Термовакуумная обработка молока и молочных продуктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Сущность термовакуумной обработки молока и молочных продуктов

Оборудование для термовакуумной обработки молока

Дезодоратор

Деаэратор

Принцип действия термовакуумных аппаратов на примере «Дивэмилк»

Предназначение аппарата

Принцип работы аппарата

Способы деаэрации молока

Удаление воздуха при сборе молока

Удаление воздуха при приемке молока

Удаление воздуха при обработке в вакууме

Деаэрация в процессе обработки молока

Значение термовакуумной обработки молока при производстве молочной продукции

Заключение

Список использованных источников



Введение

Свежевыдоенное молоко может содержать 5-7% воздуха (около 6 % от объема молока). На молочном заводе молоко уже содержит до 10 % воздуха, который может находиться в молоке в трех состояниях: растворенном, диспергированном и химически связанном.

Соотношение этих форм изменяется под действием механической обработки, температуры и давления. Например, в процессе пастеризации при повышенных температурах растворенный воздух переходит в диспергированное состояние и может стать причиной плохого прогрева молока, а также неточного измерения объема молочного сырья; ухудшения обезжиривания; снижения точности автоматической нормализации. Если воздух концентрируется в сливках, может происходить их пригорание на поверхности теплового оборудования, преждевременное сбивание и как результат увеличение потерь жира при производстве масла. Наличие диспергированного воздуха в кисломолочных продуктах снижает их стабильность во время хранения (отделяется сыворотка).

Тепловая обработка - одна из основных и необходимых технологических операций переработки молока, проводимых с целью обеззараживания. Эффективность тепловой обработки связана с термоустойчивостью молока, обусловливаемой его белковым, солевым составом и кислотностью, которые, в свою очередь, зависят от времени года, периода лактации, физического состояния и породы животных, режимов и рациона кормления и других факторов.

При тепловой обработке молоко и молочные продукты претерпевают сложные изменения биохимических и физико-химических свойств, а также видоизменения составных частей молока. Цель тепловой обработки многообразна, а именно: снижение общего количества микроорганизмов и уничтожение патогенных форм, инактивация (разрушение) ферментов молока для повышения стойкости при длительном хранении, обеспечение специфических вкуса, запаха, цвета и консистенции, создание благоприятных температурных условий для проведения заквашивания, выпаривания, хранения, а также процессов механической обработки и др.

Для удаления из молочного сырья газов, посторонних привкусов и запахов проводят термовакуумную обработку. Ее осуществляют в вакуум-камерах, так как при разрежении молочное сырье кипит при температурах ниже 100 °С (70-80 °С). Эта операция необходима при производстве стерилизованных молочных продуктов, пастеризованных сливок и сливочного масла.

термовакуумная молоко дезодоратор деаэрация



1. Сущность термовакуумной обработки молока и молочных продуктов

Поступающие на переработку молоко и сливки иногда имеют посторонние привкусы и запахи различной степени выраженности. При переработке они переходят в молочные продукты и иногда становятся более выраженными.

Для удаления посторонних привкусов и запахов в зависимости от их природы и выраженности молочное сырье подвергают обработке методами аэрации, дезодорации и вакреации.

Слабые кормовые запахи, обусловленные абсорбцией, как, например силосный, можно удалить аэрацией. Для этого через тонкий слой нагретого молока или сливок продувают чистый воздух или проветривают при их стекании по открытой поверхности оросительного охладителя. Обычная пастеризация молочного сырья, особенно высокотемпературная, значительно ослабляет посторонние привкусы.

Существуют специальные аппараты - дезодораторы и вакреаторы, в которых в условиях разрежения осуществляется паровая дистилляция из сливок летучих пахнущих веществ, образующих с водяным паром азеотропные смеси. Эти смеси кипят при температуре ниже температуры воды, вследствие чего облегчается их удаление.

