Сепаратор для молока и сливок

Особенности сепарации в молочной промышленности

Сепарирование молока – это важный этап переработки. В ходе процесса продукт расщепляется на жирную и обезжиренную составные части. Еще такая переработка обеспечивает механическое очищение от загрязнений. Изменений в химическом составе разделяемых фракций не происходит.

Качественные факторы, влияющие на сепарацию:

1. Если жидкость густая, качество получаемого продукта снизится. Степень густоты уменьшается при помощи нагрева молока. На качество процесса влияет и разность плотностей обрабатываемой жидкости. Она также увеличивается нагревом.
2. Если молоко жирное, процесс сепарирования замедляется. Это происходит из-за того, что жир тяжелее водной среды. Производительность сепаратора падает. Внутри устройства есть пакет так называемых тарелок (для очищения) – скорость сепарации можно улучшить, увеличением их количества.
3. На замедление сепарации влияют неправильные технологические процессы, использующиеся при промышленной перекачке молока. Из-за грубых насосов частицы жира становятся неправильной формы. Когда они круглые, разделение идет легче. Процесс проходит быстрее при частицах большего размера. Если они мелкие, то идет замедление сепарации.

Главная особенность, влияющая на хороший результат – температура исходного продукта. Согласно инструкции к бытовым сепараторам, оптимальный режим — 35-45 градусов.

При большей температуре эффективность расщепления жира лучше, но есть небольшие нюансы. Для улучшения сепарирования достаточно подогреть жидкость до 45 градусов. При более высокой температуре уже выход жира ухудшится.

Высокотемпературный режим сепарирования применяется на производствах, с нагревом до 60-80 градусов. При этом улучшаются качественные показатели используемого оборудования. Недостатки высокотемпературного режима следующие:

• попадание сливок в обрат;
• появление пены;
• расщепление жировых шариков на мелкие части.

Из-за сепарирования холодного молока уменьшается производительность оборудования. Другие недостатки низкотемпературного режима:

• частичная кристаллизация жира;
• повышение вязкости сливок.

Устройство и принцип действия сепаратора

Все сепараторы можно разделить на:

• производственные;
• для домашнего хозяйства.

Промышленные агрегаты отличаются большими размерами.Они позволяют перерабатывать до нескольких тонн в сутки.

Бытовые устройства широко применяются в частных хозяйствах. Они проще по конструкции и в эксплуатации. Приборы не требуют затрат времени и сил на обслуживание.

Сепараторами, предназначенными для фермеров, можно обрабатывать до 10-20 литров в сутки.

Типы приборов по назначению:

• сливкоотделители расщепляют цельный продукт на жирный и обезжиренный;
• нормализаторы используются для изготовления нормализованного молока;
• очистители удаляют грязь и постороннюю примесь;
• универсальные сепараторы выполняют несколько функций;
• творожные агрегаты разделяют сгусток творога и сыворотку;
• классификаторы осветляют молоко.

Существуют устройства, которые осветляют и обезжиривают сыворотку.

В молочном производстве нередко используются различные типы агрегатов. В домашних хозяйствах чаще применяется бытовое универсальное устройство.

Конструкция приборов бывает:

• открытой;
• полузакрытой;
• закрытой.

Открытые аппараты простые, бывают переносными или стационарными. Недостаток устройств в том, что из-за контакта с кислородом молоко пенится, а это уменьшает производительность.

В полузакрытых агрегатах напиток все равно имеет контакт с воздухом, но продукты переработки перенаправляются в емкости по герметичным трубкам. Преимущество приборов в стерильности подаваемых веществ.

Закрытые приборы сложны, они чаще промышленного назначения. Без них невозможен запуск линии, где будет перерабатываться сырье.

Трубопроводы устройств полностью герметичны, доступа воздуха к исходному продукту нет. Переработанные вещества получаются абсолютно чистыми, без смесей запахов.

Тип привода бытовых сепараторов бывает:

• ручным;
• электрическим.

Устройства с электрическим оборудованием наиболее удобны в использовании и производительней. Приборы с ручным приводом автономны от электрических сетей, доступны в стоимости.

Сепаратор для молока с ручным или электрическим приводом разделяет исходный продукт на жирный и обезжиренный за счет быстрого вращения барабана. При этом жидкость находится в чаше удобного размера, а на нее воздействуют силы притяжения, которые способствуют концентрации жидкости у стенок.

Шарики жира легкие, а потому при движении стремятся к его оси. Если вращение достаточно быстрое, времени на расщепление нужно совсем немного.

При этом появляется струя белой жидкости, которая называется обратом,а желтоватая густая струя – это сливки. Скорость вращения барабана — 10-15 тыс. оборотов в минуту. Дальнейшее смешивание разделенных продуктов исключается благодаря специальным отводам.

Они устроены в распределительной части вверху барабана, называемой тарелками. Детали конусной формы с перфорацией, располагаются по окружности с небольшими шипами. Они обычно раскладываются пирамидкой, образуя пакет, в котором и происходит расщепление.

Для загрязнений в барабане предусмотрена специальная полость. Вся конструкция представляет собой верхнюю часть сепаратора. Подача молока в барабан дозированная, за счет специальной поплавковой камеры. Сама чаша производственного сепаратора приличного объема. В бытовых конструкциях размер емкости — около 5-7 литров.

Электрическая часть устройства находится внизу. На корпусе с электродвигателем выведены все элементы управления. Ручные сепараторы оборудуются съемной ручкой.

Принцип работы сепаратора для молока ручного и электрического типа схож. Конструкция обоих видов приборов разборная. Это нужно для тщательной промывки всех деталей.

Интенсификация процессов разделения

Качество сепарации улучшают:

• правильные температуры;
• нужная кислотность;
• чистота продукта;
• размер и количество жировых шариков;
• способ предварительной переработки;
• конструктивные особенности приборов.

Температура обрабатываемого молока выше 45 градусов применяется, когда технология переработки начинается сразу после пастеризации. Высокотемпературную сепарацию применяют при обработке сливок, из которых предполагается сделать масло.

Из-за высокой температуры увеличивается число жировых шариков, возникает пена и в жирном, и в обезжиренном продукте. Это влияет на появление сепараторной слизи. Из-за этого большая часть жира попадает в обрат. Чтобы исключить процесс, нужно мыть сепаратор после каждого запуска.

Одновременно высокая температура увеличивает производительность агрегата, упрощает технологию, так как сливки и обрат сразу получаются пастеризованными.

Холодное сырье обрабатывают исключительно в универсальных сепарационных устройствах. Использование агрегата влияет и на качество процесса, и на производительность.

Если в сепарации применяется молоко с повышенной кислотностью, белковые хлопья быстро заполнят грязевую емкость барабана. Жировые шарики оказываются в обрате. Скорость процесса снижается из-за частой необходимости прочистки барабана. Если сепаратор не самоочищающийся, его придется останавливать для мойки.

Кроме того, увеличенное число молочнокислых бактерий становится причиной быстрой порчи продукта. Размножению способствует температура обычного сепарирования в 45 градусов. Избежать этого можно, если использовать молоко, нагретое лишь до 20 градусов, и специальные самоочищающиеся сепараторы.

Грязь снижает качество процесса из-за быстрого наполнения грязевой емкости барабана. В результате жир начнет попадать в обезжиренную часть. Сепаратор придется часто останавливать и промывать.

На количество получаемых сливок за один прием сепарирования влияет размер жировых шариков. Если они маленькие – до 0,1 мм в диаметре, их труднее расщепить из жидкой среды молока. На качество жировых шариков влияет применение центробежных насосов при перекачке жидкости.

Из конструктивных параметров агрегатов особое влияние на качество оказывают частота движения ротора и мощность двигателя.

Для сепарации важен размер радиуса рабочей тарелки: при большем внутреннем диаметре барабана процесс идет интенсивнее. Этим фактором воспользовались специалисты, занимающиеся разработкой новейших видов сепараторов.

Эффективность улучшится при правильной установке барабана. Например, его низкая посадка на веретене приведет к попаданию жирного продукта в обезжиренный.

Эффективность процесса снизится, если увеличить расстояние между тарелками барабана. Повышения результата добиваются, если увеличить их количество. Качество особенно будет заметным, если сепаратор длительное время находился в эксплуатации (процесс пойдет быстрее).

Незначительное влияние оказывает скорость подачи жидкости. Действие силы притяжения продолжительней при меньшем поступлении сырья внутрь барабана. Следовательно, жир выделится полнее.

Для улучшения обезжиривания достаточно уменьшить приток жидкости на 10-15%. Скорость подачи при сепарировании нужна постоянная, как и частота вращения барабана.

Незначительно повысит эффективность повторное сепарирование. Это увеличит долю жира до 85%. При разовом сепарировании получается продукт жирностью до 55%.

Бактофуги-сепараторы

Они используются в молочном производстве для очищения. Агрегаты способствуют эффективному удалению микро-бактерий, соматических организмов.

Назначение бактофуг – финишная обработка молока, позволяющая:

• уменьшить бактериальную обсемененность;
• исключить споры организмов.

Если в технологии применяется бактофуга, это способствует:

• получению продукции элитного класса;
• увеличению периода сохранности пастеризованного продукта;
• сохранению исключительного вкуса.

Процесс сепарации при помощи бактофуг полностью автоматизирован, устройство сепаратора отличается конструктивными особенностями. Они заключаются в:

• повышенной скорости вращения ротора;
• тарелках барабана, не позволяющих делить молочный жир и перемешивать его с выводимой грязью;
• более эффективном расщеплении сырья на составные части.

На производствах чаще всего применяются самоочищающиеся центробежные бактофуги. При этом молоко в агрегат подавается как сверху, так и снизу. Приборы считаются самозагружающийся разновидностью сепараторов.

Продукция сепарирования

Отличительная деталь составных продуктов сепарации – сохранение всех качеств сырья. Химические реакции в этом процессе не участвуют. Они появляются в случае скисания сырья или обрата, когда действуют бактерии.

Средний химический состав побочных продуктов, %:

Направления использования

Из пахты получают большое количество обезжиренного сухого молока. Оно применяется для изготовления заменителей цельного продукта, который нужен в животноводстве для кормления телят.

Сыворотка тоже используется фермерами, но для выкармливания свиней.

Из обрата готовят нежирный творог, который обладает максимальной концентрацией полезного белка. Он популярен в диетическом питании, продается в торговых сетях вместе с другими видами молочки.

Самые распространенные продукты сепарации:

• сливки;
• сливочное масло;
• сыворотка.

Молочные жиры отделяются благодаря более легкому весу. Из-за меньшей плотности сливки скапливаются естественным путем. Например, если оставить цельное молоко в банке на ночь, утром будет видно явную линию разделения двух составных частей.

Сливочное масло схоже с предыдущим видом продукции, но обладает большей жирностью. Из-за этого оно твердое и плотное, а сливки гуще в сравнении с молоком, но всегда остаются жидкими.

Сыворотка остается после сцеживания свернувшегося продукта. Она представляет собой жидкую часть, в которой растворены белки и некоторые жиры.

Кисломолочные продукты не теряют питательных качеств, а наоборот, считаются лучшими для усвоения. Известные виды:

• сыр;
• творог;
• кефир.

Для приготовления многих кисломолочных продуктов используется пахта. Специалистами особенно ценится ее диетический состав:

• лактоза, которая помогает усваиваться витаминам С и В;
• холин, который отвечает за работу печени;
• лецитин, нужный для клеток и тканей.

В отличие от пахты, молочная сыворотка содержит еще и белки, которые считаются лучшими для усвоения человеческим организмом в сравнении с белками яиц.

Сыворотка является побочным продуктом в производстве сыров и творога. Ее часто используют в хлебобулочной промышленности, животноводстве.

Некоторые молочные продукты получают с применением современных технологий. Как правило, это концентрированные варианты, получаемые путем удаления воды:

• сухое;
• сгущенное.

Обезжиренное сухое молоко часто используется в:

• хлебобулочной промышленности;
• животноводстве.

Без сгущенки не обходится приготовление многих видов кондитерских изделий. Его добавляют в чай и кофе в качестве заменителя сливок и сахара.