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.