- •Введение
- •Глава 1. Оборудование для транспортировки и хранения молока и жидких молочных продуктов
- •Классификация емкостей
- •Технико-экономические показатели емкостного оборудования
- •1 Патрубок; 2 кольцо уплотнительное; 3 патрубок; 4 хомут
- •Требования к насосам
- •Основные параметры насосов
- •Классификация насосов
- •Краткое описание и устройство насосов
- •Основы эксплуатации центробежных насосов. Установка насосов (монтаж)
- •Глава 2. Оборудование для количественного учета молочной продукции
- •Схемы счетчиков-расходомеров
- •Устройства для мойки оборудования и трубопроводов
- •Мойка транспортных цистерн
- •Мойка емкостей хранения и трубопроводов
- •Мойка пастеризационно-охладительных и стерилизационно-охладительных установок
- •Мойка вакуум-выпарной установки
- •Типы моющих форсунок
- •Глава 3. Оборудование для механической обработки молока и молочных продуктов
- •Фильтры, фильтр-пресс и мембранные фильтрационные устройства
- •Мембранные установки
- •Применение ультрафильтрации в молочной промышленности
- •1 Кривошипно-шатунный механизм; 2 всасывающий клапан;
- •3 Плунжер; 4 клапан нагнетательный; 5 клапан предохранительный; 6 седло клапана; 7 клапан; 8 гомогенизирующая головка
- •Двухступенчатая гомогенизация
- •Условия эксплуатации
- •Сепараторы
- •Устройство сепараторов
- •Расчет производительности сепаратора-сливкоотделителя
- •Глава 4. Оборудование для тепловой обработки молока и молочных продуктов
- •Особенности эксплуатации теплообменных аппаратов с рубашкой и мешалкой
- •Теплообменные аппараты емкостные с рубашкой
- •Особенности эксплуатации теплообменных аппаратов емкостных с рубашкой
- •Принципиальное устройство основных видов емкостных аппаратов с рубашкой
- •Открытый оросительный охладитель
- •Погружные змеевиковые теплообменники
- •Основные положения по эксплуатации трубчатых теплообменников
- •Пластинчатые теплообменные аппараты
- •Принципиальная схема пастеризационно-охладительной установки для питьевого молока
- •Современные теплообменные пластинчатые установки
- •Контроль и автоматизация процесса
- •Эксплуатация автоматизированных пластинчатых установок. Монтаж
- •Глава 5. Установки для сушки молока и молочных продуктов
- •Устройство и принцип действия вальцовых сушилок
- •Глава 6. Оборудование для выработки сыра
- •Основные понятия и общая технологическая
- •Классификация оборудования для выработки сыров
- •Устройство, принцип работы оборудования для выработки натуральных сыров
- •Установки для выработки сырного зерна
- •Классификация оборудования для выработки плавленых сыров
- •Глава 7. Установки и аппараты для производства сгущенных молочных продуктов
- •Устройство и принцип работы вакуум-аппаратов
- •4. Устройства для приготовления сахарных сиропов
- •Глава 8. Оборудование для выработки сливочного масла
- •Глава 9. Оборудование для производства мороженого
- •Глава 10. Оборудование для производства творога и творожных изделий
- •Охладители творога
- •Глава 11. Оборудование для розлива, фасовки и упаковки молока и молочных продуктов
- •Фасовочно-упаковочный автомат для формования тары и фасовки в нее пастообразных продуктов
- •Особенности упаковки отдельных продуктов
- •Словарь терминов
- •Конвекция – перемещение частиц жидкости или газа в объеме аппарата или теплообменных устройств вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости или газа.
- •Технологический аппарат – устройство, приспособление или оборудование, предназначенное для проведения технологических процессов.
- •394087 Г. Воронеж, ул. Мичурина, 1
Мембранные установки
Мембранные установки работают в периодическом и в непрерывном режиме. Технологическая схема простой установки периодического действия изображена на рисунке 35.
Продукт из емкости подается в модуль. Фильтрат выводится из рецикла, а продукт поступает обратно в емкость. Этот процесс продолжается до тех пор, пока продукт не достигнет заданной концентрации. Недостаток этого метода заключается в том, что продукт продолжительное время вынужден находиться при высокой температуре.
Поэтому во многих случаях применяется метод полупериодического действия. У этой системы (рис. 36) имеется небольшой уравнительный бак, через который постоянно вновь поступает продукт в количестве, равном выводимому из рецикла фильтрату. При этом частичный поток продукта отводится прямо во всасывающий трубопровод циркуляционного насоса.
Рис. 35. Мембранная установка периодического действия
То количество продукта, которое отводится в исходную емкость питательным насосом, подается в рецикл. Преимущество этой системы заключается в том, что с помощью питательного насоса удерживается более высокий уровень давления.
Рис. 36. Мембранная установка полупериодического действия
Крупногабаритные мембранные установки, имеющие в большинстве случаев постоянную производительность, за счет предварительно и дополнительно включенных установок выполнены как установки непрерывного действия. Здесь продукт не отводится опять в исходную емкость, а выводится из процесса. При этом устанавливается определенное соотношение между подачей и выходом продукта, и тем самым регулируется его заданная концентрация (рис. 37).
