- •Введение
- •1.2. Производство питьевого молока. Молоко коровье пастеризованное
- •2. Обзор конструкций – аналогов проектируемой машины.
- •2.1 Сущность обработки продуктов в гомогенизаторах и механизм гомогенизации
- •2.2 Особенности работы и основные характеристики гомогенизаторов
- •2.3 Конструкции гомогенизаторов
- •3. Описане назначение, устройства и принципа действия проектируемой машины
- •4. Рекомендации по эффективной эксплуатации гомогенизаторов.
- •Esl milk homogenization process
- •Homogenizers’ features
- •7.2 Проверочный расчет
1.2. Производство питьевого молока. Молоко коровье пастеризованное
Технология питьевого молока различных видов предусматривает сохранение качества сырья с момента получения его на ферме до передачи в торговую сеть. Технологический процесс состоит из следующих основных технологических операций:
П
риемка
и подготовка сырья
Т
епловая
обработка и гомогенизация молока
(смешение с наполнителями в случае
выпуска питьевого молока с ароматическими
и вкусовыми добавками)
Р озлив, укупорка и маркировка
Хранение и транспортировка
При выработке питьевого молока его принимают в соответствии с действующими Государственными стандартами, технологическими инструкциями и др. Особенности выполнения отдельных технологических операций излагаются ниже при описании технологии производства каждого вида питьевого молока. В соответствии с действующим государственным стандартом молоко, пастеризованное должно иметь вкус и запах без каких-либо посторонних, не свойственных свежему молоку привкусов и запахов. По внешнему виду оно должно представлять собой однородную жидкость без осадка. Цвет натурального молока белый со слегка желтоватым оттенком. Пастеризованное питьевое молоко не должно содержать патогенных микроорганизмов.
Каждую партию молока, предназначенного для переработки, тщательно перемешивают и отбирают пробу для определения кислотности, плотности и содержания жира. Отобранное по качеству молоко нормализуют по содержанию жира при выработке пастеризованного, топленого молока и по содержанию жира и сухих обезжиренных веществ при выработке молока белкового. Все виды молока (кроме топленого) нормализуют по жиру с таким расчетом, чтобы содержание жира в нормализованной смеси было на 0,05% больше содержания жира в готовом продукте.
При выработке топленого молока составляют смеси с содержанием жира 3,9 и 5,8%, т. е. с таким расчетом, чтобы после топления содержание жира в них составляло 4,05 и 6,05%.
Молоко по жиру нормализуют следующим образом: добавляют к цельному молоку обезжиренное; добавляют к цельному молоку сливки; отбирают часть сливок путем сепарирования части молока. Количество обезжиренного молока, необходимого для нормализации, определяют по формуле.
Ко = Км (Жм -Жн)/(Жн - Жо), (1.1)
где Ко — количество обезжиренного молока, необходимое для нормализации, кг; Км — количество нормализуемого молока, кг; Жм — содержание жира в нормализуемом молоке, %; Жн — содержание жира в нормализованном молоке, %; Жо — содержание жира в обезжиренном молоке, поступающем на нормализацию, %
Количество молока, которое нужно сепарировать, чтобы получить расчетное количество обезжиренного молока, определяют по формуле:
Kсеп = 100Ko/Bo, (1.2)
где Kсеп — количество цельного молока, поступающего на сепарирование, кг; Bo — выход обезжиренного молока, %.
Во = 100(Жсл – Жо)/(Жсл –Жо), (1.3)
где Жсл – содержание жира в сливках, %
Если необходимо нормализовать определенную партию дельного молока, часть его направляют на сепарирование. В этом слу- ' чае количество молока, которое следует сепарировать, рассчитывают по формуле
Kсеп = [Жм (Жсл – Жо) (Жм – Жн)]/[(Жм - Жо) (Жсл - Жн)], (1.4)
Обезжиренное молоко, полученное после сепарирования, добавляют к цельному молоку и после перемешивания получают нормализованное молоко.
Если молоко содержит жира меньше, чем требуется, добавляют сливки. Количество сливок определяют по формуле
Ксл = (Жн - Жм) Км/(Жсл - Жн), (1.5)
где Ксл — количество сливок, кг.