Физическая сущность термовакуумной обработки заключается в том, что молоко, нагретое до определенной температуры, поступает в вакуумную камеру установки, в которой поддерживается давление ниже, чем давление соответствующее температуре вскипания продукта.

Растворенный или диспергированный воздух удаляют из молока методом термовакуумной деаэрации или дезодорации. Температура продукта, поступающего в вакуумную камеру, обычно на 1-2 °С выше, чем температура его вскипания, соответствующая давлению в вакуумной камере. За счет разности температур в камере установки продукт вскипает и из него удаляется часть влаги вместе с посторонними запахами. Пар проходит через конденсатор, конденсируется и возвращается в молоко, а воздух вместе с газами и запахами отводится из камеры вакуумным насосом.

Термовакуумную обработку применяют при производстве питьевого молока, сливок, молочных консервов.

Молоко или сливки после пастеризации, температурой 78-80 °С, поступают под давлением через перфорированную камеру в вакуумную камеру. Вакуумным насосом в камере создается разряжение, молоко или сливки, имея повышенную температуру, при прохождении через перфорированную камеру закипают. Газы и посторонние запахи отсасываются вакуумным насосом, а очищенное молоко или сливки - насосом для продукта. После окончания работы установка моется без разборки.

Для обработки сливок применяют вакуум-дезодорационные установки РЗ-ОДА, ОДУ-2, ОДУ-3. Нагретые до 70-80 °C сливки в потоке подают в вакуум-дезодорационную камеру, где при разрежении 0,04-0,06 МПа кипят в течение 4-5 секунд при температуре 65-70 °С. Вместе с соковыми парами из сливок удаляются летучие вещества, придающие им посторонний запах.

Интенсивность кипения сливок в дезодорационной камере и удаления посторонних привкусов достигается при достаточной разнице между температурами сливок до и после кипения, последняя обусловлена степенью разрежения. Этот процесс обычно регулируют повышением температуры сливок на входе в камеру, так как повышение разрежения приводит к чрезмерному удалению ароматических веществ из сливок, обусловливающих их специфический вкус.

Для более полного удаления кормовых привкусов дезодорацию проводят при температуре 92-95 °C и разрежении в осенне-зимний период 0,02-0,04, в весенне-летний 0,01-0,03 МПа. Такие режимы оказывают отрицательное влияние на жировую дисперсию и плазму сливок.

Для повышения эффективности дезодорации предлагают разбрызгивание сливок в слое инертных (из фторопласта) шарообразных тел с предварительным введением в сливки карбоната аммония (NH₄)₂CO₃ в количестве 0,02%, способствующем повышению термоустойчивости сливок.

Для устранения кормовых привкусов широко применяется вакреация, в процессе которой сливки распыляются под вакуумом и обрабатываются паром. В производстве обычно применяют трехкамерные вакреаторы. В первой камере сливки подвергаются высокотемпературной пастеризации под разрежением. При этом давление поддерживается в пределах от 0,06 до 0,08 МПа при температуре пара от 88 до 93 °С. Во второй камере вследствие дистилляции пара сливки дегазируются при давлении от 0,05 до 0,061 МПа и температуре 71-82 °С. В третьей камере сливки окончательно дегазируются при остаточном давлении 10,1-15,2 кПа. По выходе из вакреатора их немедленно охлаждают, чтобы предотвратить вытапливание жира. После вакреации и дезодорации сливки приобретают «пустой вкус», так как из них удаляются и нужные ароматические вещества. Их восстанавливают повторной пастеризацией при температуре 95 °С для восполнения утраченных вкуса и естественного запаха.

Масло из дезодорированных или вакреированных сливок приобретает излишне твердую консистенцию, в большей степени склонно к окислению. Поэтому дезодорацию и вакреацию сливок следует применять только при необходимости.

Дезодорацию проводят во время пастеризации молока. В зависимости от температуры молока, поступающего в дезодоратор из секции регенерации, поддерживается величина вакуума, приведенная в таблице 1.



Таблица 1. Величина вакуума, соответствующая температуре молока.