Существует также возможность определять концентрацию непосредственно на выходе, например, рефрактометром.
Рис. 37. Мембранная установка непрерывного действия
Применение ультрафильтрации в молочной промышленности
Перспективность применения мембранных методов в молочной промышленности обусловлена минимальным денатурирующим воздействием их на белки.
При ультрафильтрации мембрана задерживает только высокомолекулярные соединения и пропускает с фильтратом вещества, образующие «истинный» раствор. Так, при ультрафильтрации обезжиренного молока и молочной сыворотки задерживается (концентрируется) белок, а в фильтрат уходят соли и лактоза. Содержание витаминов в концентрате такое же, как и в исходном сырье.
На рисунке 38 изображена технологическая схема метода ABCOR / MEGGLE для обработки кислой сыворотки. Молоко сквашивается до заданной величины pH и затем сепарируется. Стекающая сыворотка, получающая еще большую часть сывороточных белков, нагревается до температуры ультрафильтрации и концентрируется до получения сухого вещества, равного невызревшему сыру, выходящему из сепаратора. Этот концентрат сывороточного протеина смешивается затем с невызревшим сыром. Это является очень ценным использованием сывороточных белков в экономическом отношении и с точки зрения физиологии питания.
В связи с этим концентрат из кислой сыворотки можно добавлять также к другим кисломолочным продуктам.
В молочной промышленности в настоящее время на основе ультрафильтрации выпускают концентрат сывороточных белков (КСБ-УФ), а также концентрат обезжиренного молока жидкий (ДМБ-1) и сухой ДМБ-1-60.
Технология остальных видов молочно-белковых концентратов предусматривает ультрафильтрационное концентрирование с последующей диафильтрационной обработкой. Такими продуктами являются растворимый сывороточный белок (РСБ), добавка молочно-белковая жидкая (ДМБ-2 и ДМБ-3) и сухая (ДМБ-2-70 и ДМБ-3-70), концентрат белков творожной сыворотки жидкий и сухой (К.БТС) и белки сухие пищевые молочные к/с.
Все вышеописанные виды молочно-белковых концентратов используют в качестве добавок при производстве различных видов молочных продуктов. КСБ-УФ применяют при производстве кефира «Особый», «Утро», сметаны с наполнителем, сыра «Особый», напитка из пахты «Лето», пахты «Городская», сухих молочных каш для детского питания «Новинка» и «Колосок», мороженого «Снегурочка», молочных детских продуктов «Бифидолакт», майонеза столового «Провансаль» и др.
Растворимый сывороточный белок РСБ используют в детском питании для получения продукта «Ладушка-1». Молочно-белковые добавки ДМБ используют в производстве масла «Столовое».
Рис. 38. Технологическая схема обработки кислой сыворотки
Электробаромембранные методы успешно применяют в технологических процессах очистки и концентрирования промышленных стоков. Так, разработан способ очистки сточных вод молочных предприятий, включающий в себя обратноосмотическую или ультрафильтрационную очистку от растворенных веществ.
С
1
2
ретентат на
биологическую
очистку
4
5
3
Очищ. использ. в проц.
пр-ва
Рис. 39. Технологическая схема очистки сточных вод молочных предприятий обратным осмосом и ультрафильтрацией
Рассмотренные группы оборудования участвуют во многих технологических процессах молочных предприятий. Знание принципов их устройства, работы, эксплуатации позволит грамотно принять решение в конкретной производственной ситуации.
Гомогенезаторы предназначены для жидких молочных продуктов, для раздробления жира в молоке, смесях для мороженого и сливках. При этом жир не отстаивается, а изменяются лишь некоторые физические свойства продуктов (повышается вязкость) и улучшается вкус.
Питательная ценность гомогенизированного продукта повышается, так как тонкодиспергированный молочный жир легче усваивается в организме человека.
После гомогенизации значительно замедляется отстаивание жира в жидких молочных продуктах, что особенно важно при хранении. Скорость всплытия , м/с жировых шариков молока можно определить по формуле Стокса
, (12)
где плотность молочной плазмы, кг/м3;
средняя плотность жирового шарика, кг/м3;
коэффициент динамической вязкости плазмы, Па·с;
радиус жирового шарика, м.
Из приведенной формулы видно, что скорость всплытия пропорциональна квадрату радиуса шарика. При гомогенизации крупные жировые шарики уменьшаются примерно в 10 раз, скорость всплытия поэтому должна уменьшиться в 100 раз. Этим и объясняются лучшие показатели хранения гомогенизированного продукта.
В молочной промышленности применяют гомогенизаторы почти исключительно клапанного типа. В них осуществляется одно-, двух- и трехступенчатая гомогенизация. Другие виды оборудования (эмульсоры, вибраторы), используемые для дробления жировых шариков, менее эффективны.
Гомогенизаторы клапанного типа (рис. 40) обладают высокой степенью раздробления. Так, при гомогенизации цельного молока средний размер жировых шариков уменьшается с 3,5…4 до 0,7…0,8 мкм.
Рис. 40. Гомогенизатор: