ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

СЕПАРИРОВАНИЕ

После изобретений шведом Лавалем специальной центрифу­ги, которую он назвал сепаратором, традиционный метод от-" Стой сливок сменился сепарированием.

Жировые шарики имеют меньшую плотность, чем молоко, поэтому они стремятся всплыть на поверхность. Процесс раз­деления, учитывая микроскопические размеры и сферическую форму жировых шариков, хорошо моделируется уравнением Стокса:

2гМрп-рж)

Где о —скорость подъема жирового шарика, м/с; г — радиус жирового ша­рика, м; рп и рж — плотность плазмы и жирового шарика, кг/м3; т| — вязкость молока, Па-с; g — ускорение свободного падения, м/сг.

Когда молоко в барабане сепаратора попадает в поле цент­робежных сил, жировые шарики выделяются в отдельную фракцию значительно быстрее, так как ускорение а в этом случае равно

А = (2га)2 Я,

Где п — частота вращении барабана, с-1; R. — удаление жирового шарика от оси вращения, м.

Помимо центробежных сил на эффективность сепарирования влияют температура жидких молочных продуктов, их вязкость и величина потока проходящих через сепаратор жидкостей. С повышением температуры снижается вязкость молока и раз­деление его на фракции происходит эффективнее. В таком же направлении действует и снижение поступления молока в ба­рабан сепаратора.

С помощью специального винта регулируют величину пото­ков обезжиренного молока и сливок на выходе из сепаратора, задавая таким образом определенную жирность последних. Ка­чество обезжиривания молока в сепараторе-сливкоотделителе оценивают по величине жировых шариков, оставшихся в обез­жиренном молоке, и по массовой доле жира в последнем. Чем меньше средний диаметр жировых шариков в обезжиренном молоке, тем эффективность сепарирования выше.

Фракционирование молока и молочных продуктов в центро­бежном поле в настоящее время вышло далеко за границы вы­деления сливок (табл. 7).

Весьма разнообразны стали и конструктивные исполнения еепараторов. Например, в малых машинах ввод молока и вывод фракций осуществляется свободной струей (открытый тип). В крупные сепараторы молоко поступает под давлением, с напо­ром отводятся и разделенные фракции (закрытый тип). Сред­ние по размерам модели сепараторов занимают промежуточное положение. Молоко вводится свободной струей, а готовые фрак­ции отводятся под напором (полузакрытый тип).

Достаточно разнообразны и способы выделения осадка (фу - , гата) из периферийной части сепарирующего устройства. В про­стейшем случае увеличивается объем периферийной части, из которой во время остановок вручную удаляется осадок. В круп­ных агрегатах отвод осадочной фракции осуществляется во вре­мя работы сепаратора: периодически, через регулируемые про­межутки времени или непрерывно. Гидравлической системой переключения клапанов, открывающих или закрывающих отвод осадка, можно управлять вручную или автоматически.

Основной функцией сепаратора-молокоочистителя является выделение различного рода загрязнений молока: механических примесей, сгустков белка и крови, соматических клеток и т. д. В этом случае молоко подводится в периферийную часть сепа­рирующего устройства и агрегат снабжается специальной систе­мой для периодического отвода осадка.

Периферийный подвод молока осуществляется и в сепарато­рах-нормализаторах. Внешняя часть пакета разделительных та­релок в таких агрегатах выполняет функции молокоочистите- лей, а центральная — от вертикальных каналов в пакете до ва­ла — предназначена для частичного отделения сливок.

Примером сочетания в одном агрегате различных типовых конструктивных решений может служить также сепаратор-слив­коотделитель (рис. 4). Агрегат выполняет технологические опе­рации по выделению из сыворотки мелких частиц казеина и мо­лочного жира одновременно. В сепарирующем устройстве ма­шины пакет разделительных тарелок выполнен комбинирован­ным.

К агрегатам с узкой технологической специализацией мож­но отнести сепаратор-творогоотделитель, который выделяет тво­рог из смеси сыворотки и творожного сгустка.

К сепараторам узкого профиля относится и агрегат для вы­деления кристаллов лактозы из маточного раствора. Принцип действия сепаратора адгезионно-инерционный. Отделение кри­сталлов и в этом случае происходит в центробежном поле, од­нако для разделения потоков фугата (кристаллов лактозы и мелассы) дополнительно используются адгезионные свойства маточного раствора.

Центрифуги для повторного сепарирования сливок при про­изводстве масла методом преобразования высокожирных сливок

Рис. 4. Сепаратор-сливкоотделитель:

I — станина сепаратора; 2 — трубопровод гидросистемы; 3 — приемник для белкового фу­гата; 4 — корпус барабана; 5 — подвижное днище барабана; 6 — разгрузочное сопло; 7 — тарелкодержатель; 8 — конус барабана; 9 — кожух сепарирующего устройства; /0 — при - емно-отводное устройство; 11 — тарелки сливкоотделителя; 12 — тарелки отделителя ка­зеиновой пыли; 13 — граничная тарелка, разделяющая верхний н нижний пакеты таре­лок; 14 — клапан гидросистемы отличаются увеличенным расстоянием, между разделительными тарелками, выходом высокожирных сливок свободной струек, способностью работать при высоких температурах.

Созданы также специальные сепараторы-бактериоотделите - ли. Работают они по тому же принципу, что и молокоочистите- ли, но в этом случае в виде фугата отделяется биомасса бак­терий, находящихся в молоке. Помимо трудностей с промыш­ленным использованием бактофугата возникают определенные затруднения в протекании технологических процессов изготов­ления сыров.