Под механической обработкой молока и молочных продуктов понимается следующее: очистка молока от механических и биологических загрязнений, сепарирование молока, гомогенизация молока, молочных продуктов и молочных смесей, диспергация многокомпонентных молочных смесей.
Очистка молока
Очистка молока производится либо с помощью фильтров грубой очистки или посредством центробежной очистки на сепараторах. Очистка молока необходима для удаления биологических загрязнений, содержащихся в цельном коровьем молоке в виде огромного количества микроорганизмов и бактериальных клеток. Поскольку невозможно очистить молоко полностью, применяется пастеризация или стериллизация молока.
Сепарирование молока и молочных продуктов
Сепарирование молока производится с целью выделения жировой составляющей цельного молока для производства нормализованных по жирности молочных продуктов из отсепарированного молока и производства молочных продуктов из сливок (сливки пастеризованные, сливочное масло, сметана и прочие). Сепарирование молока производится на сепараторах-сливкоотделителях центробежного типа.
Сепарирование сливок производится с целью получения высокожирных сливок в линиях поточного производства сливочного масла методом их прямого преобразования. используются сепараторы высокожирных сливок.
Сепарирование производистя при поточном производстве творога путем отделения творожного сгустка от сыворотки.
Сепарирование сыворотки производится на сепараторах осветлителях с целью выделения "полезной" составляющей - белковых соединений из подсырной и творожной сыворотки.
Гомогенизация молока и молочных продуктов
Гомогенизация молока обеспечивает раздробление жировых шариков полидисперсного цельного молока на дисперсную фазу. Гомогенизация является обязательным процессом, улучшающим свойства молочных продуктов. Гомогенизация производится при производстве питьевого молока, при подготовке молока к производству кисломолочных напитков и продуктов, при производстве сметаны, сгущенного молока, сливочного масла, и других молочных продуктов там, где это необходимо в соответствии с технологическим процессом. Гомогенизация осуществляется путем экстремального механического воздействия на жировую фазу молока путем продавливания с высокой скоростью сквозь узкие щели. Устройства, осуществляющие гомогнизацию, называются гомогенизаторами.
Диспергация молочных продуктов
Диспергация необходима при производстве молочных продуктов из комбинированного сырья (сухое молоко, растительные жиры, другие компоненты) путем создания высокодисперсной эмульсии различных сред. Для этих целей служит аппарат - диспергатор.
Диспергаторы широко используются для: восстановления цельного молока из сухого, при производстве сгущенного молока, при производстве смеси мороженого, при производстве сметаны с добавлением жиров не молочного происхождения и т.д.
Компания Протемол поставляет всю необходимую номенклатуру молочного оборудования для механической обработки. Более подробная информация представлена в соответствующих разделах сайта. Ссылки находятся в левом меню.
Наиболее распространенный способ очистки молока на фермах - фильтрование. Имеется большое количество разновидностей фильтров, в качестве рабочих элементов которых применяют ватные диски, марлю, фланель, бумагу, металлическую сетку синтетические материалы и др.
Ватные диски с гладкой или «вафельной» поверхностью хорошо очищают молоко и не требуют специального ухода. Использованные ватные диски заменяют новыми.
Медленная фильтрация молока через такие фильтры требует увеличения емкости фильтровальной камеры.
Марлевые фильтры обычно используются на фермах. Однако такие фильтры быстро изнашиваются, загрязняются и не обеспечивают высокой степени чистоты молока.
Все большее применение на фермах находят фильтры из бумаги и синтетических тканей (энанта, лавсана и др). При правильном использовании 1 м фильтровальной ткани из лавсана заменяет 40 м марли. Одноразовые бумажные фильтры по сравнению с фильтрами многоразового использования позволяют получать молоко с меньшей механической загрязненностью.
Цедилки применяют для фильтрации молока, поступающего порциями. Они позволяют сгладить поток фильтруемого молока
1 - корпус; 2 - распорное кольцо; 3 - грязевой желоб; 4, 6 - решетки; 5 - фильтрующий элемент
 |
Рис. 18.7. Цилиндрический фильтр:
1 - кольцо; 2 - фильтрующий элемент; 3 - корпус; 4,6 - уплотнительные прокладки; 5 - каркас; 7 - переходник; 8 - гайка
стенкам решетки в желобок, откуда удаляются при промывке или замене фильтра. Цилиндрический фильтр применяют для фильтрации молока в потоке на доильных установках. Такой фильтр представляет собой цилиндрический элемент, выполненный из нержавеющей стали. Внутри корпуса 3 (рис. 18.7) фильтра имеется каркас 5, на который надевается фильтрующий элемент 2, закрепляемый резиновым кольцом 1. Уплотнение фильтра в корпусе достигается резиновыми прокладками.
Работает фильтр следующим образом. Молоко, текущее по мо-локопроводу, попадает в корпус фильтра, просачивается через фильтрующий материал, на котором оседают механические частицы, и поступает в охладитель. Перед циркуляционной промывкой фильтрующий элемент удаляют из корпуса фильтра.
Для фильтрации молока в высокопроизводительных молочных линиях применяют конические и дисковые фильтры как в одинарном, так yi в парном исполнении производительностью
50б.7.20Ьо6дм 3 /ч.
 |
Конический фильтр состоит из корпуса 3 (рис. 18.8), который снабжен подводящим 8 и отводящим 7 патрубками, а также крышкой 2 с вентилем 1 для выпуска воздуха. Внутри корпуса помещена молокоприемная чаша 4 с фильтрующим элементом 5, в качестве рабочего элемента которого используют лавсан. Для отсоединения фильтра во время его промывки и чистки на отводном патрубке установлен кран 6.
Герметизация прилегания
крышки достигается резиновым шнуром прямоугольного сечения, уложенным в паз крышки. К кор-
Рис. 18.8. Конический фильтр:
1 - вентиль; 2 - крышка; 3 - корпус; 4 - молокоприемная чаша; 5 - фильтрующий элемент; 6 - спускной кран; 7, 8 - патрубки
пусу крышка крепится при помощи специальных колпачковых гаек.
Молоко через патрубок 8 поступает в корпус фильтра, просачивается через фильтрующий элемент 5 и выходит из фильтра через кран в патрубок 7. По мере накопления осадка на фильтрующей ткани пропускная способность фильтра уменьшается.
Длительность безразборной работы конических фильтров в зависимости от загрязненности молока составляет З...4ч. После засорения фильтрующего элемента работу фильтра прекращают и сменяют фильтрующую ткань. Для непрерывного процесса в молочной линии устанавливают два попеременно работающих фильтра, расположенных параллельно и соединенных трехходовым краном.
Дисковые фильтры отличаются от конических и других исполнений развитой фильтрующей поверхностью, которая может регулироваться набором дисков 2 (рис. 18.9), покрытых фильтрующими элементами 1 и закрепленных стопорами 3.
Длительность безразборной работы фильтров такой конструкции несколько ниже, чем конических, и для одинарного исполнения равна 2...3 ч.
 |
Для очистки молока в поточной производственной линии наиболее удобен центробежный очиститель, который в отличие от фильтров не нуждается в сменных фильтрующих материалах.
Центробежный очиститель состоит из следующих основных узлов: барабана 7 (рис. 18.10), приводного механизма 2, при-емно-выводного устройства, электродвигателя и станины 1.
В чаше Останины приводного механизма укреплены два -*■ тормоза Зддя быстрой остановки барабана после выключения электродвигателя, а также два стопора 9, удерживающие барабан от произвольного вращения при разборке и сборке. Основание барабана закрепляется на веретене приводного механизма с помощью фигурной гайки 5.
Рис. 18.9. Дисковый фильтр:
/ - фильтрующий элемент; 2 - диск; 3 - стопор
 |
 |
Рис. 18.10. Центробежный очиститель:
I
- станина; 2
- приводной механизм;
} - тормоз; 4-
чаша станины; 5- гайка
крепления барабана; 6
- патрубок выво
да молока; 7- барабан; 8 -
прижим; 9-
стопор; 10
- пробка для залива масла;
II - пульсатор; 12 - указатель уровня
масла; 13 - пробка слива масла
Приемно-выводное устройство крепится к кожуху гайкой, а кожух к чаше станины - прижимами 8. Приводной механизм размещен в станине, масляная ванна которой имеет отверстия для залива масла и его выпуска, закрываемые соответственно пробками 10 и 13. Уровень масла контролируется указателем 12, а число оборотов барабана - пульсатором //. Основной рабочий орган центробежного очистителя - барабан. На его основании 8 (рис. 18.11) в специальной проточке устанавливается тарелкодер-жатель 1, положение которого фиксируется штифтом 9.
Наружная поверхность тарелкодержателя имеет три шлица, на которые укладывается пакет промежуточных конических тарелок 2. Для удобства сборки все тарелки в барабане пронумерованы. На пакет промежуточных тарелок укладывается разделительная тарелка 3. Сверху барабан закрывается крышкой 4, которая вместе с тарелкой 3 образует напорную камеру.