Температура молока, °C	40-45	70-72	74-78
Вакуум, кПа	92-90	68-62	60-30

После вакуумной обработки молоко направляют в ванну по трубопроводу, который опускают по возможности ближе ко дну для предотвращения обогащения молока воздухом.

Удаление летучих веществ из молочного сырья вместе с соковыми парами происходит в соответствии с законом Рауля. Степень удаления летучих веществ зависит от величин их молярной доли и давления их паров, обусловленного температурой кипения:

p_n=pN,

где р_n - парциальное давление паров летучих веществ; р - давление паров летучих веществ при данной температуре; N - молярная доля летучих веществ в растворе.

При наличии высокомолекулярных соединений, температура кипения которых выше температуры кипения воды, существенной дезодорации молочного сырья не происходит. Поэтому запахи лука, чеснока, химикатов и нефтепродуктов при дезодарации не удаляются.

В производстве, для удаления стойких запахов используются также установки, в которых пар подается при небольшом вакууме в продукт инжектором. В смесительной секции продукт нагревается, затем поступает в верхнюю часть первого циклонного отделителя, из него газ и пар частично удаляются в эжекторный конденсатор, а дезодорированный продукт направляется в промежуточную емкость, затем он поступает во второй циклонный отделитель, где вскипает и дополнительно дезодорируется. Пары и газы удаляются в эжекторный конденсатор.

В зависимости от конструкции вакуум-камеры обработка молочного сырья происходит различными способами. Это может быть способ разбрызгивания молока или сливок в вакуум-камере с помощью форсунки. Увеличение площади поверхности молока при разбрызгивании и вакуум для кипения молока при низких температурах способствуют лучшему отделению воздуха и газов. Деаэрация может осуществляться также в паровом пространстве колонки, представляющей собой емкость с размещенными внутри полками. Молочное сырье в паровом пространстве последовательно проходит каждую камеру с полками (от 2 до 8) и кипит в тонком слое. При этом из него удаляются воздух и газы.

Если нет на производстве вакуумных деаэраторов или дезодораторов, то для удаления посторонних привкусов и запахов из сливок применяют сепараторы. Сливки смешивают с обезжиренным молоком или водой и подвергают сепарированию. При этом посторонние привкусы и запахи переходят в обезжиренное молоко или воду.



2. Оборудование для термовакуумной обработки молока

Для очистки молока на производстве используются дезодораторы и деаэраторы.

2.1 Дезодоратор

Дезодоратор - это устройство, предназначенное для очистки молока от нежелательных запахов и привкусов молока и сливок.

Дезодоратор для молока и сливок, включает в себя вертикально установленную цилиндрическую вакуум-камеру с распределителем дезодорируемой жидкости и подводящим патрубком. При этом распределитель состоит из трубки с входным участком, например, в виде сопла и сообщенных с ней реактивных сопел, укрепленных во втулке, установленной на трубке.

Однако распределитель дезодорируемой жидкости орошает боковые стенки вакуум-камеры струями, не позволяющими образовать пленку с большей поверхностью испарения, в результате чего снижается эффективность процесса дезодорации жидкости.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличения общей поверхности испарения жидкости.

Для достижения указанной цели в дезодораторе для жидкости, содержащем вертикально установленную цилиндрическую вакуум-камеру, распределитель дезодорируемой жидкости и подводящий патрубок, распределитель выполнен в виде конической перфорированной тарелки, на наружной поверхности которой расположены лопатки, снабженной приспособлением для регулирования толщины пленки. При этом коническая тарелка и приспособление для регулирования толщины пленки установлены на подводящем патрубке соответственно последнему.



2.2 Деаэратор

Рассмотрим конструкцию деаэратора серии BZ .

