3. Холодильная технология и оборудование резервирования творога

Проблема сохранения качества молочных продуктов на достаточно длительное время особенно актуальна при производстве творога. Это связано с сезонностью поставок сырья, а также с увеличивающимися объемами производства разнообразных творожных продуктов на предприятиях, которые сами творог в требуемых объемах не вырабатывают. В этих условиях большое значение приобретает низкотемпературное резервирование творога. Очевидно, что только правильное проведение всех операций этого процесса обеспечит сохранение оптимальных качественных показателей продукта.

Установка прессования и охлаждения творога серии упт (базовое исполнение)

Установки прессования и охлаждения творога серии УПТ сертифицированы.

Рис. 23. Установка прессования и охлаждения творога серии УПТ

Принцип работы.

Основной, функциональной частью установок УПТ является трубчатый барабан, в который загружаются мешочки с творожным калье. При вращении барабана происходит процесс прессования творога. Охлаждение творога обеспечивается с помощью жидкого хладоносителя («ледяной» воды), который циркулирует в трубчатом контуре вращающегося барабана. Направление вращения барабана меняется реверсивным магнитным пускателем.

Отделяемая в процессе прессования творога сыворотка, собирается в съемную ванну, расположенную под трубчатым барабаном. Дно ванны для сбора сыворотки имеет угол наклона в сторону сливного отверстия и комплектуется угловым патрубком с муфтовым соединением.

Назначение.

Прессование и охлаждение творога в мешочках на предприятиях молочной промышленности.

Таблица 11. Характеристики установки прессования и охлаждения творога серии УПТ

Производительность, кг/час	130
Объем трубчатого барабана, л (геометрический)	950
Количество единовременно загружаемого творожного калье (не более), кг	400
Продолжительность рабочего цикла (прессования и охлаждения), час	3
Скорость вращения трубчатого барабана, об./час.	3,6
Хладоноситель	"ледяная" вода (t = + 1 - + 3 °С)
Температура, °С - творожного калье перед обработкой - готового творога после охлаждения	+ 25 - + 30 °С + 14 °С
Патрубок для слива сыворотки	муфтовое соединение Ду 50
Установленная мощность, кВт	1,1
Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота	2560 1200 1600
Масса (не более), кг	450

Анализ состояния техники и технологии резервирования творога показывает, что наиболее эффективным в настоящее время является способ его холодильной обработки в блоках.

Технологический процесс резервирования творога включает следующие основные этапы:

• фасовку и упаковку (А);

• замораживание (Б);

• хранение (В);

• размораживание (Г).

При этом важно иметь в виду, что стадии этого процесса тесно взаимосвязаны и отсутствие их учета неизбежно скажется на результатах осуществления последней его стадии - размораживания.

В зависимости от особенностей процесса, замораживания и используемого оборудования этап Б может быть осуществлен в следующих разновидностях:

Б₁ - замораживание творога в блоках в воздушной среде;

Б₂ - замораживание творога в блоках в аппаратах плиточного типа.

Этапы такого технологического процесса состоят из следующих основных операций, показанных на рисунке.

Рис.22. Этапы технологического процесса

Приведенные на рисунке два схемных решения предложены на основе опытных работ, проводимых совместно ГНУ ВНИМИ и ГНУ ВНИХИ в последние годы. Установлено, что на качество творога в процессе резервирования влияет ряд факторов. Из них можно выделить несколько основных. Это форма и масса единичной упаковки, способ, параметры и тип оборудования для замораживания, температура и продолжительность низкотемпературного хранения, спо­соб и параметры процесса размораживания.

Упаковка. Упаковка должна быть герметичной, что предотвратит потери массы продукта при длительном хранении (характерно при замораживании творога в брикетах) и повторное обсеменение посторонней микрофлорой. Хорошие результаты по сохранению качества продукта были получены при замораживании творога, расфасованного и упакованного в виде блока, масса одной упаковки которого составляет около 6,5 кг. В качестве упаковочного материала применяется полиэтиленовая пленка

Замораживание. Качество творога, подвергаемого резервированию, зависит от способа его замораживания, скорости достижения и уровня температуры. Возможны два способа замораживания: в скороморозильных аппаратах и в стационарных камерах. Наиболее эффективным является первый способ замораживания. Известно, что наименьшие изменения качества происходят в твороге, замороженном интенсивным способом. В соответствии с ТУ 9222-180-00419785-04 «Творог. Технические условия» замораживание и последующее хранение при температурах минус 25 °С обеспечивают продолжительность хранения творога до 12 мес, т.е. в два раза дольше, чем при замораживании в камерах.

Проведенные исследования, а также практика использования показали, что процесс замораживания блоков массой 6кг с помощью плиточных скороморозильных аппаратов до средней конечной температуры минус 18 или минус 25°С длится 2,5 - 3,0 ч. Продолжительность замораживания блоков творога массой 6 кг в скороморозильном аппарате туннельного типа при циркуляции воздуха с температурой минус 30°С может составлять 3,5-4, 5ч.

Хранение. Сроки хранения зависят от температуры воздуха в камере. В соответствии с ТУ 9222-180-00419785-04 для блоков, замороженных в скороморозильных аппаратах, срок хранения составляет 6 мес при температуре минус 18 °С и 12 мес при температуре минус 25 ° С.

Замороженные блоки творога укладываются в транспортную тару (например, картонные коробки). В целях предотвращения примерзания блоки целесообразно перекладывать картонными и другими прокладками.

Размораживание. Это заключительная и наиболее ответственная стадия холодильной технологии творога. Целью процесса на этой стадии является получение продукта с качественными показателями, наиболее близкими к исходному.

