Производство пастеризованного молока

Угол наклона образующей тарелки, град 50

Температура сепарирования, 0С 35-40

Мощность электродвигателя, кВт 7,5

Давление на выходе очищенного молока, МПа 0,3

Электродвигатель тип, исполнение 4А132М, М300

Габаритные размеры, мм 1375х880х1210

Масса сепаратора, кг 470

 

Молоко по центральной трубке поступает  в тарелкодержатель барабана, откуда оно по щелеобразному каналу, образованному основанием тарелкодержателя и днищем корпуса барабана, попадает в грязевое пространство. Здесь процесс очистки начинается, а в межтарелочном пространстве завершается.

Молоко, освобожденное от частиц механических примесей, по зазору между верхними кромками тарелок и тарелкодержателем поднимается в камеру, в которой расположен напорный диск, обеспечивающий выход молока из барабана и подачу в другие машины и аппараты, предназначенные для дальнейшей технологической переработки.

Пастеризационно-охладительная установка для питьевого молока

1 - уравнительный бак 2 - поплавковый  регулятор уровня; 3 - центробежный  насос для молока; 4 - ротаметрический регулятор; 5 - пластинчатый аппарат; 6 - сепаратор молокоочиститель; 7 - выдерживатель; 8,12 - датчики температуры; 9,10,13,14, 20,22,23 - показывающий манометры; 11 - вентиль для регулирования подачи рассола; 15 - возвратный клапан; 16 - центробежный насос для подачи горячей воды; 17 - бачок аккумулятор; 18,19 - регулирующие клапаны подачи воды

Из молокохранительного отделения молоко подается в уравнительный бак 1, который имеет поплавковый регулятор уровня 2. при работе установки постоянный уровень в уравнительном баке поддерживается регулятором, что способствует стабильной работе центробежного насоса и предотвращает перелив молока из бака. Далее молоко центробежным насосом 3 нагнетается в первую секцию рекуперации I пластинчатого аппарата 5. Между центробежным насосом и пластинчатым аппаратом установлен ротаметрических регулятор 4, который обеспечивает постоянство производительности установки. В первой секции рекуперации молоко нагревается до температуры 40-50 и поступает в сепаратор - молокоочиститель 6, где происходит его очистка. Установка может иметь один сепаратор-молокоочиститель с центробежной выгрузкой осадка или два сепаратор-молокоочистителя без центробежной выгрузки, работающих поочередно. После очистки молоко, нагреваясь до температуры 65-700С во второй секции рекуперации II, по внутреннему каналу переходит в секцию пастеризации III, где нагревается до температуры пастеризации 76-800С. После секции пастеризации молоко выдерживается в выдерживателе 7 и возвращается в аппарат, где предварительно охлаждается в секциях рекуперации I и II и окончательно до конечной температуры - в секциях водяного охлаждения IV и рассольного охлаждения V.

На выходе из аппарата установлен возвратный клапан 15. Он регулирует направление  потока пастеризационного охлажденного молока к фасовочным автоматам или  в уравнительный бак для повторной  пастеризации при нарушении режима пастеризации.

Горячая вода для нагревания молока подается в секцию пастеризации насосом 16. Из этой секции охлажденная вода, после того как она отдаст тепло  молоку, возвращается в бачок-аккумулятор 17. Вода нагревается до температуры 78-820С паром в пароконтактном нагревателе 21. В пароконтактный нагреватель подается пар регулирующими клапанами подачи 18 и 19. На выходе пастеризационного молока из секции пастеризации установлен датчик температуры 8, который связан с автоматической системой регулирования температуры пастеризации посредством клапана 19 и возврата молока на повторную пастеризацию посредством клапана 15. Датчик температуры 12 предназначен для контроля температуры охлажденного пастеризационного молока. Установка снабжена показывающими манометрами для контроля давления молока после сепаратора-молокоочистителя 9, для контроля давления холодной воды 10, для контроля давления рассола 13, для контроля давления греющего пара 20,22 и 23.

 

Гомогенизатор

Предназначены для дробления и  равномерного распределения жировых  шариков в молоке и жидких молочных продуктах. Гомогенизаторы представляют собой многоплунжерные насосы высокого давления с гомогенизирующей головкой.

Гомогенизаторы состоят из следующих  основных узлов: кривошипно-шатунного  механизма с системой смазки и  охлаждения, плунжерного блока с  гомогенизирующей (одной или двумя  ступенями) и манометрическими головками  и предохранительным клапаном, станины  с приводом. Привод осуществляется от электродвигателя с помощью клиноременной  передачи. Гомогенизация осуществляется путем прохода продукта под высоким давлением, с большой скоростью через гомогенизирующую головку, представляющую собой две (одну) ступени щели между притертыми клапаном и седлом, соединенные между собой каналом.

Давление в гомогенизаторе регулируется вращением винтов (от 0 до 200 атм), изменяющих размер щели между клапаном и седлом. В гомогенизаторах применяется принудительная система смазки наиболее нагруженных, трущихся пар в сочетании с разбрызгиванием масла внутри корпуса.

 

Все детали, соприкасающиеся с продуктом  выполнены из пищевой нержавеющей стали.

Гомогенизатор для двухступенчатой  гомогенизации: 1 - змеевиковый охладитель; 2 - трубопровод для подачи мела; 3 - кривошипно-шатунный механизм; 4 - гомогенизирующий клапан; 5 - блок цилиндров; 6 - муфта; 7 - станина; 8 - устройство для выдвижения электродвигателя

Упаковка молока

Автомат для упаковки молока в пакеты (мешочки): 1 - рулон; 2 - механизм для нанесения  даты; 3 - бактерицидная лампа; 4 - формующая  труба; 5 - дозатор; 6 - механизм продольной сварки; 7 - механизм поперечной сварки и резки пакетов; 8 - заваренный и  отрезанный пакет; 9 - транспортер пактов; 10 - бункер; 11 - фотоэлемент счетного устройства.

Упаковочная бумажная лента сначала  подается с рулона 1 в емкость  химической обработки, которая наполнена  перекисью водорода а затем огибает направляющий ролик и проходит в зоне бактерицидной лампы 3. В формующем колесе лента свертывается в трубу 4.

Бумажная труба проходит через  электронагреватель, в котором быстро нагревается до 300-400°С, в результате чего мгновенно разлагается перекись водорода, и тем самым достигается надежная стерилизация пакетов. После стерилизации пакетов в бумажную трубу непрерывным потоком поступает стерилизованное и охлажденное молоко. При этом ценообразование полностью исключается.

В нижней части транспортера находится  механизм 7 для поштучной резки  пакетов, наполненных молоком. Отрезанные пакеты подают в ковши подъемного механизма укладчика, который укреплен в основании автомата. Пакеты автоматически укладываются в специальные корзины шестигранной формы.

 

Контроль качества основного  сырья и готового продукта

Молоко и продукты, вырабатываемые из него, благодаря высокой питательности, вкусовым достоинствам и хорошей  усвояемости являются одним из важнейших  источников питания. Они входят в  рецептуры различных хлебобулочных  и кондитерских изделий и широко используются в производствах пищевых  концентратов, продуктов детского и  диетического питания. Молоко содержит 87,5% воды. Из 12,5% сухих веществ в среднем 3,5% приходится на жир, 3,2% - на белки, 0,04% - на небелковые азотистые соединения, 4,7% - на лактозу, 0,7% - на минеральные вещества. Кроме перечисленных основных компонентов, в молоке содержатся витамины, ферменты, пигменты. Вода в молоке, как и в других биологических жидкостях животных организмов, находится в свободном и связанном состояниях. Большая часть воды (84-84,5%) содержится в свободном состоянии, являясь растворителем для водорастворимых компонентов - молочного сахара, у минеральных веществ, витаминов, кислот. Связанная вода (3-3,5%) входит в состав различных гидрофильных коллоидов молока: белков, фосфатидов. Молочный жир неоднороден по составу и состоит преимущественно из смеси различных триглицеридов; в небольшом количестве обнаружены ди- и моноглицериды. Наряду с ними молочный жир содержит фосфолипиды и стерины.

Свойства молочного жира определяются составом и структурой жирных кислот триглицеридов. В молочном жире обнаружено свыше 100 жирных кислот, из которых количественно  преобладают 10 - 12. Среди насыщенных жирных кислот в большом количестве содержатся пальмитиновая, миристиновая и стеариновая, из ненасыщенных кислот преобладает олеиновая.

Молочный жир характеризуется  высоким содержанием низкомолекулярных  летучих жирных кислот - масляной, капроновой, каприловой, каприновой, придающих молоку специфический вкус и аромат. Наличие в составе молочного жира низкомолекулярных жирных кислот обусловливает его низкую температуру плавления - ниже температуры плавления бараньего, говяжьего, свиного жира, которая составляет 28 - 33 0С.

Жир в молоке находится в виде шариков, окруженных защитными пленками (лецитиново-белковыми оболочками), препятствующими их слипанию, и представляет собой эмульсию в воде. Жировая эмульсия в молоке устойчива. Как правило, при технологической переработке молока (нагревании, охлаждении, механическом воздействии) оболочки жировых шариков не разрушаются. Молочный жир обладает высокой усвояемостью, так как имеет низкую температуру плавления и тонко диспергирован в молоке. Биологическая ценность его высока благодаря наличию полиненасыщенной арахидоновой кислоты, лецитина, холестерина. Молочный жир является существенным источником β-каротина, витаминов А и D.