Устройство выполнено полностью из нержавеющей стали, санитарное исполнение. Производительность данного аппарата от 1000 до 30000 л/час. Отделение от газов и паров жидкостей производится одновременно без образования пены. Степень вакуума может регулироваться в процессе работы по результатам, которые необходимо достичь. Устройство может работать в широких пределах заданной температуры. Вакуум обеспечивается специально предназначенным для этого насосом для воздуха, конденсации и отвода паров.

Детали конструкции:

- Вертикальный танк из нержавеющей стали снабженный тангенциальным выходом для продукта, смотровым стеклом и распыляющим моющим шариком (подходящим для соединения с CIP).

- Центробежный насос для отбора продукта.

-Вакуумный насос (циркулирующего типа) для удаления несконденсированного газа.

- Манометр.

-Электронный контроль уровня с модулирующим клапаном потока из нержавеющей стали.

- Контрольная панель из нержавеющей стали.

Технологические детали:

- Оборудование может эксплуатироваться в широком интервале температур.

-Продукт доставляется в танк через тангенциальный вход, который обеспечивает немедленное и безпенное удаление пара и газа из обрабатываемого продукта.

- Степень вакуума легко регулируется посредством соответствующих ручных клапанов.

2.3 Принцип дейтвия термовакуумных аппаратов на примере «Дивэмилк»

Рассмотрим принцип действия термовакуумных аппаратов на примере аппарата «Дивэмилк», серийное производство которого было организованно на базе трех машиностроительных заводов Украины.

Используемая на предприятиях молочной промышленности технология «Дивэмилк» и массообменное оборудование, реализующее эту технологию, предназначены для обработки натурального молока и жидких молочных продук тов с целью их деаэрации и дезодорации, гомогенизации, снижения кислотности, повышения термостойкости и подавления вредной микрофлоры, что в конечном итоге способствует повышению качественных показателей и существенному улучшению вкусовых характеристик выпускаемой продукции.

2.3.1 Предназначение аппарата «Дивэмилк»

Термостабильность системы - одно из важнейших качеств, которое определяет возможность последующей переработки сырья и получения качественного продукта в целом. Термостабильность характеризует способность сохранять агрегационную стойкость белков в молоке при воздействии на продукт сравнительно высоких температур. Этот показатель определяет не только качество молока, но и возможность его дальнейшей переработки при производстве молочных продуктов. Основными факторами, которые обеспечивают сохранение термической устойчивости биологической системы являются солевое равновесие и фракционный состав белков. В молоке даже незначительные изменения фракционного состава (в пределах 0,1-1 % от общего содержания белков) могут привести либо к увеличению термостойкости, либо к полной ее потере [3]. Показатель термостабильности в значительной степени зависит от величины титрованной кислотности и от степени бактериального обсеменения исходного молока. Величина титрованной кислотности натурального молока, пригодного для потребления или обработки, должна находиться в пределах 15-19 °Т. Повышение кислотности молока и высокий уровень содержания нежелательной микрофлоры, как правило, приводит к потере термостойкости, что в результате снижает пищевую безопасность продукта. Возможность управления этими показателями с целью повышения качества продукта крайне необходима в производстве.

Установлено, что обработка молока при использовании технологии «Дивэмилк» повышает показатель термостойкости на 1-2 пункта и уменьшает кислотность на 1-3 °Т.

Степень изменения этих показателей зависит от качества исходного молока. Так, в молоке с изначально высокой термостойкостью и низкой титрованной кислотностью степень изменения оказывается незначительной, тогда как при обработке молока с низкой термостойкостью и повышенной титрованной кислотностью наблюдаются существенные изменения, обеспечивающие улучшение этих качественных показателей.

