Prawidłowo wskazana została wyparka, bo jest to typowe urządzenie do zagęszczania roztworów i półproduktów spożywczych poprzez odparowanie wody. W technologii żywności mówi się, że wyparka realizuje proces odparowania przy kontrolowanej temperaturze i podciśnieniu, co pozwala podnieść stężenie suchej masy bez nadmiernego przegrzewania produktu. W produkcji koncentratu pomidorowego stosuje się wyparki wielostopniowe, często wyparki próżniowe, żeby ograniczyć rozkład barwników (likopenu), witaminy C i związków aromatycznych. Dzięki temu koncentrat ma intensywny kolor, właściwą gęstość i stabilną jakość. Bardzo podobna zasada obowiązuje przy produkcji mleka skondensowanego – mleko jest wstępnie standaryzowane, pasteryzowane, a następnie kierowane na wyparkę, gdzie usuwa się część wody, aż do uzyskania wymaganego stężenia suchej masy zgodnie z normami branżowymi i przepisami, np. wymaganiami PN czy rozporządzeń UE. Tak samo przy produkcji cukru sok z buraków po oczyszczaniu trafia do układu wyparnego, gdzie zwiększa się ekstrakt, przygotowując roztwór do dalszej krystalizacji sacharozy. W dobrze zaprojektowanych liniach technologicznych wyparki są połączone w układy wieloefektowe, co poprawia efektywność energetyczną i obniża koszty pary technologicznej. Z mojego doświadczenia w technice spożywczej wyparka jest jednym z kluczowych urządzeń procesowych, bo praktycznie wszędzie, gdzie trzeba coś zagęścić termicznie, pojawia się właśnie to urządzenie, oczywiście z odpowiednio dobranymi parametrami: temperatura, ciśnienie, czas przebywania, prędkość przepływu. To jest klasyczny przykład operacji jednostkowej, którą spotkasz w wielu gałęziach przemysłu spożywczego.
W tym zadaniu łatwo się pomylić, bo wszystkie wymienione urządzenia faktycznie występują w przemyśle spożywczym, ale pełnią zupełnie inne funkcje procesowe niż wyparka. Kluczowe jest zrozumienie, że pytanie dotyczy jednego, wspólnego mianownika dla koncentratu pomidorowego, mleka skondensowanego i cukru – w każdym z tych procesów trzeba usunąć wodę i podnieść stężenie suchej masy. Za to odpowiada właśnie operacja odparowania realizowana w wyparce, a nie w pozostałych urządzeniach. Dyfuzor kojarzy się wielu osobom z cukrownictwem, bo tam faktycznie występuje dyfuzja soku z krajanki buraczanej. Ale dyfuzor służy głównie do wymywania cukru z surowca stałego do wody, czyli do ekstrakcji/dyfuzji, a nie do zagęszczania. On wręcz wprowadza dodatkową wodę do układu, więc jest na wcześniejszym etapie produkcji cukru niż wyparka. Nie ma też zastosowania w produkcji koncentratu pomidorowego czy mleka skondensowanego. Saturator natomiast jest urządzeniem do nasycania cieczy gazem, najczęściej dwutlenkiem węgla, np. w produkcji napojów gazowanych albo w procesach oczyszczania soku cukrowniczego (saturacja CO2 po wapnowaniu). To jest operacja związana z wymianą masy ciecz–gaz, a nie z usuwaniem wody przez odparowanie. Typowym błędem jest mylenie saturatora z urządzeniem „zagęszczającym”, bo czasem po saturacji zachodzą inne procesy, ale sama saturacja nie zwiększa stężenia suchej masy tak jak wyparka. Krystalizator natomiast pojawia się w końcowych etapach produkcji cukru, gdzie z już zagęszczonego syropu wyprowadza się kryształy sacharozy. Krystalizator wymaga wcześniejszego odparowania wody w wyparce, więc nie może być uznany za wspólne urządzenie dla wszystkich trzech podanych technologii. W produkcji koncentratu pomidorowego i mleka skondensowanego w ogóle nie dochodzi do krystalizacji sacharozy w takim sensie, więc krystalizator tam się nie sprawdzi. Moim zdaniem warto zapamiętać prostą zasadę: jeżeli w pytaniu pojawia się zagęszczanie różnych płynów spożywczych poprzez usuwanie wody, to praktycznie zawsze chodzi o wyparkę, a nie o urządzenia do dyfuzji, saturacji czy krystalizacji.