4.4.1. Понятие о первичной обработке и переработке молока

Существует различие между понятиями первичной обработки молока и его переработки. Первичная обработка не изменяет исходных натуральных свойств продукта. Переработка молока связана с выработкой из него различных про- дуктов, таких, как сливки, сметана, творог, сыр, сливочное масло и многие дру- гие. При этом молоко подвергают различной обработке: механической (сепари- рование), тепловой (пастеризация), биохимической (сквашивание) и т. д., полу- чая качественно новые продукты по свойствам, значительно отличающиеся от сырого молока. Рассмотрим его основные физико-химические свойства.

Свежевыдоенное молоко имеет одновременно кислую и щелочную реак- ции. Кислотность молока зависит от содержания в нем солей, белков, углеки- слого газа, лимонной кислоты и других веществ. Молочная кислота накаплива- ется в нем вследствие брожения молочного сахара под действием бактерий. Ки- слотность определяется как объем, мл, децинормального раствора щелочи, из- расходованной на нейтрализацию 100 мл молока, и выражается в условных единицах - градусах Тернера (Т). По кислотности судят о свежести молока. Ки- слотность свежевыдоенного молока колеблется в пределах 16... 18 Т.

Температура кипения молока несколько выше, чем у воды, равна 100, 2 °С. По мере нагревания физические и биологические свойства молока изменяются. Так, при температуре 50... 60 °С на его поверхности появляется пленка, состоя- щая главным образом из белка и жира, начинают разрушаться некоторые фер- менты ускоряется отстаивание жира, поскольку проявляется способность жиро- вых шариков склеиваться. При температуре 60°С начинает свертываться и вы- падать в осадок нестойкие к температурному воздействию белки молока - гло- булин и альбумин. Глобулин полностью свертывается и выпадает в осадок при температуре 75°С, а альбумин - при 95°С. При температуре в пределах 70... 72

°С изменений в отстаивании жира не наблюдается, а при ее повышении отстаи- вание жира несколько замедляется. Harpeвание молока до 100 °С не оказывает влияния на молочный сахар, но при этом из молока выделяются газы (азот, ки- слород углекислый газ и др. ), в результате чего его кислотность снижается на 0, 5... 2°Т.

При дальнейшем повышении температуры молочный caxaр частично раз- лагается с образованием молочной, муравьиной и других кислот, которые на 1... 2 °Т увеличивают кислотность продукта. Глубокое изменение оболочек жи- ровых шариков наступает уже при температуре 100°С, когда молочный жир вытапливается и объединяется в капли, свободно плавающие на поверхности молока. Казеин наиболее устойчив к тепловому воздействию: он свертывается при температуре не ниже 145°С. Однако с увеличением кислотности его стой- кость к свертыванию значительно снижается. На его свертываемость влияет и продолжительность выдержки при высоких температурах: при длительной вы- держке молока от казеина отщепляется соль кальция и он выпадает в осадок.

Под действием высоких температур нарушается солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые и лимоннокислые соли переходят в нераствори- мые и вместе со свернувшимися белками образуют на нагретых поверхностях оборудования молочный камень. Это ухудшает теплопередачу и затрудняет циркуляционную мойку пастеризационных установок.

4. 4. 2. Зоотехнические требования к оборудованию

Основной задачей первичной обработки молока является сохранение его исходных свойств на определенный срок (до его дальнейшей переработки). Оборудование для первичной обработки молока изготавливают из материалов, разрешенных Минздравом России для контакта с молоком. Они должны обла- дать рядом свойств, которые позволяют:

- выдерживать действие кислотных и щелочных моющих растворов, хоро- шо очищаться при циркуляционной промывке;

- предотвращать изменение механических свойств молока (сбивание и дробление жировых шариков);

- исключить его контакт с воздухом;

- обработать молоко за короткий период (2... 3 ч), равный продолжительно- сти его бактерицидной фазы;

- исключить потери молока;

- избежать пригарообразования при тепловой обработке молока;

- обеспечить отделение механических примесей от молока и предотвратить его повторное бактериальное загрязнение;

- исключить пути пересечения сырого и пастеризованного молока в линиях минимолокоцехов по его переработке;

- при охлаждении молока обеспечить снижение его температуры до 4°С с последующим автоматическим поддержанием ее на этом уровне в процессе хранения (допускается нагревание молока на 1... 2 °С при хранении его в резер- вуарах-охладителях в течение суток).

Оборудование, предназначенное для приемки молока, должно обеспечи- вать оперативную разгрузку автомолокоцистерн с последующим точным изме- рением количества молока и его качественных показателей, а лабораторное оборудование по оценке качества молока - оперативный и точный экспресс- контроль его основных показателей.

Выполнение этих и других требований позволяет получить молоко тре- буемого качества, регламентируемого ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Тре- бования при заготовках».

4. 4. 3. Государственный стандарт на молоко

В соответствии с ГОСТ 13264-88 сырое молоко подразделяют на три сорта

- высший, первый и второй, к которым предъявляют соответствующие требова- ния. Получение молока высокого качества - важнейшая задача, которая немыс- лима без правильного ведения зоотехнической работы на ферме. Следует знать и учитывать основные производственные факторы, влияющие на качество про- дукции, и управлять им.

Качество молока - это обширный перечень разнообразных показателей, ко- торый условно можно разделить на две группы. Первая включает в себя показа- тели, характеризующие состав молока и его структурные характеристики. На эти показатели влияют кормление и особенности породы коровы. Показатели второй группы зависят от факторов внешней среды, в том числе от вида обору- дования для содержания и доения животных, первичной обработки и условий хранения молока. Из показателей этой группы стандарт регламентирует бакте- риальную обсемененность, механическую загрязненность, содержание сомати- ческих клеток, термоустойчивость и кислотность. Первые два показателя связа- ны между собой. На термоустойчивость молока оказывают влияние содержание соматических клеток и кислотность.

Молоко, как известно, является благоприятной средой для развития мик- роорганизмов, в том числе болезнетворных. В вымя коровы микробы проника- ют через каналы сосков. Поэтому рекомендуется сдаивать первые струйки в от- дельную посуду, а после доения каждый сосок обрабатывать специальным дез- раствором. Количество микробов в 1 мл молока зависит от условий содержания животных и ухода за ними.

Молоко, как и любой биологический секрет, обладает важной особенно- стью - бактерицидностью, т. е. способностью задерживать размножение микро- бов или уничтожать их. Продолжительность бактерицидной фазы составляет 2... 3 ч и зависит от первоначальной обсемененности молока и температуры его хранения. Чем чище парное молоко и ниже температура его хранения, тем про- должительнее бактерицидная фаза.

В первом случае (15 °С) молоко по редуктазной пробе относится к первому сорту, а во втором (25 °С) - к браку. Эти цифры убедительно показывают, на- сколько важно предварительное охлаждение молока. Другим важным показате- лем качества молока является содержание соматических клеток, косвенно ха- рактеризующее состояние вымени животного, в том числе наличие заболева- ний. Увеличение соматических клеток приводит к снижению термоустойчиво- сти молока, т. е. его способности к коагуляции при тепловой обработке.

4. 4. 4. Схемы и оборудование для первичной обработки молока

К первичной обработке молока на фермах относятся следующие основные процессы:

- очистка от механических примесей (фильтрация или с применением цен- тробежного молокоочистителя);

- охлаждение в проточных или емкостных охладителях;

- хранение охлажденного молока в резервуарах-охладителях, резервуарах без системы охлаждения или молочных флягах в холодильных камерах;

- пастеризация на фермах, неблагополучных с точки зрения эпизоотии или напрямую реализующих молоко населению.

Температуру охлаждения молока на ферме выбирают в зависимости от продолжительности его хранения после выдаивания.

При поставке молока с фермы непосредственно потребителям его необхо- димо пастеризовать и охлаждать. В районах крайнего севера, а также при по-

ставке молока в детские и лечебные учреждения можно исключить пастериза- цию на ферме, обеспечив при этом строгий зооветеринарный контроль и глубо- кое охлаждение (до температуры 4°С) в бактерицидной фазе. Такое молоко должно подвергаться термической обработке непосредственно перед употреб- лением, о чем следует указывать в сопроводительной документации.

Усовершенствованные схемы технологических линий первичной обработ- ки молока разработаны для ферм на 100, 200, 400, 800, 1200 и 1600 голов с мо- ноблочной или павильонной застройкой и одним общим молочным отделением, отвечающих нормам технологического проектирования. Для ферм с павильон- ной застройкой и автономными молочными отделениями в каждом коровнике выбор схемы технологических линий определяется числом коров в последних. Так, для фермы на 800 голов, состоящей из четырех коровников, объединенных в два блока по 400 голов, следует выбирать схемы, предназначенные для мо- лочного отделения фермы на 400 коров. Когда на ферме имеется центральное молочное отделение, куда молоко свозится из разных коровников или других ферм, рекомендуются технологические линии для центральных молочных от- делений, рассчитанные на обработку 6 и 12т молока в сутки.

Оборудование для технологических линий подбирают таким образом, что- бы обеспечить очистку от механических примесей, охлаждение до температуры 4... 6 °С и хранение на ферме максимального суточного удоя молока при двух- разовом доении. Производительность линии должна быть согласована со сред- ним часовым потоком молока, поступающим от доильных установок.

Очистительно-охладительный агрегат ОМ-1 предназначен для ферм с дое- нием в переносные ведра. Он включает в себя сепаратор-молокоочиститель и пластинчатый охладитель. При использовании ледяной воды (2... 3°С) он обес- печивает охлаждение молока до температуры 5... 6°С. Для ферм с молокопрово- дом разработан модернизированный агрегат ОМ-1А, в комплект которого вхо- дит центробежный полузакрытый очиститель, работающий под вакуумом, что обеспечивает возможность его работы в потоке с доильной установкой без до- полнительных насосов и промежуточной емкости. Производительность этого агрегата регулируется автоматически в соответствии с потоком молока. Работа очистителя под вакуумом позволяет практически исключить вредное пенообра- зование.

Все доильные установки с молокопроводами, кроме УДС-ЗБ, комплектуют центробежным насосом НМУ-6 для подачи молока на обработку и таким же, как в ОМ-1, пластинчатым охладителем АДМ. 33. 000 производительностью 1000 л/ч (при непрерывной равномерной подаче). В пастбищную доильную ус- тановку УДС-ЗБ входит диафрагменный насос и вакуумный оросительный ох- ладитель производительностью 400 л/ч.

Для охлаждения молока наряду с охладителем АДМ. 33. 000 применяют пластинчатую охладительную установку ООТ-М производительностью 3 тыс. л/ч, предназначенную для предприятий пищевой промышленности. Во всех ох- ладителях в качестве хладагента используют воду из холодильной установки. Температура охлаждения молока на 2... 3 °С выше начальной температуры хлад-

агента. Ледяную воду (1... 2 °С) для проточных охладителей получают из разра- ботанных для нужд сельского хозяйства водоохлаждаю-щих установок холодо- производительностью 10, 14, 21 и 35 кВт - соответственно УВ-10, МВТ-14, МВТ-20 и АВ-30.

Кроме проточных теплообменников на фермах используют резервуары- охладители различной вместимости, обеспечивающие охлаждение молока с 32 до 4... 5 °С в течение 3ч и хранение практически без повышения его температу- ры в течение 20... 24 ч.

Применяют резервуары-охладители двух типов. В резервуаре с промежу- точным хладагентом молоко охлаждается ледяной водой (от холодильной уста- новки), циркулирующей в межстенном пространстве. В резервуаре с непосред- ственным охлаждением теплообмен (через его стенку) между молоком и хлада- гентом холодильной машины происходит без промежуточного хладагента - во- ды.

Пастеризацию молока на фермах с численностью поголовья 100 и 200 ко- ров рекомендуется проводить в ванне длительной пастеризации вместимостью 600 л (Г6-ОПА-600) или 1000 л (Г6-ОПБ-1000). Для более крупных ферм пред- назначена автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка Е8-ОТАМ производительностью 1000 л/ч. В ее комплект входят при- емный бачок, молочный насос, сепаратор-молокоочиститель, пластинчатый ап- парат с секциями регенерации, пастеризации и охлаждения, а также бойлер для подогрева воды, направляемой в секцию пастеризации.

Если на ферме имеется пастеризационно-охладительная установка, то в том случае, когда не проводится пастеризация, ее можно использовать для ох- лаждения парного молока, что позволяет не устанавливать специальный охла- дитель.

Санитарную обработку оборудования для доения и первичной обработки молока проводят сразу после окончания охлаждения или опорожнения этого оборудования от молока, причем молочный насос, фильтр и охладитель молока, входящие в комплект доильной установки, промывают одновременно с доиль- ной установкой циркуляционным способом. Резервуары-охладители про- мывают вручную или механизированным способом, используя насос и распы- лительную головку, входящие в комплект некоторых резервуаров.