2.3.2 Принцип работы аппарата

Особенности использования аппарата в конкретных технологических схемах определяются специфическими требованиями общей технологической задачи. Поступающее на обработку охлажденное молоко по условиям технологии должно быть нагрето до определенной высокой температуры (например, с целью его пастеризации), а затем снова охлаждено до исходной температуры. Для выполнения оптимальных условий регенерации тепла, лежащей в основе данной технологии, и, соответственно, повышения энергетической эффективности в аппарате реализуется испарительно-конденсационная схема обработки, которая обеспечивает возможность снижения энергетических потерь. Широко используемые сегодня в молочной промышленности аппараты этого типа характеризуются сравнительно небольшими удельными затратами энергии и высокой надежностью в работе. Вместе с тем анализ работы аппаратов в условиях производства показал принципиальную возможность повышения эффективности его работы и снижения непродуктивных энергетических затрат.

Принципиальная схема работы аппарата для термовакуумной обработки жидких сред показана на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема работы аппарата: 1, 2, 3, 4 - центробежные насосы; 5 - вакуумный насос; 6 - пастеризатор; 7 -холодильник; К1 и К2 - камеры конденсации, В1 и В2 - камеры вскипания, ВК1 и ВК2 - соединительные каналы І и ІІ ступени соответственно охлаждения. Избыток пара из камеры B2 через канал BK2 перетекает в камеру K2, а жидкость насосом подается в теплообменник-холодильник 7, где ее температура снижается на величину ДT2 = TB2 вых - Tmin, достигая значения исходной температуры Tmin = T0 = 5 °С. Нейтральные газы (воздух), которые десорбируются из жидкости в процессе ее испарения и адиабатного вскипания выводятся из обеих камер конденсации вакуумным насосом 5.

Аппарат состоит их двух секций, каждая из которых включает камеру испарения B и камеру конденсации K. В верхней части камер установлены форсунки, обеспечивающие диспергирование жидкости. Собирающаяся на дне жидкость удаляется из камер с помощью центробежных насосов 1-4. В каждой секции аппарата камеры B и K соединены между собой каналом, через который пар из камеры испарения поступает в камеру конденсации, так что давления пара в обеих камерах практически одинаковы.

Перед началом работы герметичные камеры аппарата вакуумируются для полного удаления воздуха, так что в процессе работы давление в каждой камере равно давлению насыщенного пара при температуре жидкости на выходе из камеры. Исходная холодная жидкость с температурой T0 = Tmin ? 5 °C через форсунку подается в камеру конденсации K2 второй секции аппарата. Пар, поступающий в камеру K2 из камеры испарения B2 через соединительный канал BK2, конденсируется на каплях холодной жидкости, нагревая ее. Из камеры K2 жидкость насосом через трубопровод подается на вход камеры конденсации K1 первой секции, где пар, поступающий из камеры B1 через канал BK1, конденсируется на каплях, дополнительно нагревая жидкость. Из ка меры K1 жидкость поступает в пастеризатор 6 с температурой Tпаст = Tmax, где температура жидкости возрастает на величину ДT1 = Tmax - TK1вых, достигая требуемого по условиям технологии значения Tmax = 85ч95 °С. После пастеризатора жидкость под давлением Psat(Tmax) через специальный патрубок поступает в камеру B1. Так как давление в камере B1 намного ниже Psat(Tmax), в патрубке происходит интенсивное адиабатное вскипание, что обеспечивает гидромеханическую обработку жидкой смеси и ее диспергирование. Поэтому в камеру B1 жидкость поступает в виде факела мелкодисперсных капель. Из-за низкого давления пара и высокой температуры поступающей жидкости капли интенсивно испаряются с выделением большого количества пара. Избыток пара из камеры B1 переходит через канал BK1 в камеру K1, где конденсируется на холодных каплях. Из камеры B1 жидкость подается в камеру испарения B2 для последующего.

При использовании данной технологии основные затраты энергии связаны с нагреванием жидкости в пастеризаторе и последующим охлаждением жидкости в холодильнике. Поэтому жидкость на выходе из камеры K1 перед пастеризатором должна быть достаточно нагретой, а жидкость на выходе из камеры B2 перед холодильником достаточно охлажденной, с тем чтобы снизить величины перепада температур ДT1 до минимально низких значений и тем самым уменьшить непроизводительные потери энергии. Режим работы аппарата, при котором обеспечиваются условия достижения минимальных значений ДT1 и ДT2, будем называть идеальным режимом.

