1.Загальна характеристика.

1.1 Сепарування молока і сепаратори

Технологічний процес сепарування оснований на механічному розділенні молока на фракції під дією відцентрової сили. Сепарування використовується на різних етапах переробки молока та виробництва молочних продуктів. Так, сепарування забезпечує розділення молока на вершки і знежирене молока (обрат); очищення його від механічних та природних домішок (сліз, крові і т.д); виділення білків з сироватки; отримання високо жирних вершків та інше. Молоко під дією відцентрових сил розділяється завдяки різній величині щільності фракцій.

Класифікація сепараторів. Сепарування молока здійснюється на спеціальних машинах – сепараторах. Сепаратори, які використовуються в молочній промисловості, можна класифікувати по різним характерним ознакам: технологічній назві, по конструктивним особливостям потрапляння молока в сепаратор (або рідких молочних продуктів: сироватки, вершків та інше) і виводу з фракції сепарування, за способом виводу осаду.

Так, за технологічною назвою сепаратори розділяються на чотири основні групи:

1. Сепаратори – освітлювачі, до них відносяться сепаратори – молоко очисники ( для теплого та холодного молока). В машинах цієї групи відбувається відцентрова очистка молока від забруднень і механічних домішок. До цієї групи відносяться сепаратори для зневоднення сирної маси при виробництві м’якого сиру, а також – бактофуги – сепаратори – відділювачі бактерій. Характеристика роботи сепаратора – щільність дисперсної фази більше щільності дисперсної фази.

2. Сепаратори – розділювачі, до них відносять сепаратори – вершковідокремлювачі. В машинах цієї групи відбувається відцентрове розділення молока на знежирене молоко та вершки. Деякі сепаратори оснащені пристроєм нормалізації, що забезпечує отримання в потоці нормалізованого по масовій частці жиру молока. До цієї групи відносяться сепаратори для знежирення сироватки, а також для отримання високо жирних вершків (розділення вершків на високо жирні та пахту). Характеристика роботи сепараторів – дисперсна фаза – вершки або високо жирні вершки, дисперсна фаза – знежирене молоко або пахта, або підсирні вершки.

3. Комбіноване сепарування. В машинах цієї групи одночасно відбувається відділення механічних або інших твердих домішок (наприклад казеїнової пилі) і розділення рідини на фракції (сироватки – на знежирену сироватку і підсирні вершки). До них відносять сепаратор Ж5-ОХ2-С для очищення творожної та підсирної сироватки від казеїнової пилі та жиру. Умовно до цієї групи можна віднести Сепаратори – вершковідокремлювачі, які забезпечують одночасне очищення молока. Характеристика роботи сепараторів – (ρ₁₁ > ρ₂ > ρ₁ ), де ρ₁₁ – щільність ультра дисперсної фази.

4. Сепаратори – кларифіксатори для очищення і гомогенізації молока. Ці сепаратори на даний час не отримали широкого розвитку та застосування.

Всі сепаратори працюють з дуже великій кількості обертів, в межах 6000 – 12000 об/хв. при діаметрі барабана 550 – 150 мм.

За структурними особливостями сепаратори діляться на три групи:

Відкриті сепаратори, в яких подача молока та відвід його рідких фракцій відбувається у вигляді вільного потоку ( не герметичні) і контактують з навколишнім середовищем (повітрям). До цієї групи відносяться побутові прилади, які мають фракцію розділення та деякі моделі промислових розділювачів.

Напівзакриті (напівгерметичні) – подача молока може бути відкритою через поплавкову камеру с поплавком і нерухому трубку або закритим,але без під тиском вільного потоку, а вивід від сепарованої фракції – закритим (герметичним), під тиском, який створюється в сепараторі напірними дисками під дією відцентрових сил.

Закриті (герметичні) подача молока до сепаратора і вивід від сепарованих фракцій здійснюється під тиском (герметизовано): в першому випадку – за рахунок насоса, який подає даний продукт, в другому випадку – під дією надлишкового тиску на виході із сепаратора при додатковому тиску, створюваного опірним диском під дією відцентрових сил. До цієї групи належать деякі моделі освітлювачів та розділювачів.

Вивід твердого осаду може бути:

• Періодичним при повному розборі сепаруючого приладу (барабана);

• Пульсуючим, забезпечуючи й вихід осадку на протязі декількох секунд біля виходу навіть без суттєвого зниження частоти обертів шляхом розкриття барабану;

• Безперервний крізь сопла в стінах барабана;

• Комбінованим: викид твердого осадку безперервним крізь сопла зменшеного розміра і шляхом розкриття барабана.