СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВА НОРМАЛИЗОВАННОГО ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА

Область применения
Полезная модель относится к производству молочной продукции, а более конкретно к способам производства нормализованного пастеризованного молока в потоке [A23C 3/00].
Уровень техники
Из уровня техники известны различные способы производства нормализованного и пастеризованного молока в потоке.
Как правило, они все основаны на том, что уже молоко нормализуют в сепараторе-нормализаторе, а затем подают напрямую в пастеризатор, где его пастеризуют. В процессе пастеризации проводят гомогенизацию, для обеспечения равномерного распределение жира в молоке.
Цель нормализации - доведение жирности молока до требуемой величины. Нормализацию молока проводят (см. [1]) в потоке с помощью сепаратора-нормализатора. Нормализацию молока по жиру осуществляют расчетным способом. Количество жира в молоке, полученном от коров, в разные периоды лактации, сезона года, породы неодинаково. Для получения готовой молочной продукции необходимой жирности сборное молоко нормализуют по жиру с получением сливок заданной жирности. В качестве тепловой обработки молока применяется пастеризация (см. [1]). Молоко пастеризуют, чтобы предохранить продукцию в последующем от нежелательных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палочки, масляно кислых бактерий и др.
Оптимальным режимом пастеризации молока является нагревание его до температуры от 70 до 72°С с выдержкой от 20 до 25 секунд. В случае повышенной бактериальной обсемененности молока, допускается повышение температуры пастеризации до 76°С с выдержкой 20-25 секунд.
Например, из уровня техники известен патент [2]. Способ предназначен для розлива пастеризованных напитков в бутылки, например, молока. Поток продукта проходит через пластины пастеризатора и направляют к устройству для розлива продукта в бутылки. Если вместимость емкости устройства для розлива в бутылки превышена, продукт проводят по
обходящей линии. Продукт нагнетают насосом и давление накачки регулируют с помощью барокамеры и запорного клапана. Устройство также содержит сепаратор. Также известен [3] способ производства пастеризованного молока, предусматривающий нормализацию молока, двухступенчатую очистку; гомогенизацию, пастеризацию при температуре 68-98°С с последующим охлаждением и расфасовкой. Нормализованное молоко подогревают до температуры 30-70°С и подвергают двухступенчатой очистке на сепараторе-молокоочистителе, затем на бактофуге с частотой вращения барабана 200-450 с - 1, что позволяет удалить до 98% бактерий. Изобретение позволяет расширить ассортимент выпускаемого молока, улучшить микробиологические показатели, увеличить срок годности готового продукта.
Также известен патент [4]. Нормализованное молоко пастеризуют, охлаждают до температуры 2-6°С. Затем проводят дополнительную пастеризацию при температуре 85-89°С с выдержкой 4 мин и охлаждают. Охлажденное молоко направляют непосредственно на розлив без промежуточного хранения. При подготовке сырья осуществляют его холодную очистку при температуре 8-10°С. После пастеризации проводят гомогенизацию.
Недостатками всех известных устройств является то, что всегда все молоко пропускают через сепаратор, который имея множество пластин на выходе дает молоко с нестабильной жирностью. Это связано с тем, что на разном уровне пластин молоко больше сгущается, а затем в процессе циркуляции попадает в поток. Т.е. периодически через поток выходит молоко из нижнего уровня пластин сепаратора, и периодически выходит из верхнего уровня.
Поэтому на выходе после пастеризатора жирность стабилизируют гомогенизаторами. Результатом подобных действий является низкая производительность, поскольку все молоко проводят через сепаратор. Точность процента жирности на выходе конечного продукта низкая. Для ее повышения требуется проводить гомогенизацию. Недостатком известных способов является невозможность взятия проб из потока, кроме как на конечном этапе выхода продукта, что не позволяет эффективно использовать данные проб для коррекции жирности продукта. Произвести эффективную коррекцию жирности практически невозможно.
Целью данной полезной модели является устранение данных недостатков, присущих известным способам.
