Оборудование для первичной обработки молока

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Оборудование для механической обработки молока………………………... 2
2. Оборудование для удаления из молока механических примесей……………2
3. Оборудование для разделения и концентрирования молока мембранными методами…………………………………………………………………………4
4. Оборудование для разделения гетерогенных систем…………………………6
5. Оборудование для гомогенизации молока……………………………………13
6. Технологический расчет оборудования для механической обработки молока…………………………………………………………………………...17
7. Оборудование для тепловой обработки молока……………………………...18
8. Аппараты для охлаждения и нагрева  молока………………………………..19
9. Оборудование для пастеризации молока……………………………………..22
10. Аппараты для стерилизации молочных продуктов………………………….30
11. Установки для вакуум- термической обработки молока…………………………………………………………………………...32
12. Технологический расчет оборудования для тепловой обработки молока….33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МОЛОКА

 

При механической обработке молоко очищают от загрязнений, разделяют его на фракции (сепарирование), диспергируют жировые шарики (гомогенизация), подвергают разделению с помощью мембранных методов.

Механическая обработка молока и молочных продуктов осуществляется с помощью фильтров, центрифуг, сепараторов различной конструкции, гомогенизаторов и мембранных фильтрационных аппаратов. [ 1 ]

 

2 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИЗ МОЛОКА МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

 

Различные механические и естественные примеси из молока и молочных продуктов удаляют с помощью фильтра, способного пропускать жидкость, но задерживать взвешенные в ней твердые частицы. Основной частью любого фильтра является фильтровальный элемент, в качестве которого используют ткани из волокон растительного и животного происхождений, а также из синтетических, стеклянных, керамических и металлических материалов. Фильтровальные элементы, изготовленные из синтетических волокон (поливинилхлоридные, полиамидные, лавсановые), по своим свойствам во многих отношениях превосходят хлопчатобумажные и шерстяные, так как сочетают высокую механическую прочность с термоустойчивостью и невосприимчивостью к воздействию микроорганизмов. Металлические элементы выполняют в виде сеток и тканей из нержавеющих сталей, а также перфорированных листов. Последние обычно применяют при разделении систем, содержащих грубодисперсные частицы, и в качестве опорных перегородок для фильтровальных тканей. [ 2 ]

Фильтры бывают периодического и непрерывного действия. Большинство из них работает в закрытом потоке под вакуумом или при избыточном давлении в системе. В зависимости от конструкции фильтрующего элемента фильтры делят на цилиндрические и дисковые.

Цилиндрический фильтр с фильтрующим элементом многоразового действия (рисунок 1) представляет собой корпус с коническим днищем и сферической крышкой. Внизу корпуса расположены патрубки для подвода продукта и отвода очищенного молока.

Внутри корпуса находятся две латунные сетки с фильтрующей тканью: внутренней и наружной. Молоко под давлением поступает через патрубок в фильтр и последовательно проходит внутреннюю и внешнюю сетки. Из фильтра молоко удаляется через патрубок.

 

1 - крышка; 2  - резиновая  прокладка; 3 -  корпус; 4 -  наружная  сетка; 5 - внутренняя сетка; 6 - патрубок  для выхода молока; 7 - патрубок  для входа молока; 8 - подставка

 

Рисунок - 1  Цилиндрический фильтр с фильтрующим элементом многоразового действия

Дисковый фильтр периодического действия (рисунок 2) состоит из корпуса, закрытого сверху крышкой и имеющего клапан. Сбоку корпуса размещен патрубок для входа молока, снизу — патрубок с трубой для выхода молока из фильтра. Внутри корпуса установлены диски с отверстиями, между которыми зажаты фильтрующие элементы. Молоко поступает под давлением внутрь центрального цилиндрического стакана через патрубок, проходит через отверстия в дисках и фильтрующие элементы и выводится из стакана по трубе.

 

 

1 - корпус; 2, 5- патрубки для молока; 3 - кран для спуска остатков молока; 4 - опора; 6 - прокладки; 7 - отверстия; 8 - фильтрующие диски; 9 - воздушный клапан; 10 - крышка; 11 - обойма; 12 - внутренний стакан

 

Рисунок - 2 Дисковый фильтр

При средней загрязненности молока (содержание примесей 0,05... 0,07 %) цилиндрические фильтры могут работать без разборки 1,5...2 ч, дисковые — несколько дольше — 2,5...3 ч. Поэтому для длительной непрерывной работы фильтров их выполняют двухкамерными с возможностью поочередной работы каждой из них.

Фильтры обладают преимуществом перед сепараторами-молокоочистителями в том случае, если молоко очищается от частиц с плотностью ниже, чем плотность плазмы молока. Фильтр задерживает частицы определенного размера независимо от их плотности. Поэтому если скот содержится на торфяной подстилке, то фильтры задерживают легкие торфяные частички, чего нельзя достичь с помощью сепараторов-молокоочистителей.

 

3 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА МЕМБРАННЫМИ МЕТОДАМИ

 

К мембранным методам обработки молока относят ультрафильтрацию, обратный осмос и электродиализ.

Сущность всех мембранных методов — это разделение и концентрирование молочного сырья в процессе фильтрации через специальные мембраны под действием давления (ультрафильтрация и обратный осмос) или электрического поля (электродиализ).

Ультрафильтрацию используют для выделения белков из молока и молочной сыворотки; при обратном осмосе происходит концентрирование молочного сырья, так как через мембраны проходит только вода; электродиализу подвергают молочную сыворотку с целью ее деминерализации.

Исполнительный орган установок для фильтрации и обратного осмоса — полупроницаемая мембрана на основе ацетата целлюлозы и пористых полимерных материалов. Для ультрафильтрации применяют мембраны с размерами пор 500... 100 нм. Такие мембраны задерживают молекулы с размерами большими, чем размеры пор, и пропускают мелкие молекулы. Процесс ультрафильтрации проводят под давлением 0,1...0,5 МПа. Для обратного осмоса используют полупроницаемые мембраны с размерами пор менее 50 нм, процесс ведут при давлении 1...10 МПа.

Мембранный аппарат — это устройство, состоящее из корпуса, мембраны, дренажного узла, крепежных деталей, конструктивных элементов для ввода исходного раствора и выхода концентрата и фильтрата, перемешивания и др. Для мембранного разделения применяют четыре типа аппаратов: плоскорамные, трубчатые, рулонные и с полыми волокнами. На рисунке 3 показаны основные типы мембранных аппаратов. [ 3 ]

Промышленные мембранные аппараты представляют собой пакеты, блоки, комплексы мембранных элементов: ячеек, секций, модулей. Мембранный аппарат обычно является частью мембранной установки периодического или непрерывного действия, в которую входят также насосы, дозирующие устройства, емкости для исходного раствора, фильтрата, концентрата и моющих растворов, соединительные трубопроводы и контрольно-измерительные приборы.

Ультрафильтрационная установка состоит из фильтрующего аппарата, насоса для подачи в аппарат продукта, насоса для проталкивания продукта через мембранные фильтры, соединительных трубопроводов и регулирующих вентилей.

Главной частью фильтрующего аппарата является полупроницаемая мембрана — тонкая пористая пленка, размеры пор которой менее 0,5 мкм. Пленка помещается на макропористую подложку, усиливающую ее механическую прочность. Обычно в качестве подложки применяется пористая нержавеющая листовая сталь толщиной 0,5...3 мм с порами 0,5...10 мкм.

