ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ДОИЛЬНО-ПАСТЕРИЗАЦИОННЫЙ МОЛОЧНЫЙ КОМПЛЕКС
INTEGRAL MILKING AND PASTEURIZING DAIRY COMPLEX

Изобретение относится к молокосборникам, а именно к устройствам первичной обработки молока в линиях доильных установок для обеззараживания молока, и может быть использовано в пищевой промышленности.
Известен интегральный доильный молочный комплекс (см., например, патент РФ №2473212, кл. A01J 9/02, 2013 г.), содержащий доильный аппарат, вакуумный насос, сосковые стаканы, молокопровод, фильтр, молокоприемник, устройство охлаждения молока, дозатор и бактерицидную лампу.
Известный комплекс не обеспечивает качественной обработки молока.
Обработка молока ИК-излучением является одним из наиболее перспективных методов его обеззараживания.
Известны электропастеризаторы А1-ОПЭ, выпускаемые заводом Экомаш.
В результате пастеризации в этой установке существенно снижается количество бактерий в молоке без ухудшения вкуса и качества. В этом пастеризаторе выбран оптимальный спектр ИК-излучения, при котором молекулы органики поглощают максимум энергии. Пастеризация осуществляется в течение 2-5 с, при температуре 79-84°C, после чего молоко охлаждается в системе, входящей в электропастеризатор.
Недостаток известного пастеризатора заключается в том, что входящий в систему охлаждения пластинчатый теплообменник медленно набирает температуру, кроме того, установка не решает полностью проблему возможного подгорания молока.
Известен электропастеризатор для жидких продуктов (см., например, патент РФ №2045919, кл. A21L 3/18, А23С 3/07 1995), содержащий секцию ИК-нагрева, бак-накопитель, регенератор, охладитель, насос. Секция ИК-нагрева представляет набор кварцевых трубок с системой подогрева электрической спиралью, расположенной на верхней поверхности трубки, прикрытой отражателем. В эту трубку установлена вторая трубка с кольцевым зазором, по которому подается молоко.
Для равномерного нагрева молока и исключения его подгорания при движении по этому зазору введены последовательно установленные на входе секции пульсатор и завихритель потока молока, преобразующие ламинарный поток молока в турбулентный.
К недостатку известного электропастеризатора следует отнести относительно малую турбулентность потока молока по всему объему пастеризатора, т.к. средства создания турбулентности расположены только на входе в секцию ИК-нагрева и включены последовательно.
Наиболее близким к предложенному является установка пастеризации молока (см., например, патент РФ №2415595, кл. А22С 3/07, 2010), содержащая смонтированные в технологической последовательности накопительную емкость, центробежный насос, пластинчатый двухсекционный рекурператор, блок ИК-обработки, термостат, блок охладителя с водяным хладоагентом с температурой 2-3°C, накопительную емкость готового продукта. Блок ИК-излучателей выполнен в виде инфракрасных (ИК) излучателей с электропроводящей нитью из нихрома, коаксиально размещенных в кварцевых трубках, герметично установленных с кольцевым зазором в цилиндрическом корпусе из нержавеющей стали, инфракрасные излучатели через проводники соединены с блоком питания.
Сквозной кольцевой канал в цилиндрическом корпусе сообщается с трубчатым термостатом выдержки молока. В пастеризаторе молоко протекает вдоль кварцевых трубок с ИК-излучателями, генерирующими инфракрасные волны, которые свободно проникают через кварцевое стекло трубок и поглощаются нагретым в течение 2-5 с до температуры 79-84°C молоком. Происходит процесс пастеризации и обеззараживания.
Однако предложенный пастеризатор имеет недостатки.
Внешний цилиндр из нержавеющей стали, отражающий ИК-излучение, в процессе работы достаточно сильно нагревается, что приводит к пригоранию ламинарно текущего в нем молока. Чистка цилиндра от пригоревшего молока крайне затруднительна.
Предложенный интегральный доильно-пастеризационный молочный комплекс решает задачу пастеризации молока в процессе дойки и получения и обеспечения полной и однородной обработки продукта с высокой надежностью, сохраняя неизменными его органические и органолептические свойства.