Самым распространенным является способ размораживания творога на воздухе. При размораживании к основным действующим факторам относятся способы и алгоритм подвода тепла, скорость процесса и т.п.

В результате проведенных опытных работ было установлено, что для повышения эффективности этой стадии процесса целесообразно использо­вать метод размораживания творога при вынужденном движении воздушного потока и регулировании температуры воздуха. В результате продол­жительность процесса значительно сокращается за счет движения воздуха вдоль поверхности блоков творога. Если при свободном движении воздуха коэффициент теплоотдачи составляет 5-12 Вт/м² К, то в условиях вынужденного движения - достигает величины 25 - 50 Вт/м² К, т.е. в 4-5 раз больше. При скорости рационально организованного потока воздуха 3 - 5 м/с процесс размораживания блоков творога продолжается 8 ч. При этом необходимо учитывать, как было подчеркнуто выше, взаимосвязь с начальными этапами холодильной технологии. Приведенные данные по продолжительности процесса размораживания относятся к упорядоченным форме и размерам упаковок.

В результате проведенных работ создана новая «Технологическая инструкция холодильной технологии резервирования творога», в которой обработка продукта предусматривается в блоках по 6 кг. Практические наблюдения показывают, что при замораживании творога в больших объемах (например, в мешках) даже в помещении, оборудованном калориферами, процесс может длиться достаточно долго (до нескольких суток), что приводит к существенному снижению качества продукта и требует значительных производственных площадей.

Оборудование. На основе выполненных работ предлагается несколько вариантов аппаратурных решений процесса, представленного на рисунке. Целесообразность того или иного варианта аппаратурного решения технологической схемы резервирования творога определяется рядом факторов и в первую очередь - планируемыми объемами резервирования творога.

Выбор аппаратурного решения начинается с оборудования для замораживания творога. Для этого используются скороморозильные аппараты двух типов (см. рисунок):

• скороморозильные аппараты плиточного типа;

• скороморозильные аппараты туннельного (воздушного) типа.

Скороморозильный аппарат плиточного типа. Аппараты с горизонтальным расположением плит могут быть использованы для замораживания охлажденного творога, упакованного в полиэтиленовую пленку. Приготовленный для замораживания охлажденный творог расфасовывают в полимерные пакеты - блоки. Упаковки (блоки) укладываются в блок-формы, размещаемые в межплиточном пространстве аппарата. Типоряд аппаратов, которые принципиально могут быть использованы для замораживания творога, упакованного в виде блоков, имеет производительность от 1500 до 10 000 кг/сут. Ориентировочные технические характеристики некоторых горизонтальных плиточных аппаратов приведены в таблице 12.

Таблица 12. Характеристика горизонтальных плиточных аппаратов

Производительность, кг/сут	Единовременная загрузка, кг	Габариты, мм	Установленная мощность, кВт	Масса, кг
4000,0	600,0	2300x1500x2100	25.0	2500.0
6500,0	700,0	2300x1500x2300	48.0	3000.0

Скороморозильные аппараты туннельного (воздушного) типа. Для замораживания продуктов в упакованном виде (блоков творога) могут быть также использованы скороморозильные аппараты туннельного типа. Продукт укладывают на полки тележек-этажерок и замораживают в потоке холодного воздуха. Особенности применения аппаратов туннельного типа связаны в основном с транспортными средствами. В этом качестве используются подкатные тележки-этажерки. При замораживании упакованных блоков творога изменения типовой конструкции тележек касаются размеров полок, которые должны быть кратными размерам четырех блоков выбранных размеров, и расстояний между ними. Поверхности оребренных полок должны иметь антиадгезионное покрытие, предотвращающие примерзание к ним блоков творога. Количество тележек выбирается исходя из разовой загрузки камеры. Им же определяются и га­бариты аппарата. Для осуществления процесса тележки-этажерки собираются с помощью специальных устройств в воздуховод, в котором и происходит циркуляция охлажденного воздуха.

Принципиальное решение конструкции подобного аппарата, его комплектация предложены в результате совместных работ ГНУ ВНИМИ и ГНУ ВНИХИ специально для замораживания творога в блоках.

Характерной чертой предлагаемого аппарата туннельного типа является то, что он может использоваться в качестве универсального аппарата, предназначенного как для замораживания блоков творога, так и для их размораживания после завершения стадии хранения в холодильных камерах.

Оборудование для размораживания. До настоящего времени большинство предприятий молочной промышленности не имеет специального оборудования для размораживания творога. Его функции предлагается осуществлять с помощью универсального аппарата воздушного типа, работа которого может происходить следующим образом: после замораживания и хранения блоки творога, предназначенные для размораживания, помещаются на полки тех же тележек-этажерок, которые использовались при замораживании блоков. Подготовка к работе аппарата происходит так же, как и при замораживании. Для проведения процесса размораживания универсальный аппарат должен быть дооснащен устройствами для подогрева воздуха. Для этого могут быть использованы серийно выпускаемые электрические элементы оттайки испарителя (воздухоохладителя), причем работа воздухоохладителя и нагревателя должна быть сбалансирована в соответствии с заданным алгоритмом программы размораживания. Ориентировочные технические характеристики универсального аппарата такого типа приведены в таблице 13.

Таблица 13. Технические характеристики универсального аппарата

Производительность, кг/смену		Количество тележек в туннеле, шт.	Единовременная загрузка, кг	Габариты, мм	Масса аппарата, кг
при замораживании	при размораживании
2000,0	1000,0	4	1000	2300x1500x2100	3500,0

59