 

 

а - плоскорамный: 1 - фланец; 2 - мембрана; 3 - дренажная пластина; 4 -  уплотнительная пластина; 5 - разделительная пластина; б - трубчатый: 1 - герметизирующий материал (компаунд); 2 корпус; 3 - трубчатая мембрана; в - рулонный: 1 - трубка для отвода фильтрата; 2 - мембрана; 3 - канало-образующий элемент (турбулизатор); 4 - подложка-дренаж; 5 - клеевое со-единение; г - с полыми волокнами: 1 - подложка-дренаж; 2 - шайба с полым волокном; 3 - корпус; 4 - полое волокно; 5 - крышка

 

Рисунок - 3 Мембранные аппараты

На первой стадии в результате ультрафильтрации получают концентрат, содержащий от 3 до 15 % белка и лактозно - солевой раствор. На второй стадии лактозно - солевой раствор пропускают через обратноосмотическую мембрану и получают концентрированный раствор лактозы (10...20 %) и фильтрат, который представляет собой 1%-ный раствор солей.

Конструкции ультрафильтрационных установок для обработки молочных и пищевых продуктов разнообразны. В наиболее совершенных, например в системе «Сартокон-2», фильтруемая жидкость проталкивается с помощью насоса через тонкие каналы между двумя фильтрами. Часть жидкости проходит через мембранные фильтры, а остальная попадает в емкость с исходным продуктом, чтобы вновь рециркулировать через систему. Непрерывный тангенциальный поток вдоль поверхности фильтра приводит к эффективной фильтрации, так как не позволяет задержанным частицам или веществам осесть на поверхности фильтров и блокировать их. Эффект очистки усиливается благодаря использованию в узком канале между фильтрами специальной сетки, вызывающей турбулентность потока. [ 2 ]

 

 

 

4 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ

 

Сущность процесса разделения (сепарирования) молока, как и любой гетерогенной системы, заключается в осаждении дисперсной фазы в поле действия гравитационных и центробежных сил.

При сепарировании молоко разделяется на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко).

По назначению различают сепараторы-молокоочистители, сепараторы-сливкоотделители, сепараторы для получения высокожирных сливок и универсальные со сменными барабанами.

По способу подачи молока и отвода продуктов сепарирования аппараты бывают открытые, полузакрытые и закрытые.

В открытых сепараторах производительностью до 0,3 кг/с подача молока, отвод сливок и обезжиренного молока происходят в соприкосновении с воздухом. В этом случае образуется молочная пена, ухудшающая условия эксплуатации сепараторов. В полузакрытых сепараторах производительностью 0,5... 1 кг/с молоко подается открытым способом, а отвод продуктов — закрытым под напором. В закрытых (герметических) сепараторах производительностью свыше 1 кг/с подача молока и отвод продуктов сепарирования происходят без доступа воздуха под давлением по трубам.

По способу удаления из барабана механических примесей и белкового сгустка сепараторы могут быть с ручной выгрузкой осадка (остановка сепаратора, разборка и очистка барабана), с периодической выгрузкой через окна в корпусе барабана (саморазгружающиеся) и с непрерывной выгрузкой осадка через сопла по периферии корпуса барабана (творожные).

В зависимости от типа привода сепараторы могут быть с ручным и электроприводом. Передача вращения от электродвигателя к барабану у сепараторов второй группы осуществляется с помощью винтовой пары или ременной передачи. Барабаны сепараторов небольшой производительности устанавливают непосредственно на валу двигателя.

Один из основных технологических параметров, характеризующих работу сепараторов, — температура сепарируемого или очищаемого продукта.

Молоко, направляемое на сепарирование или очистку, должно иметь температуру 40...45 °С. Высокотемпературное сепарирование проводят при температуре 60...85 °С, при сепарировании холодного молока продукт имеет температуру 4... 10 °С.

Корпус барабана имеет коническую форму с некоторым расширением в основании, которое образует грязевое пространство. В нижней части корпуса с наружной стороны расположен фиксатор, входящий при сборке в вырез основания барабана. В верхней части шейки корпуса имеются два щелевых выходных канала для отвода обезжиренного молока, отверстие для выхода сливок и регулировочный винт, представляющий собой втулку с резьбой.

При первом способе регулировочный винт с отверстием неизменного сечения ввертывают внутрь. Скорость истечения сливок снижается, так как центробежная сила по мере приближения винта к оси вращения уменьшается, а с ней уменьшается и напор. Сливок при этом будет выходить меньше, но они будут более вязкими и содержать больше жира. Второй способ регулирования жирности сливок реализован в полузакрытых сепараторах-сливкоотделителях. Отличительной особенностью барабана сепаратора такого типа является конструкция разделительной тарелки, в верхней части которой размещены две напорные камеры.[ 1 ]

 

 

1 - стяжная гайка; 2 - корпус  барабана; 3 - разделительная тарелка; 4 - пакет тарелок; 5 - тарелкодержатель; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - основание барабана

 

Рисунок – 4 Барабан сепаратора-сливкоотделителя открытого типа с ручной выгрузкой осадка

 

В одной камере находится напорный диск сливок приемно-выводного устройства сепаратора. В камере, расположенной в горловине крышки барабана, размещен напорный диск обезжиренного молока. В таких сепараторах соотношение количества сливок и обезжиренного молока регулируется вентилями (дросселями), установленными на патрубках приемновыводного устройства.

Более сложное устройство имеют барабаны сепараторов с периодической выгрузкой сепараторной слизи (осадка). В основании барабана (рисунке 5) расположено подвижное днище (поршень). Уплотнение между основанием, а также крышкой барабана и поршнем обеспечивают уплотнительные кольца. На уровне стыка между поршнем и крышкой барабана размещены окна для выгрузки осадка. В верхнем положении поршня окна закрыты, при его опускании осадок выгружается через окна в приемник.

Количественное соотношение между сливками и обезжиренным молоком в сепараторах может изменяться в весьма широких пределах — от 1 :3 до 1 : 12. При этом необходимое соотношение достигается с помощью регулировочных устройств, принцип действия которых основан либо на изменении скорости истечения сливок или обезжиренного молока путем изменения напора, либо на изменении сечения выходного отверстия.

Барабан сепаратора-сливкоотделителя открытого типа с ручной выгрузкой осадка (рис. 2.7) состоит из основания, уплотнительнго кольца, тарелкодержателя, пакета тарелок, разделительной тарелки, корпуса и стяжной гайки. Основание барабана имеет сложную  форму и представляет собой днище с центральной трубкой. В трубке имеется три прямоугольных канала для прохода молока в тарелкодержатель. Верхняя часть трубки имеет резьбу для крепления стяжной гайки. На ободе основания сделан вырез под фиксатор корпуса, а на конической части основания — выступ для фиксации тарелкодержателя с пакетом тарелок. В центре основания имеется продолговатый выступ, обеспечивающий надежное зацепление барабана с вертикальным валом сепаратора. [ 1 ]

 

 

 

а - барабан сепаратора-разделителя (сливкоотделителя); б - барабан сепаратора-осветлителя (молокоочистителя); в - барабан соплового сепаратора (творожного); г - барабан сепаратора с периодической выгрузкой осадка; 1 - тарельчатые вставки; 2 - осадок (сепараторная слизь); 3 - тяжелая фракция (обезжиренное молоко); 4 - легкая фракция (сливки); 5 - осветленная жидкость (чистое молоко); 6 - творожная сыворотка; 7 - приемник творога; 8 - творожный сгусток; 9 - сопло; 10 - напорный диск сливок; 11 - напорный диск обезжиренного молока; 12 - разгрузочные окна; 13 - подвижное днище (поршень); 14 - клапан управления движением поршня; 15 - приемник осадка

 

Рисунок - 5 Технологические схемы барабанов сепараторов различных типов

 

Пакет из 48...56 тарелок служит для образования межтарелочного пространства, в котором происходит разделение- молока на сливки и обезжиренное молоко.

