Устройство для стерилизации молока
MILK STERILIZATION DEVICE

Заявляемая группа изобретений относится к области пищевой промышленности, и может быть использована для стерилизации молока и различных жидких пищевых продуктов.
Известен способ обработки молока ультрафиолетовым излучением (патент №2263450 по кл. A23L 3/28; А23С 3/07 от 25.02. 2004), в котором создают герметичный по толщине слой молока и облучают его ультрафиолетовым излучением в определенном диапазоне волн.
Основной недостаток указанного технического решения - это низкое качество обработки молока, связанное с отсутствием его озонирования, которое повышает качество стерилизации молока.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является способ и устройство стерилизации молока (патент №2058096 по кл. A23L 3/28 от 20.04.1996). Способ предусматривает озонирование молока, облучение ультрафиолетовым излучением, диспергирование, турбулизацию.
Устройство для стерилизации молока, содержит трубопровод, имеющий входной и выходной участки, озонатор, участок трубопровода, выполненный из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, заключенный в кожухе с источниками ультрафиолетового излучения и с отражающей внутренней поверхностью, а также сепаратор, установленный на выходном участке трубопровода.
Недостатками известного технического решения являются низкое качество стерилизации молока, связанное с отсутствием контроля фактической микробной загрязненности, полученного после стерилизации, молока, а также при осуществлении его озонирования повышенным ценообразованием. Последнее возникает при длительном непрерывном насыщении молока постоянным количеством озона. Импульсное же насыщение озоном с изменением его количества во времени воздействия на молоко исключает ценообразование.
Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала средств для повышения эффективности стерилизации молока и различных жидких пищевых продуктов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества стерилизации молока.
Для решения указанной проблемы и достижения заявленного технического результата в способе стерилизации молока, включающем его озонирование, облучение ультрафиолетовым излучением, диспергирование, турбулизацию, причем подготовку озона осуществляют в герметичной камере, а насыщение молока озоном проводят импульсно, при этом в каждый период пилообразно увеличивают количество подаваемого озона, а его концентрацию регулируют в зависимости от требуемого уровня микробной загрязненности молока.
Устройство для стерилизации молока, содержащее трубопровод, имеющий входной и выходной участки, озонатор, участок трубопровода, выполненный из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, и имеющий источники ультрафиолетового излучения с отражающей поверхностью, а также сепаратор, установленный на выходном участке трубопровода, при этом дополнительно содержит компрессор, датчики микробной загрязненности молока и фактической концентрации озона, элемент сравнения, микропроцессор с блоком управления и визуальным индикатором, причем датчик микробной загрязненности молока через элемент сравнения подключен к первому входу микропроцессора, ко второму входу которого присоединен датчик концентрации озона, а к выходу - через последовательно соединенный блок управления управляющий вход компрессора озона, причем озонатор, компрессор, датчик концентрации озона размещены в герметичной камере.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где представлена схема заявляемого устройства.
3
Устройство для стерилизации молока содержит трубопровод 1, имеющий входной участок А, который служит для подачи стерилизуемой жидкости, и выходной участок В, предназначенный для отвода стерилизованной жидкости, например, в собирающую емкость (на чертеже не показана). Через трубопровод 1 молоко поступает в емкость 2, выполненную из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения от его источника 3, имеющего отражающую внутреннюю поверхность, и размещенного снаружи емкости 2. Посредством трубопровода 4 сепаратор 5 соединен с выходным отверстием емкости 2 и установлен на выходном участке трубопровода 6. Внутри емкости 2 установлен датчик 7 микробной загрязненности молока. Выход последнего подключен к одному из входов элемента 8 сравнения, ко второму входу которого подсоединен блок 9 задания уровня (например, согласно требованиям ПДК) U микробной загрязненности молока.
Выход элемента 8 сравнения связан с первым входом («а») микропроцессора 10, ко второму («b») входу которого подключен датчик 11 концентрации озона, размещенный в герметичной (закрытой) камере 12. Такой датчик предназначен для визуального контроля уровня концентрации озона в герметичной камере 12.
Выходы микропроцессора 10 подключены к визуальному индикатору 13 и ко входу блока управления 14, выход которого соединен с управляющим входом компрессора 15, размещенного вместе с озонатором 16 (имеющим 4 выходных отверстия для прохождения озона) в герметичной камере 12. На входном участке трубопровода 1 установлен инжектор 17. Герметичная камера 12 имеет входное отверстие 18 для притока воздуха.
Устройство работает следующим образом. Подлежащее стерилизации молоко поступает на входной участок А, на котором стерилизуемая жидкость диспергируется с помощью инжектора 16 и насыщается озоном, поступающим из источника 10 озона через компрессор 15. При этом, в инжекторе 17 молоко стерилизуется (путем смешивания и обеззараживания озоновой смесью), турбулизуется и поступает по трубопроводу 1 в емкость 2, в которой она подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, получаемого от источника 3 ультрафиолетового излучения. При этом, достигается высокая степень стерилизации жидкости и улучшаются ее органолептические свойства.
3
ф
3
ф
При рассогласовании заданного U и фактического U значений уровней микробной загрязненности молока микропроцессор 10 формирует управляющий сигнал на блок 14 управления, который подает сигнал на компрессор 15. Последний импульсно подает озон, причем в каждый период пилообразно увеличивает количество подаваемого озона, определяемое частотой вращения вала электродвигателя компрессора 15. В случае равенства заданного U и фактического U значений уровней микробной загрязненности молока компрессор 15 подает (поддерживает) постоянную концентрацию озона, подаваемого в инжектор 17. Концентрация озона зависит от времени работы озонатора 16 в герметичной (закрытой) камере 12. Последняя обеспечивает (путем нагнетания в ней озона) необходимую концентрацию озона.
Полученное стерилизованное молоко содержит в себе остатки газа в виде газовых пузырьков. Поэтому на выходном участке 6 трубопровода 4 через установленный сепаратор 5 газ отделяется от молока и отводится в атмосферу, а стерилизованное молоко поступает в собирающую емкость (на фиг.1 не показана).
Пример 1.
При проведении эксперимента использовали молоко парное, оценивалось остаточное количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ).
Результаты эксперимента представлены в таблице 1.
Пример 2.
При проведении эксперимента использовали молоко парное, оценивалось остаточное количество бактерий группы кишечной палочки (Е. Coli.
Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволит уничтожить спорообразующие формы микроорганизмов, тем самым повысить качество стерилизации молока с учетом его уровня микробной загрязненности при сохранении питательной ценности.