Как показывают расчеты, при идеальном режиме работы двухступенчатой испарительно-конденсационной схемы теоретически достижимые минимальные значения величин ДT1 и ДT2 однозначно определяются соотношением

|ДT1|min = |ДT2|min = (Tmax - Tmin) / 3. (1)

Проблема оптимизации режимов работы промышленного аппарата по критериям энергосбережения связана с поиском и устранением причин, препятствующих приближению работы аппарата к идеальному режиму.



3. Способы деаэрации молока

В молоке всегда содержится большее или меньшее количество воздуха и газов. Объем воздуха в молоке, находящемся в коровьем вымени, зависит от содержания воздуха в крови животного. Содержание кислорода невелико, поскольку этот газ химически связан гемоглобином, в то время как процент двуокиси углерода сравнительно высок, потому как кровь переносит ее в большом количестве от клетки к клетке. Общее содержание воздуха в молоке, находящемся в вымени, может составлять 4,5-6% из которых на долю кислорода приходится около 0,1% азота - около 1 % и двуокиси углерода - 3,5-4,9%.

Во время доения молоко контактирует с воздухом, подвергается различным воздействиям, атмосферный кислород в нем растворяется, в то время как двуокись углерода улетучивается. Часть воздуха, попавшего в молоко, не растворяется в нем, а сохраняется в виде мелкой дисперсии, в дальнейшем присоединяясь к жиру. После доения и сбора во флягу или охлаждаемый танк молоко может содержать 5,5-7 О°А воздуха, что составляет в среднем 6% объема. Воздух может находиться в молоке в трех состояниях: диспергированном, растворенном и химически связанном Соотношение этих форм изменяется под воздействием температуры и давления. Например, при повышении температуры в процессе пастеризации растворенный воздух переходит в дисперпированное состояние и может стать причиной некоторых проблем во время переработки молока.

Таблица 2. Содержание газов (об. %) в сборном сыром молоке, приготовленном для потребительского рынка.

	Кислород	Азот
Минимум	0,30	1,18
Максимум	0,59	1,63
В среднем	0,47	1,29



Дальнейшее подмешивание воздуха.

В основном воздух попадает в молоко на ферме во время транспортирования и его приемки на молочном заводе, поэтому ничего странного нет в том, что поступающее молоко содержит в своем объеме до 10% воздуха или даже больше. На этом этапе преобладает воздух в виде тонкой и грубой дисперсии. Диспергированный воздух может являться причиной следующих проблем:

* Неточности в измерении объема молока

* Пригорания к нагревающим поверхностям пастеризатора

* Уменьшения степени обезжиривания

* Снижения точности автоматической нормализации в процессе обработки

* Концентрирования воздуха в сливках, что приводит к:

- неточной нормализации по жирности

- пригоранию сливок на поверхностях теплообменных аппаратов

- преждевременному сбиванию сливок (а как следствие: потери при производстве масла, налипание жира в верхней части упаковки, уменьшение стабильности кисломолочных продуктов, т.е. отделения сыворотки).

3.1 Удаление воздуха при сборе молока

Во время сбора молока в молоковозы из фляг или охлаждаемых танков количество молока поступающего от каждой фермы измеряется с помощью счетчика при перекачивании молока. Чтобы получить максимально точные данные, непосредственно перед замером молоко пропускается через деаэратор, поэтому большинство молоковозов оснащены устройствами, через которые должно пройти молоко перед измерением его объема, после чего оно попадает в автоцистерну. Назначение этого оборудования - фильтрование, перекачивание, удаление воздуха и измерение объема молока до того, как оно попадает в цистерну. Коротко о принципе действия данного оборудования: заборный шланг присоединяется к емкости с молоком, молоко проходит сквозь фильтр и поступает в деаэратор, позитивный насос являемся самовсасывающим. Вместе с повышением уровня молока в деаэраторе поднимается и находящийся в нем поплавок. На определенном уровне поплавок закрывает клапан в верхней части сосуд, давление в сосуде повышается, вследствие чего срабатывает обратный клапан. Молоко проходит через счетчик и блок клапанов в баки цистерны. Слив происходит через отверстие с помощью шланга.

