МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –

МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

Технологический факультет

Кафедра технологии хранения и переработки продуктов животноводства

Технология молочных продуктов

Рабочая тетрадь

Москва

Издательство РГАУ-МСХА

2017

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 сепараторы-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.