Принцип работы барабана сепаратора-сливкоотделителя с периодической выгрузкой осадка основан на создании определенного перепада давления между молоком в барабане и жидкостью (буферной водой) под подвижным днищем (поршнем). Разгрузкой управляют с помощью гидравлической системы в ручном и автоматическом режимах. Основные элементы системы — гидроузел и пульт управления.

 В состав гидроузла входят фильтр, редуктор для регулирования давления воды в системе разгрузки барабана (буферной воды), манометры, электромагнитный вентиль для подачи размывочной воды в приемник осадка, ручные вентили для управления работой сепаратора вручную, а также трехходовой кран для подпитки водой полости под подвижным днищем (поршнем) барабана в закрытом положении.

Пульт управления включает в себя три реле времени, кнопки включения пульта и ручной разгрузки, сигнальные лампы и предохранители. Программное реле времени служит для установки интервала между разгрузками (30... 100 мин), а также управления работой двух других реле. Одно из них необходимо для управления работой электромагнитным вентилем подачи размывочной воды, второе - для регулирования времени разгрузки (0,2...0,5 с) барабана сепаратора.

Гидравлическая система управления разгрузкой сепаратора воздействует на подвижное днище (поршень) барабана с помощью двух клапанов разгрузки, расположенных в корпусе барабана под углом 180°. Клапаны соединены высверленными в теле основания каналами с полостью под поршнем и устройством подачи буферной воды под основанием барабана. Они открываются в пространство между вертикальной стенкой барабана и кожухом сепаратора

 

 

1 - фильтр; 2, 6 - вентили ручного  управления; 3 - электромагнитный вентиль  подачи размывочной воды; 4 - трехходовой кран режимов работы; 5 - электромагнитный вентиль подачи буферной воды; 7, 9 - манометры; 8 - редуктор давления; 9 - реле времени

 

Рисунок - 6 Схема подключения гидроузла саморазгружакицегося сепаратора

 

Приемно-выводные устройства сепараторов предназначены для ввода молока в сепаратор и отвода продуктов сепарирования.

У сепараторов открытого типа (рисунок 7) приемно-выводное устройство представляет собой чашеобразную емкость, надеваемую на станину сепаратора.

Емкость состоит из приемной поплавковой камеры и двух распределительных камер с рожками для сливок и обезжиренного молока. Приемная поплавковая камера обеспечивает равномерную подачу молока, поступающего из емкости для хранения. Поплавковая камера имеет в центре трубку с калиброванным отверстием, его диаметр обеспечивает номинальную производительность сепаратора при определенном уровне молока, который поддерживается с помощью поплавка. При недостаточном уровне молока поплавок опускается и открывает доступ молока из емкости в камеру. При превышении номинального уровня поплавок закрывает сливное отверстие емкости с молоком, и уровень в камере понижается. [ 3 ]

Элементы чашеобразной емкости сепаратора открытого типа изготовлены из листового металла (обычно луженого или нержавеющего стального листа), у сепараторов небольшой производительности—из полимерных материалов.

Для того чтобы обеспечить попадание вытекающих из отверстий в барабане сливок и обезжиренного молока в соответствующие распределительные камеры, вертикальные валы сепараторов открытого типа можно регулировать по высоте специальным винтом, расположенным под нижней опорой вертикального вала сепаратора. Вместе с валом опускается или поднимается барабан.

 

1 - чаша станины; 2 - распределительная  камера обезжиренного молока; 3 - распределительная камера сливок; 4 - приемная поплавковая камера; 5 - поплавок; 6 - днище чашеобразной  емкости; 7 - кран; 8 - трубка поплавковой  камеры; 9 - винт регулировки жирности  сливок; 10 - пробка заливки масла; 11- кнопка пульсатора; 12 - смотровое  окно уровня масла; 13 - пробка слива  масла; 14 - винт регулировки барабана  по высоте

 

Рисунок - 7 Сепаратор-сливкоотделитель открытого типа

 

У сепаратора малой производительности с электроприводом эта регулировка связана с подъемом или опусканием двигателя вместе с барабаном с помощью винта в днище корпуса сепаратора.

Полузакрытые сепараторы имеют более сложную конструкцию приемно-выводного устройства (рисунок 8 ), которое состоит из одного (для молокоочистителей) или двух (для сливкоотделителей) напорных дисков.

Напорный диск выполнен в виде двух плоских кружков, между которыми расположено несколько спиральных каналов для жидкости. С помощью концентрично расположенных патрубков каналы дисков соединены с отводными трубками, на концах которых находятся регулировочные вентили-дроссели.

По оси приемно-выводного устройства установлена центральная трубка, по которой молоко поступает в барабан. Трубка может быть соединена непосредственно с трубопроводом подачи молока или с поплавковой камерой, регулирующей подачу молока в сепаратор.

С помощью регулировочных вентилей можно изменять жирность получаемых сливок. Интенсивность потока сливок измеряется ротаметром-сливкомером, представляющим собой корпус с находящимся в нем поплавком. На поплавке установлен шток, который входит в стеклянную градуированную трубку. Чем интенсивнее движение потока сливок, тем выше поднимается поплавок. По положению головки штока относительно шкалы трубки оценивается расход сливок за единицу времени.

При работе сепаратора поступающее в барабан молоко вытесняет продукты сепарирования в напорные камеры. Вращаясь вместе с этими камерами, сливки, обезжиренное или очищенное цельное молоко захватываются спиральными каналами неподвижных дисков. При этом скоростной напор вращающейся жидкости переходит в напор статический, в результате чего в каналах дисков давление продуктов сепарирования поднимается до 250...300 кПа. С помощью этого давления сливки и обезжиренное молоко перемещаются по трубопроводам в теплообменные аппараты или емкости для хранения. Таким  образом,  сепаратор выполняет функции насоса.

 

 

 

1 - напорный диск сливок; 2 - напорный диск обезжиренного  молока; 3 - патрубок вывода продуктов  сепарирования; 4 - регулировочный вентиль  сливок; 5, 7 - манометры; 6 - центральная  трубка входа молока; 8 - регулировочный  вентиль обезжиренного молока

 

Рисунок – 8 Приемно-выводное устройство полузакрытого сепаратора-сливкоотделителя

 

В герметичном сепараторе молоко на сепарирование подается в барабан снизу, через полый вертикальный вал, который нижним концом выходит под станину. На конце вала закреплены диски насосного устройства, которые, вращаясь вместе с валом, играют роль напорного колеса и нагнетают молоко в барабан. Молоко попадает под тарелкодержатель, а затем по вертикальным каналам, образованным отверстиями в тарелках, распределяется по их пакету.

Сливки в таком барабане собираются в центральной трубке тарелкодер-жателя и выводятся из барабана под давлением, создаваемым на входе сепаратора напорным устройством. Обезжиренное молоко, пройдя между разделительной тарелкой и крышкой барабана, попадает в камеру напорного диска и выводится из сепаратора. Герметические сепараторы обеспечивают наиболее полное выделение жировой фазы из молока, так как в процессе работы их барабана отсутствуют вспенивание и образование воздушных пузырьков, нарушающих разделение молока.[ 2 ]

  В сепараторах для высокожирных сливок увеличены расстояния между тарелками (до 0,6 мм), а также между тарелками и тарелкодержателем. Приемник высокожирных сливок (жирностью 82...85 %) и патрубок для их отвода имеют больший уклон. Подача сепарируемых сливок (жирностью 30...40 %) в сепаратор регулируется с помощью крана. Настройка сепаратора на получение высокожирных сливок для различных видов сливочного масла производится изменением количества сливок и давления на выходе пахты (по манометру с помощью регулирующего поршня). Регулирующий поршень находится в приемно-отводящем устройстве сепаратора, и при его перемещении с помощью рукоятки изменяется проходное сечение отверстия для выхода пахты. Изменение производительности сепаратора осуществляется как с помощью крана подачи сливок, так и путем установки в барабан требуемой сменной шайбы (перед сборкой барабана). При получении крестьянского масла в крышку барабана устанавливают шайбу с маркировкой «К», несоленого сливочного масла — «С», любительского — «Л». Для выработки бутербродного масла регулировочную шайбу не устанавливают.