Допускается нормализация молока путем смешивания молока разной жирности (большей или меньшей, чем требуется по рецептуре) В зависимости от технической оснащенности и конкретных условий производства нормализация осуществляется в потоке или емкостях (в резервуарах, ваннах). Наиболее рациональна нормализация в потоке. Для этого применяют сепараторы-нормализаторы или сепараторы-сливкоотделители.
Молоко нормализуют по содержанию сухих обезжиренных веществ, добавляя сухое цельное молоко либо сухое или сгущенное обезжиренное молоко.
Если пастеризованное молоко вырабатывают с использованием сухих молочных продуктов, сырье готовят следующим образом.
Для восстановления используют сухое цельное молоко распылительной сушки высшего сорта, сухое обезжиренное молоко распылительной сушки, сухие свежие сливки, пластические несоленые сливки, сладкосливочное несоленое или сухое масло, свежие натуральные сливки и обезжиренное молоко, а также водопроводную воду, отвечающую требованиям, предъявляемым к питьевой воде.
Сухие молочные продукты должны быть тщательно исследованы. В сухом молоке проверяют органолептические показатели и определяют содержание жира, влаги, растворимость. Продукты, не удовлетворяющие требованиям действующего стандарта, к переработке не допускаются.
При определении массы сухого цельного молока учитывают растворимость его, содержание влаги в нем и соотношение между содержанием жира и влаги в сухом молоке. Расчет ведут по формуле
См = НЖм - 100/РЖсм, (1.6)
где См — количество сухого молока с учетом его фактической растворимости и жирности на 1 т восстановленного молока, кг; Н — норма расхода сырья на 1 т восстановленного молока с учетом потерь при 100%-ной растворимости сухих молочных продуктов; Жм — содержание жира в восстановленном молоке, % (Жм=3,2 или 2,5%); Р — фактическая растворимость сухого молока, %; Жсм — фактическое содержание жира в сухом молоке, %.
Сухое цельное молоко растворяют в водопроводной воде при температуре 45—50° С, массу определяют по формуле
т = Н — См Р/100, (1.7)
где т— масса водопроводной воды, которую необходимо добавить, кг.
Массу сухого обезжиренного молока рассчитывают в зависимости от фактической растворимости по формуле
mо = 100mпо/Ро
где то— масса сухого обезжиренного молока с учетом его фактической растворимости на 1 т пастеризованного молока, .кг; тпо — масса сухого обезжиренного молока (100%-ной растворимости) по рецептуре, кг; Ро — фактическая растворимость сухого обезжиренного молока, %.
Массу сухих сливок с учетом их фактической растворимости и фактического содержания жира определяют по формуле
mс = 100НЖм/(РсЖс), (1.8)
где тс — масса сухих сливок с учетом их фактической растворимости и содержания жира на 1 т восстановленного молока, кг; Рс — фактическая растворимость сухих сливок в воде, %; Жс— фактическое содержание жира в сухих сливках, %.
При выработке восстановленного молока из сухого обезжиренного молока и сливок массу воды рассчитывают по формуле
тв = Н — mсс —тсР0/100, (1.9)
где mсс — масса свежих сливок, кг.
При выработке восстановленного молока из сухого обезжиренного молока и сухих сливок массу воды определяют по формуле
тв = Н — тсР/100 — тс Ро/100.
При выработке восстановленного молока из сухих сливок и обезжиренного молока массу воды рассчитывают по формуле
тв = Н — тс Р/100 — то,
где то — масса обезжиренного молока, кг.
Масса сухого обезжиренного молока, необходимая для нормализации цельного молока, а также для производства нежирного молока принимается согласно рецептуре.
Рецептура восстановленного нежирного молока для нормализации цельного молока (в кг на 1000 кг продукта с учетом потерь) дана ниже.
При растворимости сухого обезжиренного молока, сухого цельного молока и сливок менее 100% их массу увеличивают с расчетом на пополнение не растворившейся части.
Способ растворения сухого молока в воде зависит от имеющегося оборудования и количества восстанавливаемого продукта. Для растворения применяют аппараты, обеспечивающие полное смешивание сухого молока с водой, что достигается при энергичном перемешивании смеси мешалками или при циркуляции с помощью центробежного насоса. Для растворения сухих компонентов в воде используют установку И-1-ОВМ производительностью 15 т/ч. Для приготовления небольшого количества восстановленного молока (до 500 л) сухое молоко рекомендуется растворять в ваннах ВДП-600 при 38—42° С. Сухие сливки восстанавливают в воде температурой 38—42° С. При этом на 1 ч. массы сухих сливок берут 2 или 3 ч. воды. Полученную смесь гомогенизируют при 55—60°С, давлении 10 МПа, затем смешивают с обезжиренным молоко.
Восстановленную смесь охлаждают до 5—8° С и для лучшего растворения сухого молока выдерживают при этой температуре 3—4 ч.
Пастеризованное восстановленное молоко разливают в бутылки. Перед розливом допускается смешивание натурального молоко с восстановленным.
С применением масла или сливок восстановленное молоко приготовляют следующим образом. Масло или сливки вносят в жирное восстановленное или свежее молоко в виде стойкой эмульсии 18—20%-ной жирности, доводя жирность смеси до заданной. При этом масло или пластические сливки разрезают на куски по 1,5—2 кг и плавят на маслоплавителе, установленном над смесительной ванной. В ванну вносят обезжиренное восстановленное молоко (3 ч.) и масло (1 ч.). Смесь нагревают до 65—68° С и гомогенизируют при давлении не ниже 10 МПа или эмульгируют на эмульсоре.
Сливки и жировую эмульсию следует смешивать с обезжиренным молоком непосредственно перед пастеризацией.
Восстанавливать молоко с применением масла, пластических или сухих сливок при отсутствии гомогенизатора или эмульсора не рекомендуется.
Нормализованное по жиру и сухим веществам молоко, подогретое в секции регенерации пастеризационно-охладительной установки до 40—45°С, очищают на центробежных молокоочистителях.
Предварительно очищенное молоко гомогенизируют при 45— 55°С, давлении 12,5 МПа. Допускается раздельная гомогенизация молока. Молоко, нормализованное по жиру и подогретое во второй секции регенерации пластинчатого пастеризатора до 55—65° С, сепарируют. При этом массовая доля жира в полученных сливках составляет 16—20%. Сливки гомогенизируют на двухступенчатом гомогенизаторе при давлении: в первой ступени 8—10 МПа, во второй — 2—2,5 МПа. Температура гомогенизации 55—65° С. Гомогенизированные сливки в потоке смешивают с обезжиренным молоком, выходящим из сепаратора-сливкоотделителя, и направляют в секцию пастеризации.
После гомогенизации молоко пастеризуют на пастеризационно-охладительной установке при 76° С с выдержкой 20 с. Пастеризованное молоко охлаждают до 4—6° С в регенеративной, водяной и рассольной секциях пастеризационно-охладительных установок или в других охладителях.
Охлажденное молоко разливают в бутылки, пакеты, фляги или цистерны. Пастеризованное охлажденное до 4—6° С молоко до розлива может храниться не более 6 ч.
Укупоренные бутылки или пакеты с продуктом при необходимости доохлаждают в камере до температуры не более 8°С, после чего технологический процесс считается законченным, а продукт — готовым к реализации.
Пастеризованное молоко хранят при 0—8°С не более 36 ч с момента окончания технологического процесса в соответствии с действующими санитарными правилами для особо скоропортящихся продуктов, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч.
При выработке топленого молока тепловая обработка осуществляется в следующем порядке. Нормализованное по жиру гомогенизированное молоко подогревают до 76° С на пластинчатой пастеризационно-охладительной установке и до 95—99° С на трубчатых теплообменниках или в ваннах ВДП. Топление молока производят в закрытых емкостях 3—5 ч. При этом во избежание отстаивания сливок и образования пенок молоко перемешивают 2—3 мин через каждый час. Затем молоко охлаждают в резервуаре до 40° С и подают на охладитель для охлаждения до 8° С.
