Центробежное разделение молочного сырья

В настоящее время процессы центробежного разделения молочного сырья подразделяются на традиционные, традиционные редкие, новые и оригинальные процессы. К традиционному способу разделения молочного сырья относятся обезжиривание молока, центробежная очистка теплого молока, бактофугирование молока, получение высокожирных сливок, обезжиривание и отделение казеиновых частиц из молочной сыворотки. К традиционным редким - центробежная очистка холодного молока, нормализация и кларификсация, отделение творожного сгустка, отделение сывороточных белков из обезжиренной сыворотки. К новым способам - обезжиривание пахты, центробежная очистка восстановленного молока. Оригинальные способы - сепарирование сгущенного молока, обезжиривание или отделение сывороточных белков из концентрированной молочной сыворотки, обезвоживание водно-жировой эмульсии, регенерация рассола. На стадии обезжиривания молока выделяют молочный жир в виде концентрата для максимально возможного извлечения его из цельного молока. Под сепарированием молока понимают процесс его обезжиривания, который проводят сепараторы-сливкоотделители, а продуктами сепарирования являются сливки и обезжиренное молоко. Для повышения эффективности обезжиривания молока строго учитывают температуру сепарирования, правильно устанавливают производительность сепаратора и жирность получаемых сливок, цикл сепарирования сепаратора с ручной периодической выгрузкой осадка и время между разгрузками сепаратора с центробежной непрерывной выгрузкой осадка. Корректировку производительности сепаратора-сливкоотделителя проводят в зависимости от температуры сепарирования.

На эффективность обезжиривания непосредственно влияет предсепарационное воздействие на молоко, в частности, качество транспортировки, режимы предварительного хранения, включая интенсивность перемешивания, перекачивание молока по трубам. И чем меньше механическое воздействие и продолжительность выдержки молока перед сепарированием, тем более полно оно будет обезжириваться.

Способы очистки

Охлаждение и нагревание отрицательно сказывается на качестве обезжиривания из-за физико-химических свойств молока. Особенно заметно снижение качества сепарирования при разделении молока, которое было подвергнуто высокотемпературной пастеризации или кипячению. Центробежную очистку принимаемого молока используют в основном для сохранения качества продукта в период его переработки, причем холодная очистка молока считается эффективной и для нее должны использоваться специальные сепараторы, отличающиеся гидродинамическими параметрами течения продукта. Бактофугирование применяют в качестве дополнительной операции при пастеризации молока, что особенно эффективно при удалении спорообразующих бактерий, которые оказываются наиболее стойкими при пастеризации.

Для нормализации молока в потоке используют обычно сепараторы-сливкоотделители полугерметичного типа. Нормализация производится смешиванием потоков обезжиренного молока и сливок в определенном соотношении после выхода продуктов сепарирования из сепаратора. Такая схема нормализации молока уже устарела и в настоящее время необходимо переходить на системы автоматического управления нормализацией молока в потоке.

Кларификсация или гомогенизация молока в барабане сепаратора является альтернативой дробления жировых шариков в плунжерном гомогенизаторе. Кларификсации проводится следующим образом. После разделения молока в барабане, снабженном разделительными тарелками, сливки попадают в специальную гомогенизирующую камеру, где идет дробление жировых шариков, потом смешиваются с потоком исходного молока и вновь попадают на разделение. После этого мелкие жировые шарики уже не отделяются в центробежном поле и выходят из барабана сепаратора с обезжиренным молоком, а крупные со сливками вновь попадают в гомогенизирующую камеру. Но, несмотря на меньший эффект гомогенизации, кларификсация более предпочтительна по сравнению с обработкой в плунжерном гомогенизаторе из-за меньшей энергоемкости процесса и попутно молоко подвергается центробежной очистке, что также снижает затраты на его обработку.

Процесс получения высокожирных сливок рассматривают как центробежное прессование, то есть выдавливание плазмы из жировой фракции или как уплотнение жировой фазы из-за деформации жировых шариков. Совершенствование процесса сепарирования сливок ведут, учитывая влияние на него жирности исходных сливок, степени дестабилизации жира в них, кислотности плазмы, а также температуры сепарирования и продолжительности работы сепаратора.

Для отделения творожного сгустка от сыворотки используют специальные «творожные» сепараторы с центробежной непрерывной выгрузкой осадка через периферийные сопла, причем эффективность работы таких сепараторов зависит от правильного выбора количества и диаметра сопел, от производительности сепаратора, температуры пастеризации и сквашивания молока. Обезжиривают молочную сыворотку при ее жирности не менее 0,2 %. Для выделения из молочной сыворотки жира и казеиновой пыли используют специальные сепараторы комбинированного типа. Сепараторы-сливкоотделители с ручной периодической выгрузкой осадка для этой цели нецелесообразны. Для осветления сыворотки используют саморазгружающиеся сепараторы-молокоочистителей.

Пахту сепарируют непосредственно в смеси с молоком или обезжиренным молоком. Насколько эффективен процесс непосредственного сепарирования пахты зависит от ее жирности, температуры процесса и производительности сепаратора. Чем выше исходная жирность пахты, тем процесс более эффективен, так как увеличивается количество получаемых сливок, причем, жирность сливок сравнительно небольшая, то есть не выше 20 %. При способе обезжиривания пахты, полученной от производства масла методом непрерывного сбивания, пахту нагревают сначала до температуры 20±5 ℃, а затем до температуры 40±5 ℃, а между нагреваниями пахту вакуумируют, интенсивно перемешивая или в тонком слое, в результате чего из нее удаляется воздух, которым она насыщалась в процессе непрерывного сбивания сливок.

Технологические схемы производства восстановленного молока всегда предполагают операцию центробежной очистки продукта, необходимую перед окончательным контролем его качества. Это связано с тем, что растворимость сухого молока не бывает полной, причем количество нерастворенного осадка может быть довольно большим и превышающим объем сепараторной слизи, образующейся при сепарировании молока. К тому же свойства осадка, образующегося при центробежной очистке восстановленного молока, обладают плохой текучестью и сравнительно высокими адгезионными свойствами, что затрудняет его центробежную выгрузку. Поэтому обычно для очистки восстановленного молока используют только сепараторы-молокоочистители с центробежной периодической выгрузкой осадка, точно устанавливают время между разгрузками и несколько завышают время самой центробежной разгрузки. В качестве альтернативы периодически в ходе смены прекращают подачу молока и производят промывку барабана водой с полной разгрузкой барабана.

Обезвоживание водно-жировой эмульсии используют в технологии производства топленого масла, когда его промывают водой. При этом из плазмы из-за коагуляции белков формируется тяжелая дисперсная фаза, образующая осадок в шламовом пространстве барабана, а процесс разделения подобен сепарированию сливок и проводится в сепараторе для высокожирных сливок. Параметры процесса подбирают в зависимости от качества сырья и от количества добавляемой промывной воды. При тепловой пластификации чеддеризованной сырной массы в циркулирующем рассоле, которая широко используется при выработке сыров типа «сулугуни», вместе с сывороткой из сырной массы в рассол переходит и часть молочного жира, а также частицы белка сырной массы. Причем содержание жира в рассоле может составлять 5 %, из-за чего нужна его регенерация путем извлечения этого жира и белковых частиц сепарированием. Но при этом есть два фактора, влияющие на эффективность центробежного разделения. Негативный фактор проявляется в возможности дестабилизации жира в рассоле, позитивный в более высокой разности плотностей жира и плазмы за счет наличия соли в растворе.

Источник: «ПищеПромЭксперт»