 

 

1 - трубопровод обезжиренного  молока; 2 - соединительный патрубок; 3 - трубопровод для сливок; 4 - регулировочный  дроссель

 

Рисунок – 9 Приспособление к сепаратору-сливкоотделителю для нормализации молока по жирности

 

Сепараторы-молокоочистители также имеют свои особенности. В барабанах значительно меньше тарелок, чем в барабанах сепараторов-сливкоотделителей. Расстояние между тарелками составляет 1...2мм. Тарелки не имеют отверстий, а канал между ними и тарелкодержателем увеличен. Вместо шипиков на тарелках приварены планочки. В барабане нет верхней разделительной тарелки, а грязевое пространство увеличено.

В сепараторе-молокоочистителе открытого типа диаметр молочной трубки поплавковой камеры увеличен, что позволяет повысить его производительность при тех же размерах сепаратора почти в два раза по сравнению с сепаратором-сливкоотделителем. Для отвода очищенного молока имеется только одна распределительная камера с рожком.

В сепараторах-молокоочистителях полузакрытого типа для отвода очищенного молока имеется одна напорная камера вместо двух у сепаратора-сливкоотделителя.[ 1 ]

Приводной механизм сепаратора служит для передачи вращения от электропривода к барабану и в большинстве случаев — для повышения частоты вращения барабана. Исключением является привод электросепараторов производительностью до 100 л/ч. В таких сепараторах электродвигатель расположен вертикально и его выступающий вал с помощью шпонки непосредственно соединяется с основанием барабана. Эти сепараторы оснащаются коллекторными высокооборотными электродвигателями однофазного тока напряжением 220 В.

 

5 ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ МОЛОКА

 

Гомогенизация - это раздробление (диспергирование) жировых шариков путем воздействия на молоко или сливки значительных внешних усилий. В процессе обработки уменьшаются размеры жировых шариков и скорость всплывания. Происходит перераспределение оболочечного вещества жирового шарика, стабилизируется жировая эмульсия, и гомогенизированное молоко не отстаивается.

Гомогенизаторы клапанного типа служат для обработки молока и сливок с целью предотвращения их расслаивания при хранении.

Гомогенизаторы-пластификаторы роторного типа применяют для изменения консистенции таких молочных продуктов, как плавленые сыры и сливочное масло. В обработанном с их помощью сливочном масле водная фаза диспергируется, в результате чего продукт лучше хранится.

Принцип действия гомогенизаторов клапанного типа, получивших наибольшее распространение, заключается в следующем.

В цилиндре гомогенизатора на молоко оказывается механическое воздействие при давлении 15...20 МПа. При подъеме клапана, приоткрывающем узкую щель, молоко выходит из цилиндра. Это возможно при достижении в цилиндре рабочего давления. При проходе через узкую круговую щель между седлом и клапаном скорость молока возрастает от нулевой до величины, превышающей 100 м/с. Давление в потоке резко падает, и капля жира, попавшая в такой поток, вытягивается, а затем в результате действия сил поверхностного натяжения дробится на мелкие капельки-частицы.

При работе гомогенизатора на выходе из клапанной щели часто наблюдаются слипание раздробленных частичек и образование «гроздьев», снижающих эффективность гомогенизации. Во избежание этого применяют двухступенчатую гомогенизацию (рис. 2.14). На первой ступени создается давление, равное 75 % рабочего, на второй ступени устанавливается рабочее давление. Для проведения гомогенизации температура молочного сырья должна быть 60...65 °С. При более низкой температуре усиливается отстаивание жира, при более высокой могут осаждаться сывороточные белки.[ 3 ]