Герметичность барабана между его основанием 8 и крышкой 4
обеспечивается уплотнитель-
ным кольцом 6.
Положение
крышки относительно основа
ния фиксируется шпонкой 7.
■ 2
Для соединения крышки с осно-
с? 4 ванием служит гайка 5, имею-
Рис. 18.11. Барабан очистителя:
1 - тарелкодержатель; 2 - пакет тарелок;
3 - разделительная тарелка; 4 - крышка;
5 - гайка; 6 - уплотнительное кольцо; 7 -
шпонка; 8 - основание; 9- штифт
 |
Рис. 18.12. Технологическая схема центробежной очистки:
1 - напорный диск; 2 - тарелки; 3 - грязевая камера
щая левую трапецеидальную резьбу, что устраняет возможность самоотвинчивания гайки во время работы.
Приводной механизм состоит из горизонтального вала, связанного с вертикальным валом-веретеном винтовой парой. Вращение горизонтальному валу от электродвигателя передается через фрикционную муфту, которая обеспечивает постепенный разгон барабана до рабочей скорости.
Технологическая схема очистки представлена на рис. 18.12. Молоко
через дроссель, установленный на выходе из насоса с заданной производительностью, поступает в центральную трубку барабана, а затем в нижнюю часть тарелкодержателя и выводится к периферии барабана. Под действием напора молоко проходит по зазорам между тарелками от периферии к центру.
Центробежными силами, развиваемыми в барабане, тяжелые частицы (механические примеси) отбрасываются к стенкам барабана, образуя на них плотный осадок, который удаляют из барабана после остановки.
Очищенное молоко вытесняется к центру барабана и попадает в напорную камеру, где захватывается неподвижным диском отводного устройства и подается на дальнейшую обработку (пастеризацию, охлаждение).
Молочная промышленность — одно из важнейших направлений разведения крупного рогатого скота. Чтобы молочный продукт сохранил полезные качества, необходимо знать о правильной обработке и переработке. Сюда входит не только охлаждение и транспортировка на молочный завод, но и определение кислотности и жирности, контроль качества, санитарные пробы.
Парное цельное молоко чаще всего выступает в качестве сырья для получения молочных продуктов. Цельное молоко обладает рядом полезных для человека компонентов, но работа с таким сырьем очень сложна: оно поликомпонентно, имеет неадекватные технологично-функциональные свойства, повышенную активность биологических компонентов. Технология переработки молока призвана сохранить все полезные свойства, а также повысить срок хранения готового продукта и обогатить его витаминами. Технология переработки молока включает в себя целый комплекс самых разных биохимических и микробиологических, теплофизических и химических, а также биотехнологических мер.
Полный цикл переработки молока — схема
Технология переработки молока позволяет получить не только цельное молоко или пастеризованное, но и всевозможные молочные и кисломолочные продукты.
Современная технология переработки молока подразумевает обязательное очищение цельного продукта от избытков жира, поскольку повышенная жирность подходит не для всех людей, и может нанести вред здоровью. Базовое очищение включает в себя устранение любых непищевых включений.
Этапы переработки
Переработка молока сегодня — это результат многолетних российских и зарубежных исследований. Доение коров и первичная обработка молока (очистка и охлаждение) — важный момент для последующей переработки продукта. Чаще всего на крупных фермах доение коров осуществляется при помощи доильных аппаратов. Это облегчает доение, повышает надои и обеспечивает автоматическое попадание продукта в специальный герметичный резервуар.
От правильности хранения и своевременной перевозки на молокоперерабатывающий комбинат во многом зависят вкусовые качества продукта в дальнейшем.
Перевозка
Технология производства молока и молочных продуктов включает в себя несколько этапов. И перевозка- первый из них. Успешность перевозки зависит от выполнения нескольких обязательных требований:
- Быть быстрой,
- Цистерны автомобиля должны поддерживать определенный микроклимат,
- Автомобиль должен соответствовать санитарным нормам,
- Приемка молока должна происходить быстро,
- Цистерны для перевозки должны иметь специальную аппаратуру, следящую за температурой перевозимого продукта,
- Перевозка должна осуществляться только в цистернах, изготовленных из материалов, разрешенных для транспортировки пищевого продукта,
- Перевозка должна осуществляться в первые 20 часов после получения и охлаждения сырья.
Молоковоз для перевозки молока с фермы
Подготовка продукта к свертыванию
Второй этап в переработке — подготовка продукта к свертыванию. После того, как молочко было очищено — его пастеризуют. Одновременно с процессом пастеризации проводят процедуру вакуумного кондиционирования, чтобы удалить из продукта возможные примеси воздуха и газов, а также различных соединений. Вакуумное кондиционирование также улучшает свертываемость примерно на 20%.