Белки молока можно разделить на 2 группы: казеин и сывороточные белки; казеин составляет 80%, сывороточные белки - 20% от массовой доли белков молока. Казеин является фосфопротеином и представляет собой смесь нескольких фракций, различающихся по химическому составу, находящихся в молоке в виде коллоидного раствора. Важным свойством казеина является способность к коагуляции, при которой происходит разрушение его коллоидного состояния. При выработке молочных продуктов коагуляцию казеина осуществляют с помощью кислот, сычужного фермента и хлорида кальция.

 

Основную часть сывороточных белков составляют β-лактоглобулин и α-лактальбумин, содержащиеся в молоке в тонкоциапергированном состоянии. Благодаря значительному содержанию незаменимых аминокислот белки молока являются полноценными. Особенно богаты незаменимых аминокислотами сывороточные белки, в которых содержание таких дефицитных аминокислот как лизин, триптофан, метионин и треонин, наиболее высоко. Белки молока обладают высокой усвояемостью (95 - 96%). Небелковые азотистые соединения содержатся в молоке в малых количествах.

Лактоза является основным углеводом  молока. Она положительно влияет на организм человека: помогает усвоению кальция и фосфора пищи, улучшает состав микрофлоры кишечника благодаря  тому, что образующаяся при сбраживании  лактозы молочная кислота подавляет  развитие гнилостных бактерий. Кроме  того, ее компонент галактоза необходима для построения нервных и мозговых тканей человека

Лактоза подвергается сбраживанию  после предварительного расщепления  β-галактозидазой на составляющие ее моносахара: глюкозу и галактозу. При нагревании молока до температуры 95°С и выше происходит его побурение, обусловленное реакцией меланоидинообразования, возникающей между лактозой и аминокислотами. Наиболее активно эта реакция протекает при стерилизации, сгущении и сушке молока.

Минеральные вещества представлены в  молоке макро - и микроэлементами. К  основным макроэлементам относят кальций, фосфор, натрий, калий и хлор. Содержание кальция в молоке составляет в  среднем 120 мг %.

Кальций имеет большое значение в технологии переработки молока. Например, широкое количество кальция  замедляет сычужное свертывание  казеина при выработке сыра и  творога, а его избыток вызывает свертывание белков молока при тепловой обработке. Кальций и фосфор находятся в молоке в легкоусвояемой и хорошо сбалансированной форме.

Микроэлементы в молоке представлены чрезвычайно широко. Молоко содержит ионы меди, железа, цинка, марганца, йода, кобальта и др. Их количество зависит  от рационов кормления, стадии лактации, состояния здоровья животных и т. д. В молоке микроэлементы связаны  с белками или оболочками жировых  шариков.

Ферменты молока различают истинные, или нативные, образуемые в клетках молочной железы, или переходящие в молоко из крови животного и ферменты микроорганизмов. Наиболее важными в технологии переработки молока являются представители оксиредуктаз - редуктаза, пероксидаза, каталаза и гидролаз-липаза, фосфатаза, β - галактозидаза.

Редуктаза накапливается в молоке по мере обсеменения его микроорганизмами, и потому редуктазная проба служит показателем общей бактериальной обсемененности молока.

Пероксидаза является нативным ферментом. Этот фермент характеризуется термостабильностью и инактивируется при температуре около 80°С. Каталаза окисляет пероксид водорода с образованием молекулярного кислорода. По количеству выделившегося кислорода судят о содержании каталазы в молоке. Катализ переходит в молоко из тканей молочной железы. В молоке, полученном от здоровых животных, каталазы мало, а в молоке больных животных активность каталазы возрастает.

Молоко содержит липазу: нативную и микробную. Нативная липаза связана с казеином и оболочками жировых шариков и не обладает высокой активностью, тогда как микробная очень активна и может вызывать прогорклый вкус молока и молочных продуктов. Некоторые плесневые липазы обусловливают образование вкуса и аромата сыров (рокфор, камамбер и др.).

Фосфатаза является нативным ферментом молока. Высокая чувствительность ее к температуре положена в основу метода контроля эффективности пастеризации молока и молочных продуктов (ГОСТ 3623-73).

Лактаза (β-галактозидаза) выделяется молочнокислыми бактериями и некоторыми дрожжами. Она катализирует расщепление лактозы на глюкозу и галактозу.