Технологический факультет
Кафедра технологии хранения и переработки продуктов животноводства
Технология
Молочных продуктов
Рабочая тетрадь
Москва
Издательство РГАУ-МСХА
Технология молочных продуктов: Рабочая тетрадь / А.С. Шувариков, О.Н. Пастух, Е.В. Жукова. М.: Изд-во РГАУ – МСХА, 2017. 66с.
Рабочая тетрадь подготовлена в соответствии с программой для бакалавров, обучающихся по направлению 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», профиль «Технология производства, хранения и переработки продукции животноводства»; 19.03.03 «Продукты питания животноводства происхождения» и предназначена для студентов, обучающихся по дисциплине «Технология молочных продуктов».
Предназначено для студентов технологического факультета очной формы обучения.
Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией технологического факультета (протокол № 4 от «23» января 2017 г.).
© Шувариков А.С., Пастух О.Н.,
|
|
Жукова Е.В., составители, 2017
© ФГБОУ ВО РГАУ – МСХА
имени К.А. Тимирязева, 2017
© Издательство РГАУ – МСХА, 2017
Занятие 1
Сепараторы. Устройство
сепараторов - сливкоотделителей
Процесс сепарирования представляет собой механическое разделение молока на фракции под действием центробежной силы. Сепарирование применяют для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, а также для очистки от механических и естественных (кровь, слизь и т. п.) примесей. Кроме того, при сепарировании из сыворотки выделяют белки, получают высокожирные сливки, отделяют микроорганизмы от молока благодаря различию плотностей фракций: плотность дисперсной фазы (жира) меньше, чем дисперсионной среды (плазма молока).
Выделение жира с помощью сепаратора происходит в 4-5 тыс. раз быстрее, чем при отстаивании.
Сепараторы для молока и молочных продуктов классифицируют следующим образом.
По производственному назначению:
- сапараторы-сливкоотделители – для получения сливок и очистки молока;
- сепараторы-молокочистители – для очистки молока;
- сепараторы-нормализаторы – для очистки и нормализации молока;
- сепараторы универсальные – для отделения сливок, очистки и нормализации молока;
- сепараторы специального назначения – для холодного сепарирования, получения высокожирных сливок, осветления сыворотки при получении молочного сахара, обезжиривания сыворотки и выделения белковой пыли, получения творога из творожного сгустка, гомогенизация молока, выделения микрофлоры (бактофуги) и др.
По конструктивным особенностям и степени изоляции сепарирования от доступа воздуха:
|
|
- открытые сепараторы – поступление молока, а также отвод сливок и обезжиренного молока происходит открытым потоком;
- полузакрытые сепараторы – подача молока открытая или закрытая, отвод сливок и обезжиренного молока происходит под давлением, т.е он закрытый, но процесс сепарирования не изолирован от доступа воздуха;
- герметические сепараторы – потоки молока, сливок и обезжиренного молока, а также процесс сепарирования изолированы от доступа воздуха.
По способу удаления из барабана посторонних примесей и осадков:
- с ручной (периодической) выгрузкой осадка из барабана после остановки и разборки сепаратора;
- саморазгружающиеся с периодической или непрерывной выгрузкой осадка.
По типу привода:
- с приводом от электродвигателя;
- с ручным приводом;
- с комбинированным приводом – ручным и от электродвигателя.
Для дробления жировых шариков в молоке, сливках и других молочных продуктах используются гомогенизаторы различной мощности и производительности, а также с епараторы-классификаторы. Они предназначены для гомогенизации молока в непрерывном потоке и одновременной очистки молока от возможных механических примесей. Приемно-отводящее устройство обеспечивает непрерывную подачу исходного молока в барабан сепаратора и выход из него гомогенизированного молока и части сливок.
Гомогенизация молока – процесс дробления жировых шариков путем механического воздействия на молоко, ультразвуковой или высокочастотной обработкой.
Наименьший диаметр жировых шариков в молоке 1-2 мкм(микрона), наибольший – свыше 10 мкм; средний диаметр- 3-4 мкм.
В процессе гомогенизации происходит дробление крупных и получение однородных по величине жировых шариков – средним диаметром около 1 мкм. Из одного жирового шарика диаметром 6 мкм образуется более 200 мелких диаметром 1 мкм. В гомогенизированным молоке практически не наблюдается отстаивания сливок.
Рис.1 Схема дробления жировых шариков
при входе в клапанную щель гомогенизатора
В гомогенизирующем клапане гомогенизатора (рис.1) имеется поворот резкого имеется порог резкого изменения сечения потока при переходе из канала седла гомогенизатора в клапанную щель, а следовательно, и зона резкого изменения скорости потока от нескольких метров в секунду до нескольких сотен метров в секунду. Молоко гомогенизируют при температуре не ниже 60°С. Жидкая капля жира проходит пограничное сечение, отделяющее область малых скоростей потока Vо от области высоких скоростей V1.
При проходе через щель передние части капли включаются в поток с огромной скоростью V1, вытягиваются и отрываются от нее, дробясь на малые частицы. Условия гидродинамического давления на поверхность жировой капли способствуют ее быстрому вытягиванию и отрыву частиц.
В барабане сепаратора-классификатора сливки попадают в камеру с гомогенизирующим диском, где разбиваются жировые шарики. Раздробленные жировые шарики смешиваются с обезжиренным молоком и между верхней разделительной тарелкой и крышкой барабана выходят в сборник молока. Крупные жировые шарики вновь поступают в камеру с гомогенизирующим диском.
Промышленность выпускает сепаратор-классификатор, производительностью 5000 л/ч.
Сепараторы состоят из следующих основных частей: станины в виде чаши, барабана, приемно-выводного устройства и приводного механизма.
На станине смонтированы все части и узлы сепаратора, в нижней ее части расположен приводной механизм.
Барабан (сепарирующее устройство) – исполнительный орган сепаратора, где молоко разделяется на фракции.
Приемно-выводные устройства, закрепленные в верхней части сепаратора, обеспечивают подачу молока в барабан и отвод из него фракций молока (сливок, обезжиренного молока, а также очищенного молока).
|
|
Скорость выделения жировой фазы из молока зависит от конструктивных особенностей сепаратора (угловой скорости барабана, числа и размеров разделительных тарелок), размеров жировых шариков и степени их дисперсности, плотности разделяемых фракций и вязкости молока. Кроме этого на эффективность выделения жировой фазы из молока влияют его чистота, кислотность, особенности состава молока коров различных пород и другие свойства.
Чем меньше жира остается в обезжиренном молоке, тем выше эффект сепарирования. Нормами определена допустимая массовая доля жира в обезжиренном молоке не более 0,05 %. При правильном сепарировании массовая доля жира в обезжиренном молоке может составлять до 0,03-0,01 %. Наименьшие потери жира с обезжиренным молоком наблюдаются при сепарировании парного молока, не подвергшегося механическому или тепловому воздействию.
1. Ознакомиться с сепаратором - сливкоотделителем, который будет использован для сепарирования молока.
2. Изучить техническую характеристику сепаратора - сливкоотделителя: производительность, количество оборотов барабана, количество оборотов рукоятки у ручного сепаратора, регулирование жирности сливок и т.д.
3. Подготовить сепаратор к работе.
Занятие 2