果脯加工中的換熱器工作原理

在果脯（蜜餞）加工過(guò)程中，換熱器是關(guān)鍵的設(shè)備之一，主要用于控制糖液和果料的溫度，以滿足浸漬、滲透、殺菌和冷卻等工藝要求。其工作原理是基于熱流體與冷流體通過(guò)固體壁面進(jìn)行熱量交換。

工作過(guò)程

1、流體分隔與流動(dòng)： 果脯加工中常用的換熱器（如管殼式、板式）通常設(shè)計(jì)成兩個(gè)獨(dú)立的流道。一個(gè)流道通入需要加熱或冷卻的工藝流體（常見(jiàn)的是糖液，有時(shí)也包含果料本身或清洗水），另一個(gè)流道則通入熱媒（如蒸汽、熱水）或冷媒（如冷水、冷凍液）。

2、熱量傳遞：

加熱場(chǎng)景（如糖液升溫、殺菌）： 熱媒（如蒸汽）在自身流道內(nèi)流動(dòng)，將其熱量傳遞給換熱器的金屬壁面（如管壁或板片）。需要加熱的糖液在相鄰流道內(nèi)流動(dòng)，糖液本身溫度較低。熱量通過(guò)金屬壁面從熱媒傳導(dǎo)至糖液，使其溫度升高到工藝所需（例如60-85℃進(jìn)行浸漬或殺菌）。

冷卻場(chǎng)景（如糖液預(yù)冷、果料冷卻）： 冷媒（如冷水）在自身流道內(nèi)流動(dòng)，吸收金屬壁面的熱量使其降溫。溫度較高的糖液或經(jīng)過(guò)熱處理的果料在相鄰流道內(nèi)流動(dòng)。熱量通過(guò)金屬壁面從糖液或果料傳導(dǎo)至冷媒，從而降低其溫度（例如冷卻至室溫或更低以便后續(xù)處理或包裝）。

3、強(qiáng)制對(duì)流強(qiáng)化傳熱： 兩種流體在各自的流道內(nèi)通常被設(shè)計(jì)成逆流或錯(cuò)流方式流動(dòng)，并保持一定的流速（通過(guò)泵驅(qū)動(dòng)）。這種強(qiáng)制流動(dòng)能顯著破壞流體邊界層，極大增強(qiáng)壁面與流體之間的對(duì)流換熱效率，實(shí)現(xiàn)快速、均勻的溫度控制。

4、無(wú)交叉污染： 兩種流體被固體壁面（管壁或板片）嚴(yán)格分隔開(kāi)，只進(jìn)行熱量交換，不發(fā)生物質(zhì)混合，保證了工藝流體（糖液、果料）的純凈和食品安全。

果脯應(yīng)用中的關(guān)鍵點(diǎn)

處理高粘度流體： 糖液濃度高時(shí)粘度大，換熱器設(shè)計(jì)需考慮防止堵塞和維持良好流動(dòng)性（如選擇寬流道板式或管式）。

材質(zhì)要求： 接觸食品的部分必須采用食品級(jí)不銹鋼（如304、316L），耐腐蝕且易于清潔。

溫度控制精度： 對(duì)糖液溫度的控制（±1-2℃）至關(guān)重要，影響滲透速率、果脯質(zhì)地和保質(zhì)期。換熱器需配合溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

防結(jié)垢與清潔： 糖液易結(jié)晶結(jié)垢，換熱器需設(shè)計(jì)易拆卸結(jié)構(gòu)（如板式）或配備CIP（在線清洗）系統(tǒng)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，果脯換熱器通過(guò)金屬壁面分隔熱媒/冷媒與工藝流體，利用傳導(dǎo)和對(duì)流原理傳遞熱量，實(shí)現(xiàn)糖液或果料的快速、升溫和降溫，是保障果脯品質(zhì)、安全與生產(chǎn)效率的關(guān)鍵設(shè)備。