Механизация первичной обработки молока

Лекция № 20

тема: Механизация первичной обработки молока

ПЛАН:

1. Технологические схемы первичной обработки молока.
2. Очистка молока.
3. Охлаждение молока.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Белянчиков Н.Н. Механизация технологических процессов. - М.: агропромиздат, 1989, Раздел 2, гл. 8.

1. Технологические схемы первичной обработки молока.

Качество молока во многом зависит от своевременности его обработки.

Почему? Потому, что оно является ценным продуктом питания для всего живого. Его составные части усваиваются организмом на 95 – 98 %. В связи с этим молоко является прекрасной, благоприятной средой для развития всевозможных микроорганизмов, а, следовательно, является продуктом скоропортящимся.

Так свежее молоко не может храниться свыше 2-х часов без обработки.

При t = 140C молоко можно хранить 12 часов.

При t = 50С молоко можно хранить 24 часа.

Качество молока определяется ГОСТом 13264-80 «Молоко коровье. Требования при закупках». Сюда относится жирность (%), кислотность (0Т), механическая загрязненность (группа чистоты), бактериальная обсемененность (млн. бакт/см3) и плотность (град. ареометра).

Для Ставропольского края за базисное молоко принято молоко с показателями:

Ж – 3,7 %; кислотность – 17 0Т; бакт. – 0,5 млн. бакт/см3; мех. загр. – 1 группа; плотн. – 29,5 град. ареометра.

В настоящее время в нашем крае в среднем сдается 60 – 65 % молока 1 –м сортом, а некоторые районы сдают всего 20 % первосортного молока. В результате хозяйства несут значительный материальный ущерб.

Основные причины: несоблюдение технологии первичной обработки молока; нехватка молочного оборудования из-за мелких размеров ферм.

К первичной обработке относят:

1. очистку – для удаления механических примесей;
2. охлаждение – для замедления жизнедеятельности микроорганизмов, вызывающих порчу и скисание молока;
3. пастеризацию – для уничтожения микроорганизмов.

Технологические схемы первичной обработки молока:

1. очистка – охлаждение (наиболее простейшая и распространенная);
2. очистка – пастеризация – охлаждение (при отправке молока непосредственно в торговую сеть для продажи на розлив);
3. очистка – нормализация (для определения содержания жира) - пастеризация – охлаждение – расфасовка в пакеты (для крупных комплексов).

Для обработки молока на каждой ферме оборудуют прифермскую молочную. Размер, планировка и оборудование прифермской молочной зависят от многих факторов: количества молока, подлежащего обработке, способа доения, количества коровников, применяемого оборудования и т.д.

На крупных фермах целесообразно иметь центральные прифермские молочные.

При проектировании и строительстве молочных необходимо соблюдать следующие основные правила:

1. Нельзя строить их возле источников загрязнения (навозохранилищ, кормохранилищ, выгульных площадок и т.д);
2. Отделение для приемки и хранения молока необходимо размещать в помещениях, в которые не проникают солнечные лучи;
3. Полы должны быть влагонепроницаемыми, прочными и удобными для ухода;
4. Молочная должна быть оборудована приточно-вытяжной вентиляцией;
5. Должно быть предусмотрено снабжение холодной и горячей водой, паром.

При производстве цельного молока наилучших результатов достигают, когда в коровниках создана единая поточная линия получения и обработки молока.

В этом случае поток осуществляется по следующей схеме:

доение – очистка – охлаждение до 10 0С – прием – учет – хранение – выдача.

Если молоко поступает в молочную из нескольких коровников, то схема такова:

доение – прием – учет – очистка – охлаждение до 100 C – хранение – выдача.

При производстве питьевого молока (то есть при переработке цельного молока в питьевое) распространена следующая схема:

Прием молока с кислотностью не выше 190 Т – сортирование – очистка - нормализация до содержания жира не менее 3,2 % - пастеризация – охлаждение – разлив – Упаковка – Выдача.

2.Очистка молока.

Удаление из молока механических примесей (пыли, частиц корма, подстилки т.д.) сразу после выдаивания – важный фактор в повышении его санитарного качества.

В настоящее время различают 2 способа очистки молока от механических примесей:

1. фильтрация;
2. очистка центробежными молокоочистителями.

Фильтрация – наиболее распространенный способ очистки молока. Сущность его заключается в продавливании молока через фильтрующий элемент, размеры ячеек (пор) которого меньше размера механических включений. Твердые частицы проникают в капилляры фильтра и задерживаются в них. В результате этого живое сечение фильтра уменьшается и сопротивление в капиллярах, по которым движется жидкость, растет.

Условие фильтрации:

Qф=

где F – площадь «живого» сечения фильтра; V – скорость движения молока через фильтр.

По мере загрязнения фильтра, величина F – уменьшается, следствием чего является пропорциональное увеличение скорости V.

Увеличение V приводит к возрастанию механических нагрузок на частицы загрязнений, их размыванию и попаданию в молоко.

Поэтому работа фильтра крайне ограничена во времени.

