СПОСОБ ВАКУУМНОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ МОЛОКА
METHOD FOR VACUUM MILK CONCENTRATION

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству концентрированных продуктов.
Известен способ и установка для концентрирования молока [1], осуществляющийся с помощью обратноосмотической фильтрации под давлением. При этом данная технология реализована в мобильной установке, которая может работать автономно без внешнего источника питания и позволяет проводить процесс концентрирования как в неподвижном состоянии, так и в движении.
К недостатку данного способа стоит отнести необходимость в постоянной замене достаточно дорогих сменных фильтрующих элементов.
Известен способ и аппарат для концентрирования фруктозосодержащего раствора [2], предусматривающий нагрев продукта до температуры 30°С и обезвоживание в условиях вакуума при давлении менее 6 кПа с помощью ультразвукового распыления при частоте 18-80 кГц. Агрегат для осуществления данного способа включает в себя вакуумную камеру, углерод-углеродный нагреватель сопротивления, технологические трубопроводы, источник ультразвука и средство для подачи жидкого продукта, выполненного в форме кольцевой камеры с выходным соплом.
К недостаткам данного способа можно отнести потерю энергии на генерацию ультразвука в стержневом концентраторе колебаний, а также трудность в получении концентрата с низким содержанием влаги, поскольку вязкий продукт будет с трудом проходить по трубопроводу и распыляться через сопло.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому способу является устройство и способ концентрирования жидких продуктов [3]. Данный способ предусматривает подачу жидкого продукта в камеру с последующим обезвоживанием под вакуумом. В камере создают пленку жидкого продукта и с нее производят ультразвуковое испарение. Отвод паров воды при этом осуществляют в зону повышенного давления, где происходит образование конденсата. Недостатком данного способа является сложность технологии и применяемого оборудования.
В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности вакуумного концентрирования молока за счет сокращения продолжительности обезвоживания и снижения удельных энергозатрат. Технический результат достигается за счет использования импульсного способа подвода теплоты, а также трехступенчатого концентрирования.
Концентрирование осуществляется следующим образом. На первой стадии остаточное давление составляет 18-19 кПа, а температура в камере - 100°С. По достижении молоком массовой доли сухих веществ 16-18% производят переход с первой на вторую стадию. Время достижения молоком массовой доли сухих веществ 16-18% составляет 145 минут.
На второй стадии производится выключение нагревателей для того, чтобы температура в камере снизилась со 100 до 90°С. Кроме понижения температуры в камере производят понижение остаточного давления с 18-19 до 10-11 кПа.
На второй стадии концентрирования температуру в камере поддерживают равной 90°С. По достижении молоком массовой доли сухих веществ 28-30% производят переход на третью стадию.
При переходе на третью стадию температуру в камере понижают до 70°С, а остаточное давление снижают до 2-3 кПа.
Продолжительность перехода с первой на вторую, со второй на третью стадию составляет: по температуре в камере 10-20 минут; по остаточному давлению 5-10 минут.
На протяжении всего процесса используется импульсный способ подвода теплоты, а температура молока за счет интенсивного испарения не превышает 25°С.
Данный способ за счет отсутствия негативного действия высоких температур позволяет получить продукт высокого качества при сокращении продолжительности обезвоживания и снижения удельных энергозатрат.
Источники литературы
1. Патент №2444183 Российская Федерация, МПК A01J 11/00, A01J 11/06, А23С 9/142. Мобильная концентрирующая установка и способ концентрирования молока / СМИТ Эндрю (NZ). - №2009130146/10; заявл. 17.01.2008; опубл. 10.03.2012. (аналог).
2. Патент №2013450 Российская Федерация, МПК C13K 11/00. Способ концентрирования фруктозосодержащего раствора и аппарат для его осуществления / Квасенков О.И., Касьянов Г.И., Пилипенко Л.Н. - №5004963/13; заявл. 08.10.1991; опубл. 30.05.1994. (аналог).
3. Патент №2272550 Российская Федерация, МПК A23L 2/08, C13K 11/00. Способ и устройство концентрирования жидкого продукта / Крапивкин П.В. - №2003130241/13; заявл. 10.10.2003; опубл. 27.03.2006. (прототип).