7.4.2 Технологические схемы и способы первичной обработки

Перечень и последовательность операций определяют, исходя из конкретных условий производства и поставленной цели.

Среди возможных операций первичной обработки молока в условиях сельскохозяйственных предприятий наибольшее распространение приобрели очистка, пастеризация и охлаждение (рис.67).

Рис. 67. Структура операций первичной обработки молока.

В тех же случаях, когда молоко животноводческих предприятий реализуется непосредственно для населения, в технологические схемы первичной обработки часто включают еще и отдельные операции переработки молока.

Переработка молока преследует цель получить питьевое молоко, сливки творог, масло, сыр и другие молочные продукты. В некоторых хозяйствах используют оборудование для приемки молока и проведения его сепарации, нормализации и гомогенизации.

Самая простая технологическая схема первичной обработки молока включает его очистку и охлаждение и осуществляется оборудованием, которое входит в состав современных доильных агрегатов. Такая схема вполне достаточна для животноводческих хозяйств, которые расположены неподалеку от молокоперерабатывающих предприятий.

В тех же случаях когда хозяйство далеко расположено от промышленных предприятий, а также с неудовлетворительными путями сообщения с молокоприемными пунктами, молоко, которое попадает после доения коров в молокоприемное отделение, направляется в сепаратор-очиститель, далее - на пастеризацию и после охлаждения - на хранение в молочный танк.

Некоторые большие пригородные хозяйства готовят питьевое молоко для реализации в торговую сеть и используют такую технологическую схему: очистка - пастеризация - охлаждение - упаковка в малую тару.

Хозяйства, удаленные от городов потребления молока, применяют технологии, в составе которых есть и операции его переработки, например: очистка - пастеризация - сепарация с получением сливок высокой жирности - механическая обработка сливок с их охлаждением - получение сливочного масла; очистка - пастеризация - сепарация с получением сливок средней жирности - вызревание сливок - изготовление масла.

7.4.3 Машины и оборудование для первичной обработки молока. Типы и общая оценка очистки молока

Очистка молока - это удаление различных механических включений и примесей. В зависимости от используемых доильных установок применяют:

- фильтры в виде марли, сложенной в три-пять слоев, фланели - два-три слоя, марли с прослойками из ваты, латунные, капроновые и лавсановые сетки;

- сепараторы-очистители (центробежная очистка молока).

К материалам для фильтров предъявляют следующие требования:

- высокая гигроскопичность и способность задерживать примеси мелких размеров;

- сохранение в загрязненном состоянии высокой влагопроводимости;

- сравнительно легкое отделение накопленных загрязнений при промывке фильтров;

- минимальное и устойчивое гидравлическое сопротивление;

- высокая механическая прочность и стойкость к истиранию нитей фильтра при многократных изгибах и натяжениях;

- низкая стоимость материала для фильтра.

Пропускная способность фильтра, кг/ч:

, (28)

где F- общая площадь фильтра, м²; V - скорость протекания молока через фильтр, м/ч; р - плотность молока, кг/м³.

Общая площадь фильтра, м²:

(29)

где F₀ - площадь сечения одного отверстия фильтра, м²; п - число отверстий.

Скорость протекания молока через фильтр, м/ч,

, (30)

где μ - коэффициент истечения молока (ц = 0,8); g - ускорение силы тяжести, м/с²; h - высота столба продукта над фильтром, м.

Площадь фильтрующей ткани, необходимой для фильтрации молока, м²,

. (31)

где М - количество молока, подлежащего фильтрации, л; q — количество молока, проходящего через 1 м² фильтрующей ткани, л/м².

При очистке молока с использованием сепаратора-очистителя определяют время непрерывной работы, ч,

, (32)

где V_гр - объем грязевого пространства барабана, л; Р - процент отложения сепараторной слизи от общего объема пропускаемого молока (Р= 0,03...0,06 %); L - производительность очистителя, л/ч.

Вместимость грязевого пространства барабана сепаратора-очистителя, л,

, (33)

где R_max и R_min - максимальный и минимальный радиусы грязевого пространства, см; Н - высота пакета тарелок барабана, см.

При очистке из молока удаляются механические и частично бактериологические примеси, что улучшает его качество, создаются предпосылки более длительного хранения.

В зависимости от выполнения, фильтры для молока разделяют на: открытые и закрытые. В открытых молоко проходит сквозь фильтровальную перегородку под воздействием гидростатического давления, потому они имеют низкую производительность и быстро загрязняются. В закрытых фильтрах молоко проходит сквозь ткань под давлением.

Цедилки открытого типа используют при доении в переносные ведра. Фильтры - цедилки устанавливают на горловинах фляг, молочных танках и других емкостях.

Рис. 68. Цилиндрические фильтры с элементами многократного (а) и одноразового (б) использования:

1,7-уплотнящие прокладки; 2 - корпус; 3 - фильтровальный элемент; 4 - кольцо; 5 - гайка; 6 – переходник; 8 -каркас; 9 – пробка; 10 – молокопровод.

Современные доильные агрегаты оснащены цилиндрическими молочными фильтрами (рис.68), установленными последовательно в линии молокопровода.

На практике используют молочные фильтры, рабочими элементами которых являются: ватные диски, марля, фланец, бумага, металлическая сетка, синтетические ткани (лавсан и тому подобное).

Сравнительно с хлопковыми фильтровальными элементами синтетические материалы имеют более стабильную скорость фильтрования, более высокую бактериологическую чистоту и прочность, легко моются и стерилизуются. Однако даже использование самых совершенных фильтровальных материалов не обеспечивает полной очистки молока от механических, а тем более бактериальных включений. Кроме того, поверхность фильтра быстро загрязняется слоем примесей, который влечет увеличение количества бактерий в молоке, проходящее сквозь такой загрязненный слой. В случае же длительного использования фильтра, остатки органических примесей разлагаются и резко увеличивают микробную флору.

В последнее время приобрели распространение одноразовые фильтры из бумаги. Они проще в эксплуатации и обеспечивают лучшую очистку молока.

Значительно более совершенным способом фильтрования и очистки молока является центробежная очистка. В этом случае молоко очищается не только от механических включений, а также от слизи, сгустков эпителия и крови, которые появляются в молоке при заболевании вымя. В отличие от фильтрования при центробежной очистке молоко не размывает загрязнений, которые откладываются в грязевом пространстве очистителя.

Для фермерских молочных, а также молокоперерабатывающих предприятий промышленность выпускает центробежные сепараторы-очистители разных типоразмеров по производительности. Они отличаются большой пропускной способностью, надежностью в работе, обеспечивают высокое качество очистки молока.