Сегодня к пищевой промышленности выдвигается ряд важнейших требований по качеству и безопасности выпускаемой продукции. То, что потребляет человек, напрямую определяет состояние его здоровья и дееспособность. Именно это и диктует некоторые особенности технологического оснащения предприятий, производящих продукты питания. Речь идет, прежде всего, о гигиенических нормах, которые необходимо соблюдать при производстве. И уже во вторую очередь – о технологии, четкое следование которой позволяет получать продукты заданного состава, консистенции и вкусовых качеств. И первое и второе – характеристики, заданные, в том числе, и особенностями работы в технологическом процессе насосов.
Так называемые пищевые насосы используются не только, согласно своему названию, на предприятиях по производству продуктов, но и в таких отраслях, как фармацевтика, медицина, химическая промышленность. Общим для всех этих гидравлических устройств является то, что они гигиеничны. Другими словами, благодаря электро-полировке, дитали контактирующие перекачиваемой средой дают возможность продукту не застаиваться в мертвых зонах. Наиболее распространенным материалом является нержавеющая сталь. В отличие от других металлов, этот сплав не может быть субстратом для размножения микроорганизмов и обладает высокой степенью коррозионной стойкости. Активные детали насоса, как правило, производятся из стали марки AISI 316L.
Детали насосов также могут быть изготовлены из дуплекса. Они коррозийноустойчивы к большему числу веществ (в том числе, к щелочам и кислотам), нежели нержавеющая сталь.
Требования, которые предъявляются к пищевым насосам:
- устройство должно легко разбираться
- основные его детали должны быть доступны для промывания дезинфицирующими средствами CIP
- оно не должно менять структуру и консистенцию рабочей среды
- в конструкции насоса не допустимы микро зазоры
На сегодняшний день пищевые насосы применяются для самых различных по вязкости сред и в достаточно широком интервале температур: от молока до варенья с ягодами, и от 0 до 120 градусов по Цельсию. Гидравлические устройства, работающие с горячими средами, широко применяются в виноделии, пивоварении, переработке молока и молочных продуктов. Для производства водочной продукции и других крепких напитков применяются специальные взрывозащищенные агрегаты. Они устроены таким образом, что даже при утечке склонного к самовозгоранию вещества (в данном случае – спирта) при повышенных температурах, оно улавливается в дополнительных элементах конструкции. Используются и дозирующие насосы, которые способны с высокой точностью дозировать продукты даже с крупными твердыми составляющими, например, соки или молочные продукты с кусочками овощей и фруктов. При этом состояние компонентов продукта практически не меняется. В целом, гигиеничные насосы могут быть центробежными, самовсасывающимися, перистальтическими, поршневыми винтовыми.
Наиболее распространенные перекачиваемые среды:
- спирт и алко-содержащие продукты
- неагрессивные жидкости
- молоко, растительное масло, майонез, соки, газированная вода, пиво, вода питьевая и вода промышленная с механическими примесями не более 0,1 % и размером не более 0,2 мм
- другие жидкости, сходные по плотности, вязкости и химической активности
В зависимости от того, какова вязкость транспортируемой среды, насосы делят так:
- динамические
- объемные
Динамические гидравлические устройства работают с мало-и средневязкими жидкостями, например, с молоком или пивом. Они характеризуются большим потоком перекачивания при сравнительно малом давлении нагнетания. Наиболее часто применяемым динамическим насосом является центробежный. Такие агрегаты составляют около 80% всех применяемых пищевых насосов. На крупных предприятиях (например, на заводе по производству мороженого) в целом может быть установлено порядка нескольких десятков насосов. Он обеспечивают бесперебойную работу около трех производительных линий.
Объемные насосы используются в том случае, когда расход рабочей среды не велик, а давление нагнетания среды значительное. Такие устройства применяются для перекачивания вязких продуктов – сметаны, майонеза, кетчупа, сиропов, мороженого, творога. Среди объемных устройств чаще всего можно встретить роторные насосы. Для высоковязких сред (паштет,пасты, творог, фарш) с наличием твердых и волокнистых включений применяется одноступенчатый винтовой насос.
Особую группы составляют насосы, способные как нагревать, так и охлаждать рабочие среды. В них применяется принцип рекуперации энергии, которая в устройстве совершает цикл изменения температуры воды, используемой как носитель-теплообменник. С помощью таких насосов, в частности, пастеризуют молоко, а также проводят созревание сыров и колбас.
Как уже говорилось выше, к пищевым насосам предъявляются особые требования. Среди них Санитарные нормы 3A, Гигиенические нормативы пищевой промышленности, Рекомендации EHEDG — Еврокомиссии по проектированию и производству санитарно-технического оборудования, Руководство по машиностроению Евросоюза, Правила и нормы GMP, Нормы FDA, стандарты DIN EN 12462 Биотехнологии и так далее. К тому же, в каждой стране насосы допускаются к продаже только при наличии сертификата, выданного государственными разрешительными структурами. В России это Госгортехнадзор, в Украине – Центр стандартизации и метрологии. Выдавать экспертное заключения могут и частные лаборатории, но они сами при этом должны быть легализированы государством. Кроме того, существуют и внутренние требования каждого предприятия, зависящие от степени модернизации промышленного оснащения.