Технология водоподготовки для регенерации сухого молока

ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

УДК 628

ТЕХНОЛОГИЯ ВОДОПОДГОТОВКИ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ

СУХОГО МОЛОКА

© 2005 г. Т.И. Дрововозова

В последние годы наблюдается резкое уменьшение поголовья крупного рогатого скота, в том числе молочного, что неизбежно привело к дефициту и, как следствие, удорожанию натурального сырья. Кроме того, большая часть территории нашей страны находится в климатических поясах, не благоприятствующих разведению молочного скота. Очевидно, что в ближайшее время тенденция обострения дефицита натурального сырья останется неизменной.

Во многих крупных промышленных городах России, особенно остро испытывающих проблемы с обеспечением натуральным питьевым молоком, предприятия молочной промышленности изготавливают часть продукции из восстановленного молока.

Так как молоко является жизненно необходимым продуктом, исключение его из рациона питания человека невозможно, и следовательно, производство молочных продуктов всегда будет актуальным.

Добавим к вышесказанному, что в условиях чрезвычайных ситуаций, которые, к сожалению, участились в последнее время, решением проблемы обеспечения населения молочными продуктами может стать, в основном, регенерация сухого порошка и производство молочной продукции на его основе.

Поскольку при производстве восстановленного молока основными компонентами являются сухой порошок и вода, то от их качества будет зависеть качество всей произведенной продукции.

Сухое молоко должно отвечать требованиям ГОСТов 29246-91, 30305.4-95, 30305.3-95, Р51196-98 по содержанию влаги, по растворимости, по кислотности. Нарушение герметичности упаковки порошка, а также нарушения температурных режимов хранения приводят к повышению содержания влаги, что отрицательно сказывается на растворимости порошка в воде. Кроме того, при восстановлении такого порошка готовый продукт имеет зачастую предельное значение кислотности (~ 20 °Т), а это значит, что срок хранения такого продукта практически отсутствует.

Сухое цельное и сухое обезжиренное молоко используется не только в приготовлении питьевого молока [1], но и в многочисленных рецептурах кисломолочных напитков. В частности, для выработки кисломолочного напитка 2,5 %-й жирности массой 1000 кг готовится 950 кг нормализованной смеси (без закваски, по массе, жиру и сухим веществам). По рецептуре [2] на 950 кг нормализованной смеси без учета потерь

приходится 9,896 кг обезжиренного сухого молока, 99,504 кг цельного сухого молока и 804,6 кг питьевой воды.

Приведенные данные указывают на большие объемы потребления питьевой воды. В связи с этим возникает проблема приготовления высококачественной питьевой воды, поскольку именно от нее в большей степени зависит качество восстановленного молока и молочной продукции, полученной из него.

По СанПиН 2.1.4. 1074-01 питьевая вода должна отвечать следующим требованиям: рН 6,5-6,8; общая жесткость до 7 мэкв/дм3; концентрация остаточного свободного хлора 0,3-0,5 мг/ дм3; содержание железа не более 0,3 мг/ дм3. По санитарно-бактериоло-гическим требованиям в воде не должно быть более 100 бактерий в 1 мл, коли-индекс кишечной палочки не более 300 [3].

В последнее время повсеместно отмечается увеличение химического и бактериального загрязнения водоисточников, что приводит к необходимости разработки новых эффективных методов подготовки питьевой воды. Многолетнее использование классической схемы водоподготовки раскрыло негативные стороны указанной технологии, а именно хлорирование воды приводит к образованию канцерогенных хлорорганических соединений, угрожающих здоровью людей.

Эти и многие другие причины обусловили поиск новых альтернативных технологий водообработки, использование которых позволит получить чистую, безопасную для здоровья питьевую воду.

В настоящее время разработаны и внедрены технологии обеззараживания воды озоном, УФ-излуче-нием, изучено их совместное обеззараживающее действие [4]. Кроме того, применяются химические реагенты естественного и искусственного происхождения. При выборе дезинфектанта необходимо принимать во внимание ряд критериев, в частности, используемые реагенты должны обладать в малых концентрациях достаточно высоким дезинфицирующим эффектом и по возможности проявлять биологическую активность.

На наш взгляд, вышеперечисленным критериям удовлетворяет комплексный дезинфектант, содержащий ионы Си2+ и Аg+ в концентрациях ниже ПДК [3], приготовленный на основе Р-пиридинкарбоновой кислоты (ниацин). Комплексный препарат серебра на основе Р-пиридинкарбоновой кислоты с концентраци-

ей ионов Аg+ 0,05 мг/дм3 был успешно опробован на ОАО молочный завод «Новочеркасский» в качестве консервирующего и дезинфицирующего препарата для питьевого молока, о чем свидетельствует официальное заключение и патент РФ 2136165 С1.

С учетом положительных результатов, полученных для питьевого молока нами была предпринята попытка опробовать данный препарат с введением в раствор ионов меди на воде, предназначенной для приготовления восстановленного молока.

С одной стороны, те концентрации, в которых данные химические реагенты могут быть использованы для водообработки, являются биотическими, а с другой - совместное присутствие данных ионов приводит к взаимному усилению их дезинфицирующего действия, т.е. к проявлению синергизма, что и позволяет применять их в концентрациях ниже ПДК.

Рис. 1. Технологическая схема процесса регенерации (восстановления) сухого молока: 1 - емкость для сухого молока; 2 - дозирующее (весовое) устройство; 3 - емкость-термостат для воды (Г = 55 °С); 4 - уровнемер; 5 - устройство, блокирующее подачу воды из трубопровода; 6 - трубопровод водопроводной воды; 7 - автоматический вентиль; 8 - автоматическое устройство, блокирующее при необходимости одновременно подачу порошка и подачу воды; 9 - дозирующее устройство, подающее растворы дезинфектантов в потоке воды; 10 - автоматический датчик температуры; 11 - термометр; 12 - емкость для приготовления восстановленного молока; 13 - электрические мешалки; 14 - трубопровод восстановленного молока

Поскольку растворение сухого молока в воде проводится при повышенных температурах (~ 40 °С), температурный фактор можно считать дополнительным условием, усиливающим дезинфицирующие свойства реагентов.

Для обеспечения процесса растворения сухого порошка в воде, содержащей вышеуказанные ионы, необходимо внести в технологическую схему дозирующее устройство; для поддержания постоянной температуры емкость для воды целесообразно изготовить в виде термостата. Технологическая схема установки, предназначенной для растворения сухого порошка, представлена на рис. 1.

Предложенная схема предполагает полную автоматизацию процесса растворения, исключая субъективный фактор в нарушении технологии. Система заполнения емкости для воды также автоматизирована. В момент подачи воды из трубопровода в емкость (3) вентиль (7) закрыт. После заполнения емкости (3) до установленного уровня, который фиксируется уровнемером (4), подается сигнал на блокирующее устройство (5). Одновременно с заполнением емкости (3) происходит нагрев воды до заданной температуры включением термостатного устройства емкости (3). После подачи сигнала на устройство (5) происходит блокирование подачи воды из трубопровода и одновременно открывается вентиль (7). Нагретая вода (строго определенного объема) проходит по трубопроводу, в который встроено дозирующее устройство (9), подающее растворы, содержащие ионы Си2+ и Аg+ в концентрациях, рассчитанных на заданный объем воды, в потоке. Далее, обработанная нагретая вода поступает в емкость (12), где и происходит смешивание с сухим молоком, прошедшим через дозирующее устройство (2), посредством эклектрических мешалок (13), установленных внутри емкости (12). Температура нормализованной смеси фиксируется датчиком с помощью термометра (10). Готовый продукт отводится по трубопроводу. Параллельно с процессом смешения в емкости (12) вновь происходит заполнение емкости (3). С помощью автоматического устройства (8) осуществляется одновременная подача воды и сухого молока. В случае неисправности одной из веток линии происходит автоматическое отключение второй ветки.

Литература

1. Расчет и перерасчет рецептур в зависимости от состава сырья // Молочная промышленность. 2003. № 7, С. 16.

2. Расчет и перерасчет рецептур. Кисломолочные напитки // Молочная промышленность. 2003. № 8. С. 24.

3. СанПиН 214.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М., 2002.

4. ГончарукВ.В., Потапченко Н.Г., Савлук О.С., Косинова В.Н., Сова А.Н. Совместное действие озона и ультрафиолетового излучения для обеззараживания воды // Химия и технология воды. 2003, Т. 25. № 2. С. 179-189.

15 марта 2005 г.

Новочеркасская государственная мелиоративная академия