Для пастеризации молока в молочных отделениях устанавливают автома- тизированный пластинчатый пастеризационно-охладительный аппарат типа ОПФ-1-300. Сырое молоко направляется самотеком или под напором в уравни- тельный бак откуда насосом Г2-ОПА (36МЦ 10-20) подается в секцию регене- рации аппарата для нагрева до 40 °С. Молоко при этой температуре очищается от механических примесей в центробежном cenapаторе-молокоочистителе ОМ- 1, после чего оно продолжает нагреваться в секции регенерации, а затем в сек- ции пастеризации. Теплоносителем в секции пастеризации, где происходит окончатеный нагрев молока, служит горячая вода, которая циркулирую м замк- нутом контуре инжектор - бойлер - центробежный насос 2К-20-18 (К2-9) - сек-

ция пастеризации. Температура пастеризации составляет 90°С при выдержке 300 с.

4. 4. 5. Оборудование для очистки молока

Наиболее распространенный способ очистки молока на фермах - это фильтрование. Имеется большое число разновидностей фильтров, в качестве рабочих элементов которых применяют ватные диски, марлю, фланель, бумагу, металлическую сетку, синтетические материалы и т. д.

Ватные диски с гладкой или «вафельной» поверхностью хорошо очищают молоко и не требуют специального ухода. После применения. ватные диски за- меняют новыми, а использованные уничтожают. Медленная фильтрация моло- ка через такие фильтры требует увеличения фильтровальной камеры.

Марлевые фильтры получили широкое распространение на фермах. Одна- ко такие фильтры быстро изнашиваются, загрязняются и не обеспечивают вы- сокой степени чистоты получаемого молока.

Фильтры из бумаги и синтетических тканей (энант, лавсан и др. ) все чаще применяют на фермах. При правильном использовании фильтровальной ткани из лавсана 1 м ее заменяет 40 м марли. Одноразовые бумажные фильтры по сравнению с фильтрами многоразового использования позволяют получать мо- локо с меньшей механической загрязненностью.

Цедилки применяют для фильтрования молока, поступающего порциями. Цедилка состоит из чашеобразного корпуса, двух конических решеток и фильт- рующего элемента, грязевого желоба и распорного кольца. Конусовидная фор- ма решеток увеличивает фильтрующую поверхность и способствует лучшему отделению загрязнений. Нерастворенные загрязнения скользят по стенкам ре- шетки в желобок, откуда удаляются при промывке или замене фильтра.

Цилиндрический фильтр применяют для фильтрования молока на доиль- ных установках. Такой фильтр представляет собой цилиндрический элемент, выполненный из нержавеющей стали. Внутри корпуса фильтра имеется каркас, на который надевают фильтрующий элемент, закрепляемый резиновым коль- цом. Уплотнение фильтра в корпусе достигается резиновыми прокладками.

Принцип действия фильтра состоит в следующем. Молоко, текущее по мо- локопроводу, попадает в корпус фильтра, просачивается через фильтрующий материал, на котором оседают механические частицы, и поступает в охлади- тель. Перед циркуляционной промывкой фильтрующий элемент удаляют из корпуса фильтра.

Для фильтрования молока на высокопроизводительных молочных линиях применяют конические и дисковые фильтры, как в одинарном, так и в парном исполнении, производительностью от 0, 5 до 20 м³/ч.

Для очистки молока на поточной производственной линии наиболее удо- бен центробежный очиститель, который в отличие от фильтров не нуждается в сменных фильтрующих материалах. Он состоит из следующих основных узлов: барабана приводного механизма, приемно-выводного устройства, электродви- гателя и станины.

4. 4. 6. Оборудование для охлаждения молока

Охлаждение может быть естественным и искусственным. Естественным называется охлаждение тел в результате их теплообмена с окружающей средой

- водой, атмосферным воздухом или почвой. Окружающая среда при этом должна иметь более низкую температуру, чем охлаждаемое тело. Наиболее простым из естественных способов охлаждения молока на фермах является ох- лаждение его артезианской водой. Температура воды колеблется от 2 до 8 °С, что позволяет при использовании эффективных теплообменников получать мо- локо с температурой не выше 10°С. Основной недостаток этого способа охлаж- дения - большой расход воды.

