Первичная обработка молока на заводе

Она заключается в его охлаждении до 4°С и очистке от возможных механических примесей, если молоко 1-й группы чистоты его не очищают.

Первичную очистку должны осуществлять на фермах через ватно-марлевые фильтры.

На предприятии применяют фильтрование и центробежную очистку с помощью сепараторов молоко-очистителей.

При работе сепаратора примеси отбрасываются к стенкам и откладываются в виде слоя, очищенное молоко поступает к центру центрифуги и отводится. Примеси постепенно заполняют всё грязевое пространство и откладываются на тарелках, черех 3 часа работы сепаратор очищают. При очистке молока кислотностью более 20ºТ продолжительность безостановочной работы сепаратора снижается. Наиболее эффективная очистка происходит при температуре 38-40ºС, при этой температуре в молоке с повышенной кислотностью начинается коагуляция белков. В последние годы используют саморазгружающиеся сепараторы, в них установлена гидросистема, т.е. в грязевое пространство входит вода и промывка осуществляется без разборки. Работа увеличивается до 12 часов. В результате очистки качество молока повышается на 1 класс по редуктазной пробе, кислотность понижается на 1-2 ºТ и молоко кислотностью выше 20ºТ нежелательно направлять на центробежную очистку. Иногда используют бактофугирование с помощью сепараторов-бактофугаторов, скорость вращения барабана 16 тыс. об/мин, из молока удаляются даже споры микроорганизмов, процесс проводят при повышенной температуре.

Молоко разделяется на молоко и бактофугат, выделяется 2-3% от массы очищаемого молока. Бактофугат отправляют на тепловую обработку выше 100ºС и снова смешивают с очищаемым молоком.

Сепарирование молока – разделение молока на фракции с различными плотностями во вращающихся устройствах – сепараторах. Молоко разделяется на 2 фракции – сливки и обезжиренное молоко. Жирность обезжиренного молока при сепарировании не более 0,05%, при сепарировании жировые шарики отделяются под действием центробежной силы.

Сепаратор – система тарелок с 3-мя отверстиями по диаметру, расположены друг под другом.

Молоко поступает в сепаратор по верхней или нижней центральной трубке и поднимается по каналам вверх, оно распределяется тонким слоем по тарелкам, в межтарельчатом пространстве жировые шарики поднимаются вверх, а обезжиренное молоко остаётся внизу, зазор между тарелками 0,45-0,5, тарелок несколько десятков, в пространстве между тарелками молоко движется очень медленно – благоприятное условие для отделения жировых шариков. Под напором свежего молока сливки и обезжиренное молоко поднимается вверх и направляются в различные камеры.

Обезжиривание зависит от нескольких факторов: скорость движения шариков

Ʋ=8,77∙n²∙R∙r² ((ρ _пл – ρ_ж)/ η), где

n – частота вращения с^-1 обычно от 5,5 до 8 тыс об/мин

R – радиус тарелок, м

r – радиус жировых шариков, м

ρ _пл - плотность плазмы, кг/м³

ρ_ж – плотность жира, кг/м³

η – динамическая вязкость молока, Па∙с

Скорость (Ʋ) выделения жировых шариков зависит от свойств молока и условий сепарирования, она повышается при увеличении радиуса тарелок R, при повышении r, частоты вращения барабана и уменьшается с увеличением динамической вязкости, оптимальная температура сепарирования 35-45ºС. Повышение температуры снижает вязкость молока, но жировые шарики начинают дробиться, а их диаметр не должен уменьшаться. Установлено, что из молока можно выделить жировые шарики диаметром 0,8 – 1 мкм.

Жировой шарик окружён липопротеиновой оболочкой, если шарик маленький, то его плотность становится равной плотности плазмы.

Молоко для сепарирования не должно подвергаться сильному механическому воздействию, это ведёт к раздроблению жировых шариков и повышает их отход в обезжиренное молоко, не рекомендуется долго выдерживать молоко перед сепарированием, так как сывороточные белки молока отсорбируются на поверхности жировых шариков.