поверхности контакта в 1,5 раза, соответственно, более высокой степени деаэрации. На линии подачи сливок используется насос специальной конструкции, обуславливающую низкую взбиваемость сливок. Концерн GEA в России давно зарекомендовал себя в качестве надежного поставщика комплексных систем, включая проектирование, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание. GEA осуществляет проектирование, изготовление, поставку, шефмонтаж, пусконаладку и сервисное обслуживание в режиме 24/7, а также реконструкцию объектов. Большой выбор инженерных решений и богатый опыт их внедрения по всему миру делает концерн выгодным партнером в реализации актуальных проектов в молочной отрасли.