Техническим результатом устройства являются: возможность взятия проб на жирность, корректировка жирности в потоке до проведения пастеризации, дешевизна, более высокая производительность, общая компактность оборудования, необходимого для производства, исключение потребности в использовании гомогенизатора.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана конструктивная схема устройства системы, где 1 - емкость с исходным продуктом (цельным молоком), 2 - молокопровод, 3 - сепаратор-сливкоотделитель, 4 - смеситель, 5 - часть молокопровода, по которой в смеситель поступает нормализованное молоко, 6 - пастеризатор, 7 - кран-регулятор, 8 - крышка.
Сущность устройства
Заявленный технический результат достигается за счет того, что система производства нормализованного пастеризованного молока, содержащая емкость с исходным продуктом, сепаратор, пастеризатор, отличающаяся тем, что молокопровод, ведущий от емкости с исходным продуктом, разделен на два потока, один из которых ведет на сепаратор, функция которого - отделение сливок и получение обезжиренного молока, а другой - на смеситель, а выходящий из смесителя молокопровод подключен к пастеризатору. На пути потока между сепаратором и смесителем и/или между емкостью с исходным продуктом и смесителем установлен кран-регулятор, функцией которого является регулирование мощностью потока продукта. Смеситель может быть выполнен содержащим крышку или патрубок с краном, функциональное назначение которых - возможность забора пробы.
Принцип работы системы основан на том, что (см. Фиг.1) цельное непастеризованное и ненормализованное молоко из емкости с исходным продуктом (1) по молокопроводу (2) распределяют на два потока, один из которых направляют на сепаратор-сливкоотделитель (3), где производят процесс разделения молока на сливки и обезжиренное молоко, а другой на смеситель (4), в который также направляют обезжиренное молоко, выходящее по молокопроводу (5) из сепаратора (3), а после смешения в смесителе поток продукта направляют в пастеризатор (6), на выходе из которого получают готовый продукт.
Смеситель (4) выполняют функционально имеющим возможность взятия проб из него. Это может быть реализовано, например, за счет того, что смеситель содержит крышку (8)
или патрубок с краном (на чертеже не показан). Функциональное назначение крышки (8) или эквивалента ей - патрубка с краном - это возможность забора пробы.
На пути потока между сепаратором (3) и смесителем (4) и/или между емкостью (1) с исходным продуктом и смесителем (4) ставят кран-регулятор (7), функцией которого является регулирование мощностью потока продукта. В качестве крана-регулятора может быть использован обычный шаровой кран.
Проба позволяет произвести оценку степени жирности образуемого в смесителе продукта до пастеризации и рассчитать, на сколько следует скорректировать подачу обезжиренного молока до проведения операции пастеризации. Эти действия позволяют более точно произвести коррекцию до проведения пастеризации и получать на выходе из смесителя нормализованное молоко с достаточно качественным и стабильным процентом жирности. В свою очередь, смесь из цельного и пастеризованного молока имеет гораздо большую однородность, чем смесь из обезжиренного молока и жирных сливок, что позволяет существенно снизить давление в гомогенизаторе или полностью отказаться от использования гомогенизации, что удешевляет процесс и делает общий комплект оборудования более компактным. Поскольку в смеситель подают два потока молока, один из которых идет на прямую из емкости (1) с исходным продуктом, а другой из сепаратора (3), на выходе из смесителя идет более мощный поток продукта, что повышает общую производительность в сравнении с известными в технике способами, у которых поток продукта идет в пастеризатор только из сепаратора, имеющего невысокую производительность.
Корректировка жирности в потоке становится возможной за счет изменения количества добавленного обезжиренного молока в цельное.
Источники информации:
1. http://www.elf4m.ru/technology.html?id=11&page=5
2. Патент GB 810215 «Способ производства пастеризованных напитков и устройство для его осуществления»
3. Патент RU 2268597 «СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ»
4. Патент RU 2161886 «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА»