Фильтрование молока способы фильтрования

Очистка молока: технологии и оборудование

Процессы очистки и фильтрации молока предназначены для устранения загрязнений и естественных нежелательных примесей из его состава. Существуют разные способы решения таких задач, отличающиеся технологической организацией, эффективностью, производительностью и рабочими характеристиками. Также различается и оборудование для очистки молока, которым оснащаются производственные линии.

Общая технология очистки

Все операции обработки осуществляются в специальных условиях, соответствующих техническим и санитарно-гигиеническим требованиям. За основу берутся нормативы, применяемые к организации работы пищевых предприятий. На молочных фермах могут осуществляться как отдельные технологические процессы обработки сырья, так и комплексная подготовка продукта.

Основные методы очистки сегодня реализуются на сепараторах-молокоочистителях и центрифугах с пастеризаторами. Как минимум это оборудование позволяет удалять слизь молочной плазмы, механические примеси и частицы грязи. Более тонкая фильтрация также дает эффект обеззараживания с уничтожением вредных бактерий. Развиваются и способы очистки молока посредством термического и биологического воздействия. В таких системах обработки происходит модификация физико-химических свойств молока, оптимизируется содержание поверхностно-активных веществ (белков, фосфолипидов, жировых шариков и кислот) и снижается поверхностное натяжение.

Доставка сырого молока на производство

Перемещение молока между отделами на ферме или его доставка транспортом на перерабатывающий комбинат осуществляется в специальных контейнерах или цистернах с рефрижераторами. Согласно требованиям, внутренние поверхности емкостей и резервуаров должны выполняться из нержавеющей стали или алюминия. Внешние поверхности отделываются теплоизолирующим материалом. В процессе перемещения важно поддерживать оптимальный температурный режим сырого молока. Так, средняя температура составляет 4-6 °С. В таком состоянии сырье может содержаться не более 10 часов. Если планируется более длительная транспортировка, то изначально задействуется специальный охладитель молока – оборудование в виде резервуара, которое сразу после доения понижает температуру жидкого продукта с 35 до 4 °С. При этом удаляются патогенные элементы состава и сохраняются полезные качества.

Режимы охлаждения

Свойства молока, и в частности его бактериологические характеристики, в немалой степени будут зависеть и от температуры его дальнейшего хранения. Если оставить продукт в неохлажденном виде, то через 10 часов содержания его кислотность повысится почти в 3 раза, а вместе с этим резко возрастет и количество нежелательных бактерий. Для оптимального хранения с точки зрения благоприятной микрофлоры длительное содержание на производствах требует поддержания режима в 12 °С. Сильное охлаждение тоже не рекомендуется, поскольку оно губительно и для полезных микроорганизмов. Опять же на помощь приходит охладитель молока с датчиками контроля и автоматической системой управления температурой, который учитывает сразу несколько физико-химических свойств молока. Такое оборудование может содержать от 100 до 1000 л одновременно в зависимости от модели и нужд производства. Выбор конкретной тактики охлаждения будет зависеть от времени содержания, но небольшие сроки на разных этапах очистки и переработки молока обычно требуют поддержания 4–6 ºС.

Основная механическая обработка

Также этот процесс можно назвать центробежной сепарацией – это одна из базовых процедур очистки, предполагающая разделение молока на фракции разной плотности. Например, может производиться отделение обезжиренного и высокожирного молока (сливок). Технически процесс организуется на мощностях сепаратора с вращающимся барабаном. Оператор установки в ходе ее работы отслеживает следующие параметры механической очистки молока:

• Скорость вращения барабана.
• Скорость выделения шариков жира.
• Плотность жира и плазмы.
• Вязкость.

По мере увеличения размеров плотности молочной плазмы и жировых шариков ускоряются темпы сепарирования и выделения сливочной массы. В свою очередь, повышение вязкости способствует снижению скорости отделения жировых фракций. На процесс центробежной очистки молока косвенное влияние оказывает температура и кислотность молока. Кислотность может изменить белковую массу молока путем повышения ее коллоидного состояния. В итоге начнется процесс выпадения хлопьев на фоне увеличения вязкости и затруднения сепарации. Что касается температурного влияния, то ее повышение снижает уровень вязкости и замедляет процесс перехода жировой густой массы в жидкое состояние. Поэтому перед сепарированием рекомендуется нагревать молоко до 35–45 °С. Повышение температурного режима обеспечит и более эффективный процесс обезжиривания.

Сепараторы для очистки молока

Рассмотренные выше операции разделения молочных фракций и очистки выполняют на специальных сепараторах. Как правило, это электрические машины, имеющие встроенный двигатель, коллектор, чашу для загрузки молока и центрифугу. На средних фермах нашли широкое распространение аппараты с производительностью до 50-70 л/ч. При этом частота вращения барабана может достигать 12 000 об/мин. Современное оборудование для молочного производства располагает средствами автоматизированного управления и защиты. Контроль и управления реализуется через комбинацию датчиков и контроллера с рабочей панелью оператора. Задав нужную программу, пользователь запускает процесс сепарации с роботизированным контролем в соответствии с заложенными алгоритмами переработки молока. Защитные системы в основном представлены устройствами, предотвращающими электрические и тепловые перегрузки.

Фильтрация молока

Тоже один из первоначальных процессов подготовки молочного сырья к биологической и химической очистке. Основная задача на этом этапе – вывести попавшие в ходе доения или хранения загрязнения путем фильтрации. Сами фильтры могут иметь разное устройство. Так, мембраны закрытого типа избавляют жидкость от крупных механических примесей. Обычно такие фильтры устанавливаются на линиях производственного молокопровода и доильных систем. Качество и степень глубины очистки будет зависеть от характеристик применяемого материала. Наиболее эффективен фильтр тонкой очистки молока, изготовленный из нетканой материи. Иногда в одном циркулирующем контуре или в доильной установке применяется несколько фильтрующих приспособлений для задержки частиц разной фракции.

Бактерицидная фаза очистки

Это временной период, в процессе которого микроорганизмы, попавшие в молоко, не размножаются, а погибают. В этой фазе сырой продукт характеризуется наличием естественных бактерицидных свойств, обеспеченных антибактериальными веществами. К ним можно отнести лейкоциты, нормальные антитела, лизоцимы и т. д. Данная способность молока будет зависеть от физиологического состояния скота, от которого оно было получено. Длительность бактерицидной очистки молока определяется внешней микрофлорой и температурой хранения, но обычно не превышает 2-3 часов. В дальнейшем будет важна не столько очистка как таковая, сколько технологические процессы поддержания жизни антибактериальных веществ. К основным мерам такого рода можно отнести и первичное охлаждение, и фильтрацию, а также внесение ферментов, которые борются с токсинами, вызывающими пороки молока.

Технология очистки молока термическим воздействием

Для обеззараживания молочного сырья применяется тепловая обработка. В процессе ее выполнения происходит не только уничтожение микроорганизмов с продуктами их жизнедеятельности, но и создаются благоприятные условия для поддержания и сохранения полезных свойств молока. При этом надо отметить, что само по себе температурное воздействие в любом виде разрушает первичную физико-химическую структуру сырья. Степень изменения будет зависеть от продолжительности и температурного режима обработки. На молочных фермах данная операция выполняется специальными нагревателями трубчатого, емкостного и пластинчатого типов. Многофункциональное оборудование для тепловой обработки также включает в конструкцию ванны для пастеризации.

Заключение

Эффективность подготовки молочного сырья для дальнейшей переработки во многом определяется изначальным его состоянием. Далеко не каждое сырье в принципе годится для использования в пищевой промышленности. Существуют специальные нормативы и требования, которые определяют пригодность продукта к заготовке. После контрольной проверки физико-химических и биологических показателей начинается очистка молока по ранее назначенной схеме. Это могут быть и отдельные операции химической обработки с фильтрацией, и глубокая всесторонняя сепарация с улучшением бактериальной микрофлоры продукта. Конкретный набор технологических операций очистки будет зависеть от задач заготовки молочного продукта на ферме или производственной линии.

Источник

Чем эффективнее очищать молоко? Основы фильтрации, сравнение вариантов

Грязное молочное сырье, плохо очищенное от механических примесей и бактерий, запрещено к продаже и не подходит для переработки. Поэтому наряду с соблюдением правил содержания животных, доения, хранения и транспортировки молока, важно выбрать эффективный фильтр для очистки.

Раскроем основы фильтрации, чтобы иметь более обширное представление как материал фильтра может повлиять на качество молока.

Фильтрация – это процесс отделения одного вида вещества от другого. Фильтровальные материалы должны обладать высокой эффективностью, работать при низких перепадах давления, малой площади фильтрации и препятствовать быстрому забиванию.

Процесс фильтрации как таковой может быть охарактеризован параметрами:

1. Разность давления : для определения параметра вычитаем из данных давления перед фильтрацией, данные давления после фильтрации.
2. Эффективность фильтра: доля оставшихся частиц в фильтре.
3. Проницаемость фильтра : этот параметр связан с предыдущим и соответствует количеству частиц, которые прошли через фильтр, в отношении к первоначальному количеству.
4. Емкость фильтра: определяется количеством осажденных в нем частиц (измеряется в г или кг), которые накопились в фильтре до падения давления. Емкость фильтра указывается для каждого размера частиц.
5. Эффективность очистки : это отношение частиц, удерживаемой фильтром после очистки, к общему количеству частиц в субстрате, в процентном соотношении.
6. Степень фильтрации: этот параметр определяет отношение между количеством частиц определенного размера, которые входят в фильтр и количеством частиц того же размера, что выходят из фильтра.

Очевидно, что текстильная ткань или нетканый материал – пористая среда. Какой бы ни был состав фильтра, основа – твердая матрица, которая почти полностью обуславливает размер пор. Размер пор и многослойность фильтрующего материала определяет тонкость фильтрации. Поэтому тканевые фильтры не могут обеспечить задержание частиц менее 50 мкм.

Показатели, на которые нужно обращать внимание при выборе фильтра:

• Состав. Фильтр не должен дополнительно обсеменять молоко и тем более допускать возможности попадания химических примесей в молоко.
• Температура использования. После пастеризации молока фильтр должен выдерживать температуру до 100 °C
• Величина механических частиц. В зависимости от размера частиц подбирайте фильтр подходящей микронности.
• Концентрация механических частиц в молоке. Если молоко сильно загрязнено, выбирайте несколько этапов очистки.
• Рекомендованное рабочее давление от 2 до 8 атмосфер. Для каждого уровня фильтрации данный показатель необходимо уточнять у специалиста при приобретении фильтра.

Фильтрующий материал должен предоставлять максимально возможную эффективность фильтрации молока, работать при низком давлении, при перепадах давления, при небольшой площади фильтрации, не засоряться и легко чиститься или меняться.

Важно! Выбирать молочные фильтры нужно не только по их стоимости, но и обращать внимание на материалы, сырье и технологию их изготовления. От этого напрямую зависит итоговое качество молочного сырья.

ПОДОБРАТЬ ФИЛЬТР ПОД ВАШ ОБЪЕМ МОЛОКА? Отправьте запрос или позвоните по бесплатному номеру 8-800-2000-338

Проблемы эксплуатации разных видов молочных фильтров:

1. Очистка/замена фильтроэлементов. Одна из важных проблем при работе – замена или очистка фильтроэлементов. Период может составлять несколько секунд или несколько часов, до момента когда фильтр забивается настолько, что перестает пропускать молоко. Важно соблюдать заявленные данные пропускной способности использования фильтра и времени начала бактериального обсеменения молока из-за скопившейся грязи в фильтре.
2. Разрыв ткани. Наибольшей проблемой, присущей тканевым фильтрам, является разрыв ткани из-за высокого давления при засорении.
3. Температура. Тканевые фильтры не будут работать должным образом, если температура превышает рабочую. Как правило, верхний предел температуры для тканевых фильтров составляет около 260-290°C. В производстве и переработке молока обычно такая температура не требуется, достаточно 100°C, что подходит для более прочных фильтров из полипропилена.
4. Просачивание. Просачивание – это проникновение сквозь ткань мелкодисперсных частиц. Просачивание может возникнуть, если переплетение слишком широкое или если поверхностная скорость фильтрации (коэффициент фильтрации) слишком велик. Решение проблемы просачивания заключается в использовании более плотного материала фильтра.
5. Тканевые фильтры не снижают бактериальную обсемененность. Если требуется повысить сорт молока, нужно выбирать более плотные фильтры с многослойной намоткой.
6. Снижение жирности молока. Использования бактофуги и сепаратора зачастую меняет показатели жирности молока и приводит к снижению сортности.

Производственные показатели молочных фильтров

• Доказано, что многослойные фильтры лучше работают в условиях низкого давления и обладают более высокой эффективностью сбора частиц.
• Ткань с многоволоконной полипропиленовой нитью намного эффективнее отфильтровывает мелкие частицы, чем ткань с моноволоконной полипропиленовой нитью.
• Использование текстурированной полипропиленовой нити обеспечивает гораздо большую площадь поверхности фильтрации.
• На производительность фильтров в значительной степени влияют характеристики и качество материала, из которого изготовлен фильтр.

Важно! Выбирая полипропиленовый фильтр нужно понимать, что некачественный материал фильтра может привести к негативным последствиям. Одно из самых распространенных — разрыв фильтра во время фильтрации

Сравнение способов фильтрации молока:

Очевидно, что фильтры из плотных материалов многослойной намотки использовать в фильтрации эффективнее и выгоднее.

Отличительные преимущества использования полипропиленовых фильтров UVMILK®:

✔ 100% первичный пищевой полипропилен. За счет материала в молоко не попадут дополнительные примеси от фильтра.
✔ Уникальная многослойная намотка полипропиленовой нити. Дает гарантию что при рабочем давлении фильтр не разорвет в процессе фильтрации молока.
✔ Снижение механических примесей до 98%
✔ Тонкость фильтрации до 3 мкрн. Позволяет снизить соматические клетки до 50%
✔ Не приводит к потери жирности молока.
✔ Повышает сортность молока.
✔ Простота установки и использования.
✔ Доступная ценовая политика.

У ВАС ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ? позвоните по бесплатному номеру 8-800-2000-338

Компания ЮВМилк — производство фильтров
для пищевой и нефтехимической промышленности

14 патентов на изобретения и полезные модели

Запатентованные уникальные технологии производства фильтров

Производственный и лабораторный контроль

Три этапа внешнего и внутреннего контроля качества

Российская и международная сертификация

Международные стандарты в производстве фильтров

17 лет на рынке

Эксперт в области фильтрации молока

Более 6000 клиентов в 53 странах мира

Международная компания по производству фильтров

Источник