Когда процесс закончен, продукт охлаждают, и отправляют либо в специальную ванну, либо в сыроизготовитель.
Танк для свертывания молока
Бактофигурирование
Для того, чтобы избежать роста численности газообразующих бактерий, в молочко вводят немного раствора калия и азотнокислого натрия. Данный процесс очень важен. Цельное молоко содержит очень много маслянокислых и молочнокислых ферментов, которые могут оказать негативное влияние на конечный молочный продукт. На сто грамм исходного молочного сырья добавляется около двадцати грамм химического соединения, а сам процесс бактофигурирования продолжается в среднем 12 часов.
Пастеризация
Пастеризация — вид термической обработки продукта, при которой молочко прогревается до нужной температуры (минимум 63 градуса). Это один из самых простых и доступных способов обеззараживания, при котором уничтожаются возбудители таких болезней, как бруцеллез, туберкулез, сальмонеллез.
Молочная продукция сегодня невозможна без пастеризации.
Существует три вида пастеризации:
- Длительная (минимальное время — 30 минут при температуре +63 + 66 градусов),
- Кратковременная (время обработки — 20 минут, температура нагревания + 73 +76 градусов),
- Моментальная (время обработки — несколько секунд, температура + 92 градуса).
Процесс стерилизации
Стерилизованное молоко не следует путать с пастеризованным. Стерилизация молока — процесс нагревания в особенных условиях, которые обеспечивают полное истребление и самих бактерий, и их спор. Стерилизация происходит при температуре свыше +130 градусов и при более высоком давлении. После завершения стерилизации, продукт проходит процесс охлаждения и расфасовки. Стерилизованное молоко отличается большим сроком хранения, но оно не пригодно для изготовления каких-либо молочных продуктов, а также отличается пониженным содержанием полезных бактерий и витаминов.
Гомогенизация
При стерилизации очень важным процессом является гомогенизация. Гомогенизация молока направлена на улучшение усвояемости продукта, а также предотвращение отстаивания сливок. Гомогенизация молока заключается в размельчение молочных жировых шариков.
Оборудование, необходимое для переработки
Любой молочный комбинат должен иметь необходимое оборудование для переработки молока. Минимальный список оборудования для молочного предприятия:
- Устройства по приему и последующему хранению переработанного молочка,
- Пластинчатые, порционные и трубчатые пастеризаторы,
- Сепараторы,
- Поршневые гомогенизаторы,
- Различные емкости,
- Оборудование для разлива и упаковки,
- Мощные компрессоры,
- Система трубопровода,
- Бойлеры,
- Система насосов,
- Специальный молочный фильтр.
Цех по переработке молока должен быть оснащен также надежной системой водоснабжения и электричества, иметь хорошую вентиляцию и пожарную безопасность, зону санитарного контроля.
Ванна для перемешивания молока
Любой завод по переработке молочного сырья должен иметь и анализатор качества.
Одна из самых популярных моделей на рынке — Лактан 1-4. Он показывает довольно точные данные, легкий и практичный, имеет автономное питание, и занесен в государственный реестр не только России, но и многих стран Азии и Европы.
Молочные продукты
Дальнейшая обработка и переработка зависит от того, какой вид продукта намерен получить молочный комбинат. Продукты переработки молока:
- Йогурты,
- Сливки,
- Масло,
- Айран,
- Творог,
- Кисломолочные напитки,
- Ацидофилин,
- Сметана,
- Мацони,
- Топленое масло.
Получение и польза обезжиренного молочка
Очень важным продуктом переработки является обезжиренное молоко, которое используется и для питья, и для приготовления прочих обезжиренных продуктов. Обрат или обезжиренное молоко получается при сепарировании цельного продукта на сливки. Если сливки стандартной жирности, то в обрат попадает от 0,03 до 0,06% жира. В обезжиренное молоко чаще всего попадают жировые шарики, имеющие диаметр менее 2 мкм. Отличается обезжиренное молоко и тем, что почти не содержит в себе белков молочных шариков, а также тем, что имеет большую биологическую ценность, чем цельное молоко. Также обезжиренное молоко намного богаче незаменимыми для организма человека аминокислотами: валином, лизином, лейцином, треонином, изолейцином, фенилаланином.
Определение жирности
Определение жира в молоке очень важно и для последующего использования, и для назначения стоимость продукта. Есть несколько способов, как определить жирность молока. Обычно на комбинатах и молочных фермах используют высокоточные жиромеры. Прибор способен определить жирность молока с погрешностью до тысячной доли процента. Минус устройства — цена и невозможность использования его дома. Для того, чтобы определить жирность молока в условиях домашней фермы, нужен обычный прозрачный стакан, высотой не менее 15 см, и мерная линейка. В десяти сантиметрах от дна стакана рисуется черта, до которой и наливается молочко. Стакан оставляется на семь-восемь часов при комнатной температуре — обычно этого времени достаточно для того, чтобы сливки отделились и поднялись. Толщина сливок измеряется линейкой. Чтобы определить жирность молока, необходимо толщину сливок поделить на десять, а полученный результат умножить на сто процентов.
Бутирометр
Прибор для измерения жирности молока (жиромер) — бутирометр. Бутирометры широко используются в молочной промышленности, но применение их дома может быть даже опасным. Работает прибор для определения жирности молока так: сначала в него наливается 10 мл серной кислоты. Далее к кислоте добавляют около 11 мл молока. Очень важно постараться не допустить смешения жидкостей. Следующий шаг — добавление одного миллилитра изоамилового спирта. Обязательно все делать в указанной последовательности, иначе полученные результаты не будут точны. Бутирометр следует закрыть плотной, лучше резиновой, пробкой и перемешать все содержимое. Прибор помещается на пять минут в водяную баню с температурой около 64 — 66 градусов. Далее бутирометр вставляется в центрифугу и центрифугируют не более пяти — семи минут. Последний этап — помещение устройства на три минуты в водяную баню. Процент жира отобразиться на шкале устройства.
Какое молочко более жирное
Есть ли разница в жирности молока, какое молоко жирнее — утреннее или вечернее? Молочко утреннее богаче жирами. Объяснение этому простое — между доением вечерним и утренним проходит больше времени. Усваивается молочко утреннее гораздо легче, а вот вечернее — жирнее, и содержит больший процент сливок. Именно поэтому вечернее молочко лучше подходит для приготовления самых разных молочных продуктов.
Но жирность надоя зависит не только от того, во сколько доят буренку, но и от того, что она ела, а также от периода лактации.
Кислотность
Определение кислотности молока также немаловажный момент в процессе переработки. Кислотность учитывают и при оценке сырья, и при последующем использовании. Разные виды молока могут иметь разную кислотность, и значительно отличаться друг от друга. Зависит это и от породы буренки, и от сезона, и от возраста, и от того, утром был надой или вечером.
Питьевое молоко и молочные продукты должны производиться только из свежего сырья с кислотностью около 17-18 %. Если кислотность сырья выше на несколько процентов — это допустимо. Если она составляет 22-23%, то сырье относится к несвежему, и не допускается для переработки на заводе.
Определить кислотность продукта можно так: в стакан пипеткой наливают около 10 мл продукта, потом добавляют дистиллированную воду — 20 мл, несколько капель фенолфталеина. Смесь титруют раствором едкого натрия до образования бледно — розового оттенка. Объем щелочи, которая потребовалась на титрование смеси, умножают на десять. А результат и есть кислотность.
Микробология
Микробиология молока и молочных продуктов — важная научная составляющая любого этапа переработки. Разные виды молока от разных коров обладают разной микрофлорой. Опасные болезнетворные бактерии могут проживать в сосках вымени, а также в молочных каналах, и с доением попасть в парное молочко. Правильное и быстрое охлаждение и последующее хранение молока позволит избежать быстрого развития негативной микрофлоры. Если оставить парное молочко при комнатной температуре, то за сутки число болезнетворных бактерий в нем может возрасти в три раза. А в охлажденном до +8 градусов молочке количество микробов в разы меньше.
При охлаждении очень важно не допустить замерзания. Такое сырье будет непригодным для последующего использования. Точка замерзания молока — 0,525 — 0,565 градусов.
Средний инкубационный период микробов — около двух суток. Через 40-48 бактерии начинают стадию активного размножения и продукт прокисает, становится непригодным для употребления. Именно поэтому важно вовремя охладить молочко перед его транспортировкой на молочный завод, и исключить любой контакт с воздухом.
Современная технология молока и молочных продуктов имеет целый ряд процессов, направленных на снижение патогенных микробов и бактерий в конечном молочном продукте.
Любой молочный продукт также обладает своей микробиологией. Самым безопасным продуктом с точки зрения микробиологии является сгущенка. В ней может сохраниться только незначительное количество споровых бактерий. Объясняется это тем, что сгущенное молоко подвергается и пастеризации, и стерилизации. Сухое молоко менее безопасно. При производстве сухого молока происходит кратковременный нагрев продукта, а сушка выполняется при недостаточно высокой температуре. Результат — готовый продукт может содержать споры многих бактерий и даже плесневых грибков. Микрофлора сыров и любых кисломолочных продуктов очень зависит от качества изначального сырья, но чаще всего представлена бактериями и организмами, которые отвечают за процесс скисания и квашения.
Ветеринарно-санитарная экспертиза
Производство молока и молочных продуктов — это еще не конечный этап переработки. Перерабатывающий завод отправляет не только готовое молоко и молочные продукты на экспертизу. Поступившее на завод для переработки сырье также проходит специальную экспертизу. Цель ветсанэкспертизы — контроль качества и безопасности на всех этапах переработки — от приемки и до реализации.
ВСЭ молока состоит из:
- Изучение сопроводительных документов (ветеринарные свидетельства, техническая документация на транспортное средство, сертификаты соответствия),
- Осмотра цистерны,
- Отбор проб сырья,
- Органолептического исследования сырья,
- Определения физико-химических свойств сырья,
- Определения температуры,
- Определения кислотности и жирности,
- Определения плотности сырья,
- Определения чистоты сырья,
- Определения остатка сухого обезжиренного и сухого в сырье (сомо),
- Определения коли-титра сырья,
- Определения соматических клеток,
- Выявления качества пастеризации продукта,
- Выявления наличия фосфотазы щелочной,
- Определения фалисификации сырья,
- Определения присутствия ингибирующих компонентов.
Иметь необходимую документацию от санитарно-ветеринарной службы должен и сам молокозавод, а также ферма по разведению и содержанию крс.
Сразу же после очистки молоко охлаждают до 4…10°С и хранят при этой температуре до отправки на молокоприемные пункты.
Охлаждать молоко необходимо не только летом, но и зимой. Охлаждению подвергают также молоко после тепловой обработки.
Охлаждение молока можно проводить несколькими способами. Выбор способа охлаждения зависит от многих факторов, в том числе от типа охладителя, количества охлаждаемого молока, наличия холодной воды, добываемой из глубоких скважин, обеспеченности хозяйства электроэнергией для получения искусственного холода и др.
Наибольшее распространение получили различные оросительные охладители.
Охладители молока по конструкции делятся на плоские и круглые, открытого и закрытого типа; по числу рабочих секций – на одно- и двухсекционные; по режиму работы – на прямоточные (параллельные) и противоточные.
На рабочие поверхности оросительных охладителей молоко поступает самотеком или под напором (орошает поверхность) и стекает по ним тонким слоем навстречу или параллельно движущемуся по другой стороне поверхности хладоагенту. При этом теплота от молока через тонкую стенку аппарата передается охлаждающей жидкости, которой может быть холодная вода с температурой не выше 10°С; ледяная вода, охлаждаемая во фригаторах или на холодильных установках до температуры 0…+4 °С, или рассол, охлаждаемый на холодильных установках и имеющий минусовую температуру.
Охладители, в которых охлаждающая жидкость движется сверху вниз в одном направлении с молоком, называют параллельными или прямоточными; а охладители, в которых охлаждающая жидкость движется под напором навстречу охлаждаемому молоку, – противоточными. Противоточный режим охладителя наиболее эффективен.
Конечная температура молока тем ниже, чем меньше начальная температура молока и воды. Разность между температурой охлажденного молока и начальной температурой воды обычно составляет от 2 до 5°С. Чем лучше охладитель, тем меньше эта разность. Например, при начальной температуре воды 10°С в односекционном противоточном охладителе молоко можно охладить до температуры 12…15°С. Для достижения глубокого охлаждения необходимо использовать воду с более низкой температурой или рассол. Например для охлаждения молока до 8°С необходима вода о температурой 3…6°С, а для глубокого охлаждения молока до 4…6 °С применяют рассол, имеющий минусовую температуру (–10…–12°С).
Вода, пройдя через охладитель, получает от молока теплоту и нагревается до 16…19°С; в зимнее время эту воду используют для поения коров и телят.
При помощи холодной водопроводной воды, добытой из глубоких скважин, можно «отнять» от молока до 80…85% излишней теплоты и тем самым в 4…5 раз уменьшить мощность холодильных установок и соответственно расход электроэнергии.
Некоторые схемы охлаждения с применением одно- и двухсекционных охладителей, а также танков-охладителей показаны на рисунке 5.1. Применяя схемы а и б, молоко можно охладить до 10…15°С, схему в – до 8…10°С, схемы г и д – до 4…6 °С.
а – с использованием колодезной воды (после охлаждения воду сливают в канализацию или используют для поения животных в зимнее время); б – то же (вода циркулирует в замкнутой системе и поступает в охладитель после охлаждения окружающим воздухом); в – с использованием «ледяной» воды, охлаждаемой и холодильной установке; г – с применением двухсекционного охладителя, во второй секции которого циркулирует рассол, охлажденный до минусовой температуры на холодильной установке; д – с применением танка-охладителя
Наиболее эффективны пакетные оросительные охладители (например, ООМ-1000А) и пластинчатые охладители, которые являются универсальными агрегатами, так как снабжены очистителями молока.
Пластинчатый молочный охладитель типа ОМ состоит из набора теплообмеиных пластин 10 (рис. 5.2), подвешенных на двух горизонтальных штангах (нижняя 9 – направляющая), которые закреплены в стойке 11. Тонкостенные пластины из нержавеющей профилированной стали с прокладками 7 собирают в одну секцию. Благодаря резиновым прокладкам внутри секции образуются изолированные каналы для прохождения охлаждаемого молока и охлаждающей жидкости. Каналы соединяются со штуцерами 1 для входа и выхода молока и жидкости.
Молоко распределяется по нечетным каналам между пластинами, стекает по рифленым поверхностям пластин вниз. Охлаждающая жидкость, подаваемая насосом, поднимается по четным каналам и через пластину отбирает теплоту у молока. Таким образом, молоко быстро охлаждается до заданной температуры.
Пластинчатые охладители имеют высокую эффективность охлаждения, небольшую массу, они компактны, их легко можно подобрать в наиболее оптимальном сочетании.
Высокая эффективность охлаждения достигается благодаря профилированным тонкостенным пластинам, которые не только хорошо проводят теплоту, но и создают турбулентное движение молока и охлаждающей жидкости, при этом теплота отводится от молока сразу через две пластины.
Наиболее распространенные металлы для изготовления теплообменных пластин и деталей, соприкасающихся с молоком – никелесодержащая нержавеющая сталь и титан.
Ряд пластинчатых аппаратов имеют легкоразборную конструкцию, позволяющую быстро ослаблять пакет и сливать остаток жидкости без полной разборки аппарата.
При эксплуатации и техническом обслуживании пластинчатых охладителей нужно проявлять осторожность, чтобы не повредить фигурные резиновые прокладки, отделяющие одну пластину от другой.
Недостаток пластинчатых охладителей – большое число фигурных резиновых прокладок, которые требуют осторожного и умелого обращения с ними.
Высокопроизводительные пластинчатые охладители оснащены приборами автоматического контроля, регулирования и регистрации температуры охлаждения молока.
Охладитель снабжен центробежным очистителем, производительностью от 400 до 600 л/ч.
Технология и оборудование для сепарации и пастеризации молока.
Сливки от плазмы молока можно отделять двумя способами – отстаиванием и сепарированием.
Сепарирование молока – это механический способ разделения цельного молока на обезжиренное молоко и сливки с использованием для этого разности удельных весов и центробежной силы.
Преимущества сепарирования молока состоят в следующем:
степень обезжиривания достигает 99,98% против 70…75% при отстаивании;
возможность получения свежих сливок и обезжиренного молока для молодняка;
дополнительная очистка сливок и молока от механических примесей;
возможность регулировки жирности сливок в больших пределах.
Молоко сепарируют с помощью сепараторов.
Зооинженерные требования к сепараторам. К сепараторам предъявляют следующие требования:
конструкция сепаратора должна обеспечивать непрерывность процесса, быстроту разделения и возможность автоматизации;
наиболее полное выделение жира из молочной плазмы;
продолжительность работы сепаратора без остановок;
возможность регулировки жирности сливок в заданных пределах;
отсутствие пены во время сепарирования;
полное удовлетворение санитарно-гигиенических требований;
плавность и легкость хода, надежность и долговечность работы;
быстрота разборки и сборки;
простота устройства, удобство в эксплуатации и обслуживании.
Классификация сепараторов. Сепараторы для молока классифицируют по следующим показателям:
производственному назначению. К ним относятся: сливкоотделители, очистители с ручной очисткой грязевого пространства грязевой камеры и саморазгружающиеся, нормализаторы, универсальные сепараторы, специальные сепараторы для дробления жировых частиц (гомогенизаторы) и получения высокожирных сливок при любых температурах молока;
способу защиты процесса от доступа воздуха – открытые, полугерметические и герметические;
способу привода – с ручным, механическим и комбинированным приводом.
Конструкция сепараторов. Рассмотрим некоторые сепараторы.
Сепаратор СОМ-3-1000 состоит из станины, механизма привода, барабана и молочной посуды.
Основной рабочий орган – барабан. В него входят корпус с центральной трубкой, тарелкодержатель, пакет разделительных тарельчатых вставок, верхняя разделительная тарелка, крышка, уплотнительное кольцо и затяжная гайка.
Центральная трубка корпуса закрыта снизу. Ее ребро служит для установки в прорезь веретена барабана. Верхняя разделительная тарелка в центральной части имеет цилиндрическую вытяжку, в которой сбоку помещена впайка с отверстием для регулировочного винта. На поверхности разделительных тарелок находятся три отверстия, расположенные на 120° один относительно другого. Они образуют в пакете три канала для прохода молока. Зазор между тарелками 0,4…0,5 мм. Свободное пространство между пакетом тарелок и крышкой корпуса называют грязевым.
Технологический процесс работы сепаратора заключается в следующем. Из поплавковой камеры молоко через центральную трубку барабана движется в его нижнюю часть и, поднимаясь через каналы пакета тарелок, распределяется между ними и движется от центра барабана к его периферии по межтарелочным пространствам. Более легкие жировые шарики выделяются из молока в межтарелочных пространствах и всплывают, образуя потоки в направлении оси барабана. Обезжиренное молоко движется к периферии барабана, где в грязевом пространстве из него выделяются механические примеси Очищенное обезжиренное молоко проходит над разделяющей тарелкой к отверстию для выхода его из барабана в молочную посуду. Сливки поднимаются к центральной трубке, движутся под верхней разделительной тарелкой и выводятся через отверстие регулировочного винта в сборник для сливок. Жирность сливок регулируют поворотом винта выходного отверстия для сливок.
Пастеризацией называется процесс нагрева молока до температуры 63…90°С при атмосферном давлении с целью уничтожения микроорганизмов и сохранения питательных свойств молока при хранении.
Тепловая обработка молока до температуры не менее 110°С называется стерилизацией.
Стерилизацию применяют при производстве особо стойкого в хранении цельного молока и молочных консервов, предназначенных для длительного хранения.
В производственной практике используют три режима пастеризации:
длительный – нагрев молока до температуры 63 °С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 30 мин;
кратковременный – до температуры 72 ºС с выдержкой в течение 20…30 с;
мгновенный – до температуры 85…90 °С без выдержки.
Для создания тепловых режимов пастеризации и стерилизации на животноводческих фермах и комплексах применяют соответствующее оборудование.
Зооинженерные требования к пастеризаторам молока. Аппараты, применяемые для пастеризации молока и молочных продуктов, называют пастеризаторами. К ним предъявляют следующие требования:
обеспечение полного уничтожения микробов всех форм;
универсальность в отношении возможности обработки различных продуктов;
работа аппарата не должна ухудшать иммунобиологические, физические и химические свойства продуктов;
высокая производительность при малом расходе пара;
простота устройства и надежность в эксплуатации;
рабочие органы аппарата, соприкасающиеся с продуктом, должны быть стойкими против химических воздействий продукта и моющих жидкостей;
отсутствие потерь молока и молочных продуктов при пастеризации.
В зависимости от типа нагревателя при пастеризации используют тепловое воздействие (тепловое нагревание), холодное обеззараживание с использованием ультрафиолетового облучения и высокочастотного вибратора, электронагрев (индукционный и омический).
Классификация пастеризаторов. Аппараты для пастеризации молока, получившие наибольшее распространение в сельскохозяйственном производстве, подразделяются по следующим признакам:
по конструкции – открытого (с доступом воздуха) и закрытого (без доступа воздуха) типов; трубчатые и пластинчатые с вытеснительным барабаном; вакуумные и пароконтактные;
характеру выполнения процесса – непрерывного и периодического действия;
источнику использования энергии – тепловые и электрические;
режиму работы – длительной, кратковременной и мгновенной пастеризации.
Для пастеризации молока и молочных продуктов используют как отдельно пастеризаторы, так и системы, включающие в себя пастеризаторы и охладители, работающие в автоматизированном режиме.
Ванны длительной пастеризации типа ВДП отличаются по вместимости, габаритам и массе.
Пастеризатор паровой с двухсторонним обогревом (рис. 16.2) состоит из станины, на которой установлены барабан с механизмом привода, вертикального вала со шкивом и траверсой. Ванна и корпус паровой рубашки закреплены на опоре станины. Соединения уплотнены резиновыми прокладками. На ванне со стороны паровой рубашки предусмотрены капельные кольца для отвода конденсата. Крышка барабана крепится к ванне струбцинами.
Похожая информация.
Загрузка...