В качестве фильтрующих элементов используют вату, марлю, фланель, металлическую сетку и синтетические материалы (лавсан – обеспечивает более высокое качество очистки и высокую скорость фильтрования).

По принципу действия различают открытые и закрытые фильтры.

Открытые фильтры имеют низкую производительность и быстро засоряются.

Закрытые фильтры работают под давлением (1 - 3)105 Па; производительность их значительно выше, чем открытых.

По конструкции закрытые фильтры делятся на пластинчатые, дисковые и цилиндрические.

Количество продукта, которое можно пропустить через фильтр в течение одного рабочего цикла, определяется по формуле:

,

где q – нагрузка на 1м2 фильтра в течение цикла работы, дм3; F – поверхность фильтра, 1м2.

Отсюда пропускная способность фильтра равна:

, дм3/ч.

где ТЦ – длительность 1 цикла работы фильтра, сек.

где – длительность фильтрации, сек; – длительность промывки осадка, сек; – длительность подготовки фильтра, сек.

Необходимо отметить, что фильтрация, как способ очистки молока, с применением даже современных фильтрующих элементов, не обеспечивает полной и достаточно качественной очистки молока. Происходит это вследствие размывания отфильтрованных загрязнений потоком молока до мельчайших частиц, которые проходят через поры фильтра.

Очистка молока центробежным путем – более совершенный способ. Достигается он за счет применения центрифуг или сепараторов. Основан на отделении механический включений за счет центробежных сил.

Важные преимущества этого способа заключаются в очистке молока и от бактерий; причем этим путем можно очистить молоко от спорообразующих бактерий, которые не гибнут даже после пастеризации молока.

Установлено, что при очистке молока центробежным путем (при частоте вращения барабана n = 8000 об/мин) бактериальная обсемененность его уменьшается в 1,5 раза.

Эффективность очистки возрастает с увеличением частоты вращения барабана, и при использовании ультрацентрифуг при n=14000 об/мин – степень очистки 85% (n = 25-30 тыс. об/мин), она достигает 99%.

Однако здесь необходимо знать, что время работы центробежного молокоочистителя также является ограниченным.

Здесь такова закономерность:

Время не прерывной работы сепаратора – молокоочистителя будет зависит от его конструкции и загрязненности исходного молока.

3. Охлаждение молока.

Одним из факторов, определяющих жизнедеятельность микробов, является температура. Холод не убивает бактерии, но временно прекращает их развитие, рост и размножение (состояние анабиоза).

Чем ниже температура молока, тем дольше сохраняются его первоначальные свойства. При t = +1+50С, молоко сохраняется в течение 2-х суток; а при t = -250С – 3 месяца (данные Р.Б. Давидова). Низкая температура способствует лучшему сохранению основных витаминов молока.

Экономически не безразлично, до какой температуры должно быть охлаждено молоко.

Так, если молоко с горного пастбища (а в общем, с места производства) отправляется на молочный завод после каждого доения коров, то не целесообразно его охлаждать до t = 3…40С.

По ГОСТу 13264-88, молоко в момент сдачи не должно иметь температуру выше 100С.

В качестве источников холода для охлаждения молока можно использовать естественные источники (холодную воду, снег, лед) и искусственный холод.

Количество льда которое не обходимо для охлаждения 1т. молока с 30 до 100С составляет 1,2 м3.

Способы охлаждения молока.

1. Охлаждение молока во флягах – наиболее простой и доступный способ в условиях горных пастбищ (если имеется холодная проточная вода).

Недостатки: большая трудоемкость, низкий коэффициент теплопередачи, большой расход воды.

Охлаждать молоко во флягах можно используя лед и холодильные машины.

1. Охлаждение молока в оросительных охладителях.

Оросительные охладители молока – наиболее простые устройства. При кратности расхода воды 2,5 - 3 они обеспечивают охлаждение молока на 3-4 0 выше температуры хладоносителя. Выпускают оросительные охладители ООД – 1000 (1000 л/ч); ООД – 2000 (2000 л/ч); ООМ – 1000А; ДФ.04.000А (для охлаждения молока на доильных установках с центральным молокоприводом).

1. Охлаждение молока в пластинчатых охладителях.

Это наиболее совершенный тип охладителей молока, обеспечивающий высокую теплопередачу и производительность. Такие охладители пригодны при любом способе доения коров. Они обеспечивают охлаждение молока в замкнутом потоке без соприкосновения с окружающим воздухом.

Внимание! После без разборной мойки в каналах остаются вода, чем возможно обсеменение молока не желательной микрофлорой. Поэтому после окончания промывки и перед очередным охлаждением молока пластинчатые охладители необходимо дезинфицировать водой при t = 850С, с помощью химических средств.

Выпускают охладители ПОМ – 1А (500 л/ч); ПОМ – 1Б (1000 л/ч); ОМ – 400А (200 л/ч); для охлаждения молока под вакуумом при доении коров молокопровод, ООТ – М (3000 л/ч); ООУ – М (5000 л/ч) – для центральных молочных.