Для решения указанной задачи в интегральный доильно-пастеризационный молочный комплекс, содержащий молокоприемник, дозатор, пастеризатор, устройство охлаждения молока с теплообменником и модулями электроохлаждения, накопительную емкость готового продукта, объединенных в единую технологическую цепочку блоком управления, и блок питания, причем пастеризатор выполнен в виде инфракрасных (ИК) излучателей, коаксиально размещенных в кварцевых трубках, герметично установленных в цилиндрическом корпусе, инфракрасные излучатели через проводники соединены с блоком питания, включен доильный аппарат, коллектор которого через молокопровод с установленным на выходе фильтром соединен с молокоприемником, в цилиндрическом корпусе пастеризатора параллельно его торцевым поверхностям установлены планки с радиальными вырезами, на боковых поверхностях которых закреплены продольные планки-мешалки, кварцевые трубки с ИК-излучателями установлены между торцевыми поверхностями планок, размещенных на центральном осевом валу, который установлен с возможностью вращения по центру торцевых поверхностей цилиндрического корпуса и соединен с внешним мотор-редуктором.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена блок-схема комплекса, а на фиг. 2 показана конструкция пастеризатора.
Интегральный доильно-пастеризационный молочный комплекс (см. фиг. 1) содержит доильные стаканы 1, доильный аппарат 2, вакуумпровод 3 доильных стаканов, вакуумпровод 4, молокопровод 5 доильных стаканов, фильтр 6, молокоприемник 7, дозатор 8, электроклапан 9 входной дозатора, электроклапан 10 входной в пастеризатор 11, выходной электроклапан 12 пастеризатора 11, устройство охлаждения 13, молокосборник 14, молокопровод 15 выходной с запорным краном 16, корпус 17, блок управления 18.
Пастеризатор (см. фиг. 2) содержит корпус 19, выполненный в виде алюминиевого цилиндра, параллельно торцевым поверхностям которого установлены круглые торцевые планки 20, с закрепленными в них кварцевыми трубками 21 с ИК-излучателями 22, через проводники 23 соединенными с блоком питания 24, круглые торцевые планки 20 выполнены с радиальными вырезами, в которых закреплены планки-мешалки 25, центральный осевой вал 26, соединенный с мотор-редуктором 27.
Работает комплекс следующим образом.
Включается напряжение питания комплекса. Доильные стаканы 1 подключаются к вымени коровы. Выдоенное молоко через молокопровод 5 и фильтр 6 поступает в молокоприемник 7 и через электроклапан 9 в дозатор 8. При заполнении дозатора 8 молоко через электроклапан 10 поступает в пастеризатор 11. Одновременно включаются три ИК-излучателя 22 и подается напряжение на мотор-редуктор 27 реверсивного вращения центрального осевого вала 26, при этом разогревается молоко ИК-излучателями, которое одновременно перемешивается реверсивно вращающимися планками-мешалками 25 и кварцевыми трубками 21. После полного заполнения пастеризатора молоком электроклапан 10 закрывается. Нагрев молока непрерывно контролируется датчиком температуры, и при достижении заданной температуры пастеризации ИК-излучатели выключаются, вращение ИК-излучателей прекращается, открывается электроклапан 12, и молоко из блока пастеризации переливается в устройство охлаждения 13, выполненное в виде теплообменника с электромодулями холодогенераторами. Охлажденное до температуры ≤5°C молоко переливается в молокосборник 14 через молокопровод 15 выходной.
Процесс повторяется до полной обработки всего объема молока из молокоприемника 7. Напряжение питания выключается.
Достоинства предложенного комплекса заключаются в том, что практически создано принципиально новое устройство пастеризации, которое осуществляет процесс пастеризации непосредственно при дойке коров в асептическом режиме, поскольку происходит в герметичном объеме, не контактируя с окружающей воздушной средой и без вмешательства оператора в автоматическом режиме, обеспечиваемым блоком управления 18. В блоке пастеризации реализуется оригинальная компоновка трех стандартных серийных галогенных кварцевых цилиндрических ИК-излучателей с необходимыми мощностью излучения и длиной волны. Шесть продольных планок-мешалок 25, внешняя боковая сторона которых совпадает с внешним диаметром круглых торцевых планок, которые размещены в алюминиевом корпусе 19, внутренний диаметр которого близок к их внешнему диаметру, что обеспечивает равномерность нагрева и перемешивания молока и исключает возможность пригара молока и образования молочного камня на поверхностях внутренних конструкций за счет высокой турбулентности движения молока с непрерывным контролем его температуры датчиком, установленным у выходного штуцера корпуса (на фиг. 2 показан символом Т°).
Общая конструкция комплекса выполнена в виде единого блока в герметичном корпусе 17, который может быть установлен на тележку доильного аппарата вместо молокосборника, например, фляги. Таким образом обеспечивается мобильность комплекса и габаритные размеры практически не изменяются.