Література:

Машкін М. І., К.: Урожай, 1996, “Молоко і молочні продукти”

Кравців І., К.: Урожай, 1999, “Молоко і молочні продукти”

1. Сепарування молока

Метою сепарування є поділ молока на дві фракції: жирну - вершки і знежирену - знежирене молоко.

Сепарування молока відбувається при t 45 С на сепараторах відокремлювачах вершків.

Сепаратори бувають відкритого типу і напівгерметичні; герметичні, а також з періодичною вигрузкою осоду і безперервною вигрузкою осаду.

Процес сепарування на сепараторах відбувається за рахунок центробіжної сили, яка створюється в барабанах сепаратора.

Знежирене молоко більш важке відкидається до периферії барабана сепаратора. Вершки знаходяться в центральній частині барабана.

На процес сепарування впливають слідуючи чинники:

• кислотність молока (не вище 22 Т)

• температура

• механічна забрудненість

• бакобсеменінність

• швидкість обертів барабана - сепаратора.

При стандартній роботі сепаратора жир в вершках 30 - 33 % в знежиреному молоці 0,05 %.

Після винайдення шведом Лавалем спеціальної центрифуги, яку він назвав сепаратором, традиційний метод відстоювання вершків замінили сепаруванням.

Жирові шарики мають меншу щільність, ніж молоко, тому вони намагаються виплити на поверхню. Коли молоко в барабані сепаратора потрапляє в поле відцентрових сил, жирові кульки виділяються в окрему фракцію значно швидше, так як прискорення а в цьому випадку рівне

А=(2rn) ^·R

2. Нормалізація молока

Метою нормалізації молока є отримання стандартного по жиру продукту.

Нормалізація молока відбувається 2 способами: методом змішування і в потоці на сепараторах нормалізаторах при t 45 С.Процесом нормалізації досягають випуску молока як продукту масового харчування певної жирності. Без нормалізації за ту саму ціну один споживач може придбати, припустимо молоко жирністю 3,1%, а інший - 4%-ної жирності. Норма жирності молока, що йде на продаж у різних країнах різна. У нашій країні, згідно з ГОСТом, молоко, яке надходить у торговельну мережу, повинно містити 3,2% жиру. Для розрахунку нормалізації використовують правило квадрата.

На заводах молоко нормалізують перед пастеризацією. Для цього використовують сепаратори,, що являють собою вершовіддільники із спеціальним пристроєм. Трубопроводи молочних відвійок і вершків з'єднують між собою трубкою, по якій частина вершків з молока іде в молочні відвійки, тому що жирність вихідного молока здебільшого буває вища від жирності нормалізованого. Порівняно рідко молоко нормалізують у баках або танках способом змилування компонентів. Дня кращого розподілу жиру вершки гомогенізують. В результаті жирові кульки зменшуються в об'ємі і втрачають здатність устоюватися.

3. Гомогенізація молока

Метою гомогенізації молока є подрібнення жирових кульок в молоці.

Гомогенізація відбувається при 2-х температурних режимах, при t пастеризації і при t регенерації.

Тиск гомогенізації залежить від жирності суміші, чим жирніша суміш тим менший тиск і знаходиться він в таких проміжках від 90 до 150 ата.

Обладнання де відбувається процес гомогенізації назив. гомогенізатори.

Гомогенізація - це процес дроблення жирових кульок при впливі на молоко зовнішньої сили, викликаних перепадом тиску. В кінцевому молоці діаметр жирових кульок становить від 0,5 до 18 мкм, в середньому він рівний 2-4 мкм. В гомогенізованому молоці діаметр жирових кульок становить близько 1 мкм. При цьому знижується можливість відстоювання жиру при зберіганні молока.

При відстоюванні вершків швидкість спливання жирових кульок на поверхню V (м/с) визначається за формулою Стокса:

V = г/9_gr²(р₁- р₂)/м

g - прискорення вільного падіння, м/с² ;

г - радіус жирової кульки, м;

p₁ - щільність плазми молока, кг/м³;

р₂ - щільність молочного жиру, кг/м³;

м - динамічна в'язкість молока, Пас.

На швидкість відстоювання вершків впливає радіус жирових кульок і в'язкість молока. Із зменшенням радіусу жирових кульок і збільшенням в'язкості швидкість відстоювання вершків буде зменшуватись. Ці умови досягаються при гомогенізації. Деякі сироваткові білки в охолодженому молоці адсорбуються на поверхні жирових кульок і за їх допомогою проходить агрегація, тобто склеювання їх один з одним і виникнення скупчень. Такі скупчення значно швидше спливають на поверхню. Сироваткові білки порівняно легко денатурують при механічних і високотемпературних впливах. Після гомогенізації білки не можуть утворювати накопичення жирових кульок, що сповільнює утворення шару вершків на поверхні продукту. Для гомогенізації молока застосовують спеціальні апарати-гомогенізатори (гомогенізатор клапанного типу і двоступеневий та гомогенізатор напівзакритого типу).

Обладнання для гомогенізації.

Найбільшого поширення отримали машини клапанного типу, в яких жирові кульки дробляться в результаті проштовхування продукту плунжерним насосом через гомогенізуючу головку.

Гомогенізатор представляє собою трьохступінчатий плунжерний насос, на нагнітальній трубі якого встановлений гомогенізую чий клапан, який щільно прижатий до отвору (це сідло клапана). При ході поршня створюється тиск який більший за тиск пружини, в наслідок чого піднімається клапан і утворюється маленька щілина, через яку проходить рідина з великою швидкістю. Тому великі кульки розбиваються, а маленькі проходять.

При малих температурах ефект не великий. Оптимальні температури гомогенізації 60-65°С.

Для гомогенізації використовують також сепаратори - кларифіксатори, в яких йде процес ще й очистки молока. Барабан кларифіксатора має спеціальну конструкцію. Молоко, проходячи по міжтарілочним зазором, сепарується. Отримані при цьому вершки піднімаються вверх і поступають в першу камеру гомогенізації, в які є спеціальний напірний диск, проходячи через нього жирові кульки частково подрібнюються, а вершки повертаються вниз і змішуються з молоком і виходять з апарата. Якщо кульки не роздробилися до необхідного діаметру, то молоко знову сепарується.

Використовуються кларифіксатори де не потрібна велика степінь гомогенізації.