3.2 Удаление воздуха при приемке молока

По прибытии на молокозавод молоко снова будет содержать диспергированный воздух, который попал в него из-за тряски по дороге с фермы. Как правило, при перекачивании молока в приемные емкости снова осуществляют измерение количества молока, и в этом случае для получения точного результата оно должно сначала быть пропущено через деаэратор такого же типа. Впускное отверстие цилиндрической емкости должно находиться на более низком уровне, чем выпускная труба цистерны, так как молоко будет в нее поступать самотеком, а не нагнетаться насосом. Система может работать в ручном или автоматическом режиме. В обоих случаях эффективность деаэрации во многом зависит от того каково содержание воздуха и насколько мелко он диспергирован. Мельчайшие воздушные пузырьки не удаляются.

3.3 Удаление воздуха при обработке в вакууме

Для удаления растворенного воздуха или мелких его пузырьков из молока с успехом применяется метод вакуумной деаэрации. Предварительно нагретое молоко подается в расширительный сосуд, в котором создастся вакуум, соответствующий кипению при температуре на 7-8 °С ниже температуры предварительного нагрева. Температура молока, поступающего в бак деаэратора при 68 °С, немедленно снижается до 60 °С, В условиях вакуума происходит кипение продукта и растворенный воздух выделяется вместе с испарениями. Пар проходит во встроенный в сосуд конденсатор, конденсируется и возвращается в молоко, в то время как воздух вместе с газами удаляется из сосуда вакуумным насосом. При производстве йогурта вакуумный сосуд не оснащается конденсатором, поскольку молоко в этом случае обычно слегка конденсируют (на 15-20%) Испарения в этом случае конденсируются отдельно.

3.4 Деаэрация в процессе обработки молока.

Цельное молоко поступает в пастеризатор, где оно нагревается до 8 °С. Затем оно направляется в расширительный сосуд для вакуумной обработки. Для оптимизации процесса молоко поступает в вакуумную камеру по касательной через широкое отверстие, что позволяет ему распределиться тонким слоем по стенке сосуда. Расширение пара, испаряющегося из молока при входе в сосуд, ускоряет движение потока вниз по стенке. По мере движения вниз, к выпускному отверстию, также расположенному в касательной плоскости скорость потока замедляется Таким образом, входная и выходная скорости идентичны. Подвергнувшееся деаэрации молоко температура которого теперь составляет 60 °C, сепарируется, нормализуется и гомогенизируется, а затем поступает обратно в пастеризатор для окончательной тепловой обработки. Если сепаратор является частью технологической линии, перед ним должен сюять регулятор потока, который обеспечивает постоянный поток через деаэратор. В этом случае гомогенизатор должен быть снабжен контуром циркуляции (обхода) Если в линии нет сепаратора, постоянный поток через деаэратор будет поддерживать сам гомогенизатор (без контура циркуляции).



4. Значение термовакуумной обработки молока при производстве молочной продукции

Поступающие на переработку молоко и сливки иногда имеют посторонние привкусы и запахи различной степени выраженности. При переработке они переходят в молочные продукты и иногда становятся более выраженными.

Если молоко имеет неприятный запах или запах кормов, в сырах, полученных из такого молока, могут наблюдаться пороки вкуса (затхлый, кормовой, посторонний вкус и запах), поэтому его следует подвергать дезодорации.

На молочном заводе термовакуумная обработка применяется с целью удаления из молочного сырья газов, посторонних привкусов и запахов. Ее осуществляют в вакуум-камерах, так как при разрежении молочное сырье кипит при температурах ниже 100 °С (70-80 °С). Эта операция необходима при производстве стерилизованных молочных продуктов, пастеризованных сливок и сливочного масла.

Вакуумирование молока после пастеризации в течение 10 мин снижает продолжительность сычужного свертывания в весенне-зимний период на 2-3%, а в летний - на 7,5-10%, существенно ускоряет скорость синерезиса. При вакуумировании из молока вместе с газами удаляются летучие соединения, ответственные за посторонние запахи, т. е. происходит дезодорация молока.

Диспергированный воздух может являться причиной следующих проблем:

* Неточности в измерении объема молока

* Пригорания к нагревающим поверхностям пастеризатора

* Уменьшения степени обезжиривания

* Снижения точности автоматической нормализации в процессе обработки

* Концентрирования воздуха в сливках, что приводит к:

- неточной нормализации по жирности

- пригоранию сливок на поверхностях теплообменных аппаратов

- преждевременному сбиванию сливок (а как следствие: потери при производстве масла, налипание жира в верхней части упаковки, уменьшение стабильности кисломолочных продуктов, т.е. отделения сыворотки).

Именно процесс термовакуумной обработки молока помогает избегать негативных последствий в дальнейшей переработке молока и дефектов в продуктах, произведенных из данного молока.



Заключение

Поступающие на переработку молоко и сливки иногда имеют посторонние привкусы и запахи различной степени выраженности. При переработке они переходят в молочные продукты и иногда становятся более выраженными.

Тепловая обработка - одна из основных и необходимых технологических операций переработки молока, проводимых с целью обеззараживания.

Для удаления из молочного сырья газов, посторонних привкусов и запахов проводят термовакуумную обработку. Эта операция необходима при производстве молочных продуктов.

Диспергированный воздух может являться причиной некоторых проблем: неточности в измерении объема молока, уменьшения степени обезжиривания, концентрирования воздуха в сливках, вследствие чего возможны: неточная нормализация по жирности, пригорание сливок на поверхностях теплообменных аппаратов, преждевременное сбиванию сливок (а как следствие: потери при производстве масла, налипание жира в верхней части упаковки, уменьшение стабильности кисломолочных продуктов, т.е. отделения сыворотки).

Чтобы избежать данных проблем, растворенный или диспергированный воздух удаляют из молока методом термовакуумной деаэрации или дезодорации.



Список использованных источников

1. Бредихин С.А., Космодемьянский Ю.В., Юрин В.Н. Технология и техника переработки молока. - М.: Колос, 2003. - 400 с.:ил

2. Горбатова К.К. Химия и физика белков молока. - М.: Колос, 1993. - 192 с.

3. Долинский А.А., Шурчкова Ю.А., Иваницкий Г.К., Целень Б.Я. Наука и инновации, 2010. Т. 6. № 1. С. 59-68.

4. Долинский А.А., Иваницкий Г.К. Тепломассообмен и гидродинамика в паро-жидкостных дисперсных средах. Теплофизические основы дискретно-импульсного ввода энергии. - К.: Наук. думка, 2008. - 381 с.

5. Золотин Ю.П. Стерилизованное молоко. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 157 с.:ил.

6. Притыко В.П. Машины и аппараты молочной промышленности / В.П. Притыко, В.Г. Лунгрен. - М: Пищевая промышленность, 1979. - 320 с.

7. Сурков В.Д. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности: 2-е изд., перераб. и доп. / В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, Н.В. Барановский. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 368 с.

8. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, Г.Ю. Сажинов, Р.И. Раманаускас. - М.: ДеЛи принт, 2006. - 616 с.

9. Шурчкова Ю.А. Адиабатное вскипание. - К.: Наук. думка, 1999. - 278 с.



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рис.1. Одна из возможных схем компоновки опытно-промышленного образца аппарата термовакуумной обработки молока

Рис. 2. Аппарат термовакуумной обработки молока



Рис. 3. Дегазатор «Альборн»

Размещено на Allbest.ru

...