Отвод теплоты от молока посредством льда, намораживаемого в зимний период, также нашел широкое применение на фермах. Заготовка льда осущест- вляется одним из следующих способов: его послойным намораживанием на го- ризонтальных площадках, прилегающих к ферме; вырезанием льдин из водо- емов; наращиванием ледяных сосулек на эстакадах-градирнях.

Первые два способа связаны с большими затратами труда на резку льда и транспортировку его в помещение молочного отделения. Трудоемкость скалы- вания ледяных сосулек незначительна, однако срок хранения такого льда очень мал.

Получение молока на промышленной основе в настоящее время уже не- мыслимо без применения искусственных источников холода. Искусственным называется охлаждение тел в результате их теплообмена с хладагентами, кипя- щими при низких температурах. Искусственное охлаждение проводится при помощи холодильных машин. Наибольшее распространение в промышленнос- ти, быту и сельском хозяйстве получили паровые компрессионные холодиль- ные машины со сжатием паров компрессором и затратой для этого механиче- ской энергии.

Для охлаждения молока на животноводческих фермах и в комплексах промышленность выпускает поточные (типа МКТ или МВТ) и аккумуляцион- ные (типа МХУ-8С) водоохлаждающие холодильные машины.

В случае использования доильных установок унифицированного ряда с молокопроводом очистку и охлаждение молока проводят при помощи тканево- го молочного фильтра (фильтрование через лавсановую ткань) и пластинчатого охладителя ОМ-1500, подключенного к холодильной установке. Это оборудо- вание входит в комплект соответствующей доильной установки и размещается в помещении молочной фермы.

При использовании установок с доильными ведрами, а также для более ка- чественной очистки и охлаждения молока в молочном отделении фермы созда- ют поточную технологическую линию на основе очистителя-охладителя молока ОМ-1А с водоохлаждающей установкой (один или несколько, установленных параллельно) и резервуаров сбора и временного хранения охлажденного про- дукта.

Очиститель-охладитель молока ОМ-1А предназначен для центробежной очистки и охлаждения молока на молочных фермах Он агрегатируется с доиль-

ными установками, имеющими молокопровод, и с установками для доения в переносные фляги. ОМ-1А работает одновременно с доильной установкой, за- вершая поточную технологическую линию доения и первичной обработки мо- лока. Охлаждающей жидкостью является вода из холодильной установки или скважины.

4. 4. 7. Использование естественного холода для охлаждения молока

Для снижения энергозатрат в процессе охлаждения молока в холодный пе- риод года используют естественный холод (холодный воздух, лед). Заготовка льда и организация льдохранилищ - трудоемкий процесс, поэтому наиболее эффективно охлаждение холодным воздухом. При этом вместо холодильной машины (искусственный холод) используется градирня - оборудование для ох- лаждения промежуточного теплоносителя (воды) и превращения ее в ледяную воду.

Технологические схемы охлаждения молока принципиально не меняются, а изменяется лишь оборудование для получения ледяной воды. Отработавшая отепленная вода из пластинчатого или емкостного теплообменника поступает в распылительную трубу с форсунками, из которых она выходит тонкими струй- ками и направляется навстречу потоку холодного воздуха, создаваемого венти- лятором. При этом происходят дробление водяных струек на отдельные капли, смешивание их с воздухом и интенсивное охлаждение воды. Ледяная вода (с температурой 0, 5... 1 °С) стекает в низ резервуара и оттуда подается насосом об- ратно в теплообменник для охлаждения молока. Данное устройство располага- ется на открытом воздухе в непосредственной близости от стены молочного блока и подключается к линии охлаждения молока с помощью теплоизолиро- ванных трубопроводов. Для предотвращения замерзания капель воды при низ- ких температурах воздуха его поток можно регулировать с помощью жалюзи.

Контрольные вопросы

1. Чем отличаются понятия первичной обработки и переработки молока?

2. Перечислите основные свойства молока.

3. Каковы требования государственного стандарта к качественным показа- телям сырого молока?

4. Перечислите зоотехнические требования, предъявляемые к обору- дованию для первичной обработки молока.

5. Опишите технологические схемы и оборудование для первичной обра- ботки молока.

6. Назовите известные вам технические средства очистки молока.

7. Использование естественного холода для охлаждения молока?

 

ЗАНЯТИЕ 30

Тема 4. 5. Оборудование для пастеризации молока

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: