до какой температуры охлаждают молоко
ГК «Униконс»
Продвижение и реализация комплексных пищевых добавок, антисептиков и др. продукции.
«Антисептики Септоцил»
Септоцил. Бытовая химия, антисептики.
«Петритест»
Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.
«АльтерСтарт»
Закваски, стартовые культуры. Изготовление любых заквасок для любых целей.
14.3. Охлаждение и хранение молока
В неохлажденном молоке происходит быстрый рост как молочнокислой, так и вредной микрофлоры, в том числе стафилококков, вырабатывающих токсины, не разрушаемые пастеризацией. Большинство патогенных микроорганизмов быстро развивается при температуре 18-20°С, особенно при 35-37°С. Чем ниже температура молока, тем медленнее размножаются микробы. При температуре 4-6°С размножение приостанавливается.
Первой, условно критической точкой охлаждения молока является температура 10°С, при достижении которой все процессы, связанные с ростом и развитием бактерий, существенно замедляются. При снижении температуры до 4°С все негативные процессы в молоке практически полностью прекращаются. Однако при повышении температуры в дальнейшем микробы вновь продолжают развиваться.
При централизованном вывозе молока предусматривается охлаждение и временное хранение молока на ферме с последующим вывозом специализированным транспортом по установленному графику. На ферме должно быть достаточно емкостей для отдельного хранения молока утреннего и вечернего удоев.
Молоко охлаждают до температуры 4-6°С. Температура молока при приемке на молочном заводе не должна превышать 8°С.
При машинном доении в молокопровод для немедленного охлаждения молока используют поточные охладители (трубчатые, пластинчатые, оросительные или рефрижераторные) или молоко охлаждается в танках-охладителях. При доении в переносные ведра промежуток времени между выдаиванием молока и началом его охлаждения не должен превышать 15-20 мин. Молоко должно быть охлаждено до заданной температуры не позднее 2 ч после доения. Продолжительность хранения молока зависит от его температуры (табл. 11).
Таблица 11
Срок хранения молока
при различной температуре
Охлаждение и хранение молока
Скорость охлаждения молока оказывает большое влияние на содержание бактерий в сыром (не пастеризованном) молоке. После дойки молоко следует как можно скорее охладить до температуры ниже 4 о С. При более высокой температуре количество бактерий быстро возрастает. Охлаждение — самый важный фактор поддержания качества продукта после дойки.
Требования
По действующим в Западной Австралии правилам молоко должно быть охлаждено до температуры 4 о С или ниже в течение 3,5 часов после начала доения. Однако для получения высококачественного продукта его следует охладить до температуры ниже 4 о С как можно быстрее. Кроме того, очень важно хранить молоко при температуре ниже 4 о С между операциями доения.
Системы охлаждения
Системы с непосредственным охлаждением (непосредственным испарением хладагента) и системы с теплоаккумуляцией являются основными системами, используемыми на молочных фермах для охлаждения молочных продуктов. Системы с непосредственным охлаждением включают в себя холодильный агрегат, обеспечивающий подачу охлаждающего хладагента, который отбирает тепло у молока, хранящегося в наливном танке.
Системы с теплоаккумуляцией используют холодильный агрегат, охлаждающий холодильную среду, которая хранится в теплоаккумулирующем танке. Холодильная среда используется затем для охлаждения молока с помощью теплообменника перед тем как молоко поступит в наливной танк. Обычно молоко поступает в наливной танк с температурой ниже 4 о С.
Рис. 1. Типовое отделение для хранения молока. Показан охлаждаемый танк (молоко-охладитель), насос для перекачки, встроенный фильтр для очистки и пластинчатый охладитель.
Предварительное охлаждение
Эксплуатация и техническое обслуживание
Меры предосторожности: Убедитесь, что холодильные агрегаты защищены от попадания пальцев!
Эксплуатация и температурный режим танка
Важно знать, что молоко быстро охлаждается, особенно, в периоды пика производства. Для того чтобы быть уверенным в том, что время охлаждения не превышает 3,5 часов с начала доения, необходимо проводить периодические проверки. Не забывайте, что уменьшение времени охлаждения способствует повышению качества и снижению затрат энергии. Время охлаждения может быть проверено путем регистрации времени начала доения и времени, когда охлаждающий агрегат доводит молоко до температуры ниже 4 о С. Если время превышает 3,5 часа, свяжитесь с механиком по холодильному оборудованию и разработайте план отладки и совершенствования вашей системы.
Корректировка температуры танка
Регулировка температуры с помощью терморегуляторов танка
Термометры танка регулируют процесс охлаждения с помощью установок «включено» и «отключено» высокой/низкой температуры. Температура отключения должна быть установлена ниже 3 о С, а температура включения — на один градус выше. Неисправность терморегуляторов ведет к неправильной регулировке температуры и может привести к избыточному или недостаточному охлаждению. Терморегуляторы обычно связаны с циклом перемешивания для обеспечения полного смешивания молока и уменьшения какого-либо расслаивания.
Температура между доениями
Регулирование температуры молока между доениями очень важно для поддержания качества в процессе хранения в танках. Охлаждение должно «включаться» до того, как температура достигнет 4 о С.
Обучение
Все новые дояры (ки) или работники фермы должны пройти полный курс обучения правилам эксплуатации системы охлаждения и хранения молока перед тем, как на них будет возложена ответственность за эксплуатацию установки.
Какова оптимальная температура хранения молока?
Температура, при которой лежат молочные продукты в хранилище, напрямую влияет на срок их хранения и пищевую ценность.
Что произойдет, если температура хранения молока будет выше или ниже рекомендованной? При каком температурном режиме хранить козье, коровье, кокосовое, миндальное и другие виды молока?
Ответы на вопросы найдете в статье.
При каком температурном режиме хранить?
По рекомендации Роспотребнадзора, скоропортящиеся продукты, к которым относят и молоко, должны храниться при постоянной температуре в диапазоне от +2 до +6 градусов. Оптимальная температура хранения +4 градуса по Цельсию.
Чем скорее после дойки охлаждается молоко до указанных показателей, тем дольше оно сохраняет биологическую ценность. Поэтому покупать сырое (фермерское, домашнее) молоко следует у продавцов, имеющих холодильную камеру.
Что произойдет, если показатель станет выше?
Ценность молока в богатом составе, который включает:
Такой богатый состав – идеальная среда для развития бактерий, которым для размножения нужно еще и тепло. Чем выше температура окружающей среды, тем быстрее растет колония бактерий.
Сырое молоко при комнатной температуре остается свежим не более 10 ч. Кипяченое простоит сутки до скисания.
Благодаря наличию в сыром продукте антибактериальных веществ, у него есть «бактерицидная фаза», в течение которой микроорганизмы не размножаются. Длится эта фаза 2 ч после дойки. Если в это время успеть продукт пастеризовать, продолжительность его хранения значительно увеличится.
Что будет, если ниже?
При небольших отрицательных показателях вода, содержащаяся в напитке, замерзает. Соли кальция переходят в нерастворимое состояние, многие витамины разрушаются. Пищевая ценность продукта значительно снижается.
Если постоянно меняется?
Многократные скачки температуры более чем на 2 градуса негативно сказываются на качестве продукта:
Отличия для сырого, кипяченого и других видов продукта
В зависимости от обработки напитка после дойки, меняется срок и температура его хранения. Более требовательно к температурным показателям сырое молоко. Оно остается годным к употреблению при +2 +4 градусах в течение 48 ч. При повышении показателя на 2-3 пункта порча продукта наступает уже через 8 ч.
Пастеризованное или кипяченое в домашних условиях сохраняет свои свойства 3 суток при +6 градусах и до 5 суток при +2. Пастеризованный в заводских условиях напиток после вскрытия тары держат в холодильнике при +2 +6 градусах до 8 суток. Без нарушения целостности упаковки продукт сохраняется от 2 до 6 месяцев при температуре +5 +6 градусов.
Сгущенное молоко с сахаром в жестяной банке не испортится до 8 месяцев при температуре до +18 градусов. Молочный концентрат – консервы с неограниченным сроком годности, при соблюдении температурного режима от +2 до +15 градусов.
Кокосовое молоко после вскрытия заводского пакета хранят при +2 +4 градусах не более 70 ч. Соевое, не стерилизованное молоко, в плотно закрытой чистой таре, при температуре от +1 до +6 градусов сохраняет свои качества до 7 суток. Пастеризованный продукт при тех же условиях не портится до 30 дней.
Миндальное, приготовленное в домашних условиях, без кипячения сохранит свежесть 12-18 ч при стандартной температуре в +4 градуса. Заводской пастеризованный продукт сохраняет свежесть после вскрытия упаковки 5-6 дней.
Рисовый, овсяный и конопляный напитки лишь цветом и вкусом напоминают молоко, но они богаты кальцием, углеводами и витаминами, и подходят людям с непереносимостью лактозы. Хранят эти жидкости в холодильнике, при +2 +4 градусов, не более 3 дней.
Натуральное верблюжье молоко является рекордсменом по длительности хранения среди напитков животного происхождения. Не кипяченое, в прохладном месте, оно не портится около месяца. После пастеризации, в плотно закрытой таре напиток можно хранить до полугода.
О хранении ультрапастеризованного молока читайте здесь, пастеризованного — тут, кипяченого — в этой статье, домашнего — в этой. Как хранить козье молоко, можно узнать здесь и тут, кокосовое — в этой статье, сухое — в этой.
Советы
После покупки сырого продукта или вскрытия упаковки заводского напитка, его следует сразу же перелить в чистую и сухую тару, убрать в холодильник. Большие объемы помещают под проточную ледяную воду в ванну для быстрого охлаждения.
Заключение
Оптимальная температура для хранения любого молока +4 градуса. Для поддержания высокого качества продукта, важно избегать изменения этого показателя в течение всего процесса хранения.
Технология охлаждения молока
Первичная обработка имеет решающее значение для сохранения качества сырья, особенно это касается молочной продукции, которая считается скоропортящейся и при неправильном хранении способна изменить качество продуктов, которые изготавливаются из нее. Охлаждение молока на ферме позволяет снизить количество микроорганизмов, поэтому пропускать этот этап категорически запрещается.
Необходимость охлаждения
Свежее молоко содержит в себе большое количество бактерий. И даже при соблюдении всех условий сбора на фермах риск заражения продукции есть. Микроорганизмы попадают туда при доении с вымени коровы, воздуха и рук человека и содержатся в нем изначально.
Но в то же время в молоке содержатся противоположные по действию вещества – антибиотики, которые не дают размножаться бактериям в вымени коровы и в течение 2 часов после дойки.
Важно заметить, что чем больше прошло времени – тем меньше становится количество бактерицидных реагентов. Они вырабатываются организмом коровы и поступают в жидкость через специальные железы.
Антибактериальным свойством обладают следующие вещества:
Эту способность «самоочищаться» называют бактерицидной, а время действия антибиотиков — фазой. Это только первый этап изменения химического состава и микрофлоры молока. Его еще называют статической фазой, поскольку значительных перемен не происходит. Ее длительность зависит не только от температуры, в которой хранят продукт, но и от исходного количества бактерий в нем.
Системы охлаждения молока устроены таким образом, чтобы продлить его годность на долгий срок. Постепенно антибактериальные вещества разрушаются, и наступает фаза смешанной микрофлоры. Этот процесс происходит постепенно, поскольку ферменты распадаются не одновременно, в то время как одни бактерии уже начали активное размножение, другие все еще подвержены активному бактерицидному влиянию.
Длительность этой фазы — от 12 до 18 часов. Причем, в этот период в жидкости развиваются разные типы микроорганизмов:
Молочнокислая фаза. Она наступает при хранении молока в температуре выше 10 о С. Чем продолжительнее этот период – тем сильнее увеличивается количество молочнокислых бактерий, которые подавляют жизнедеятельность остальных. В начале этой фазы продукт еще можно обработать и сделать пригодным для употребления. При продолжительном хранении в такой температуре начинается процесс сквашивания, и молоко превращается в кисломолочный продукт.
Финальным этапом изменения микрофлоры является фаза плесени и дрожжевых грибов. Здесь молочнокислые бактерии прекращают своё существование, кислотность снижается, создаются благоприятные условия для размножения плесени и дрожжей.
Колонии грибов с помощью молочной кислоты способствуют разложению молекул белка и развитию других типов бактерий. Полностью изменяется консистенция раствора – он становится жидким, появляются газы. Вкус становится кислым, прибавляется привкус плесени и гнилости. На данном этапе продукт уже нельзя употреблять в пищу.
Время, в течение которого сырье остается свежим, находится в прямой зависимости от температуры, в которой оно хранится. После выдаивания и очистки от примесей его заливают в танки, чтобы поддерживать холодную среду.
Выбранная температура охлаждения молока зависит от того, через какое время планируется его последующая обработка:
По стандартам производства сырье должно быть помещено в холодное место как можно быстрее, поскольку это помогает продлить статическую фазу. Чтобы обезопасить продукт от порчи, температуру ставят не выше 10 °С. Совокупность этих факторов влияет на длительность его бактерицидных свойств.
Значительно изменить нельзя только содержание микроорганизмов в молоке: если оно изначально высокое, то повышается шанс того, что вопреки охлаждению, продукт придёт в негодность быстрее.
Существующие схемы понижения температур
Для сохранения качества продукции на фермах и молокозаводах применяются промышленные установки-охладители. На небольших предприятиях используется технология снижения температуры с помощью льда и воды, поскольку объемы продукции небольшие.
Этот механизм служит дополнением для танка-охладителя. Он представляет собой генератор льда или ледяной воды с теплообменником, через который протекает продукт, температура которого снижается до рекомендуемых 4 о С на несколько секунд.
Простые установки обладают следующими характеристиками:
Мгновенное охлаждение молока позволяет уменьшить количество бактерий в жидкости, не допустить использования антибиотиков для продления его срока годности и выпускать продукт, подходящий под государственный стандарт.
Танки-охладители, применяющиеся по большей части для его хранения, используют в основном две схемы: непосредственное и с теплоаккумуляцией. Первое иногда называют еще прямым.
Непосредственное изменение температуры заключается в подаче хладагента к стенкам резервуара, в результате чего молоко отдает свое тепло ему.
Схема промежуточного охлаждения требует больших затрат энергии и отличается сложным механизмом: сначала вода с помощью насоса распыляется по стенкам холодильника с молоком, от которого нагревается, стекает вниз и остывает. Этот процесс повторяется необходимое количество раз. Несмотря на свою высокую стоимость, технология с использованием теплообменника самая быстрая.
Для нормальной работы к емкости для охлаждения молока подсоединяются чиллеры, которые используются для изменения температуры воды или другого хладагента. Циркуляция холодильной жидкости в любой системе обеспечивается с помощью конденсаторов или теплообменников.
Изменение количества бактерий при охлаждении
Если сравнивать мгновенное и непосредственное остывание с точки зрения роста количества бактерий, то первое и здесь показывает лучший результат. К примеру, через 2,5 часа после остывания молока одной коровы с изначальной бакобсемененностью в 1х10 5 с применением непосредственного способа остужения провоцирует рост бактериальных колоний в 2 раза.
При использовании схемы мгновенного снижения температуры размножения микроорганизмов не происходит.
Источники холода
В 20-м веке были впервые созданы фреоны, которые соответствуют современным требованиям к холодильным системам. Воздух и вода являются хладагентами, но используются только в системах охлаждения воздуха.
Все хладагенты разделяются на несколько следующих групп:
Другими источниками холода в установках выступают хладоны — химические соединения, являющиеся производными углеводородов в комбинации с фтором и бромом. Благодаря своей структуре, высокой плотности и вязкости у них повышается коэффициент теплоотдачи.
Их используют до сих пор, за исключением одного вида хладона под маркировкой R12. Он отличается высокой взрывоопасностью и способностью образовывать газ, негативно влияющий на экологию. Поэтому он запрещен.
Энергосбережение на молочном производстве
Большая часть всего оборудования на фермах служит уже по 30-40 лет, поэтому ухудшается его качество, учащаются поломки, следовательно, оно поглощает больше энергии, чем необходимо. Даже любая новая технология охлаждения молока, созданная с учетом всех недостатков, не будет экономной в плане электроэнергии. Если не предпринимать никаких мер, то через время такое положение введёт производство в убыток.
Первый шаг к сохранению средств — выполнение энергозатратных процессов ночью. Поэтому большие предприятия работают в ночную смену, когда тариф на электроэнергию ниже. Преимущество такого способа в том, что утром в магазины поставляется свежее молоко. Кроме того, в качестве холода используется лёд, который заготавливают в специальных танках с трубами, на которых он намораживается. И при необходимости охладить сырье используют этот лед.
Важно обеспечить бесперебойную работу охлаждающей системы, поскольку постоянное включение требует задействования большей мощности. Для этого к машине подсоединяются следующие дополнительные аппараты:
Другой способ значительно сэкономить на затратах на молокозаводе — рекуперация отводимого тепла. Этот процесс заключается в забирании оставшегося тепла удаляемого воздуха и нагревании нагнетаемого воздуха.
Подобным образом это происходит и с молоком, но для этого необходимо устройство с теплообменником. При охлаждении сырья с их помощью образуется теплая вода. Продукт при любом из этих способов способно повысить температуру воды и уменьшить потребление энергии при охлаждении.
Для чего нужны и где используются охладители молока
Зачем нужно охлаждать молоко?
Охладитель молока открытого типа УОМ S-1000
Охладитель молока закрытого типа 2500
Охладитель молока открытого типа УОМ S-3000
Охладитель молока открытого типа УОМ R-500
Охладитель молока закрытого типа 2000
Охладитель молока закрытого типа 3000
Охладитель молока открытого типа УОМ R-300
Охладитель молока открытого типа УОМ R-100
Таким образом, охлаждение молока ниже +4 °С преследует две цели. Во-первых, сохранить высокое качество продукта до начала его переработки. Во-вторых – получить возможность отправлять сырье на завод не слишком часто, раз в 2 – 3 дня, что экономически выгодно.
Классификация и общее устройство охладителей молока
Согласно ГОСТ Р 50803-2008 (ИСО 5708:1983) «Машины и оборудование для пищевой промышленности. Резервуары для охлаждения и хранения молока на молочно-товарных фермах и приемных пунктах. Технические требования и параметры безопасности», по способу охлаждения все установки делятся на 3 типа:
I – непосредственного охлаждения. Испаритель компрессорно-конденсаторной установки смонтирован так, что находится в прямом контакте с корпусом внутреннего резервуара или с молоком.
II – косвенного охлаждения. Для переноса тепла от холодильной установки к молоку применяется промежуточный носитель (вода или рассол).
III – комбинированного охлаждения. Подготовка молока (предварительное понижение его температуры до подачи в танк) осуществляется при помощи ледяной воды – в потоке или с аккумуляцией холода. Для этого используются теплообменники: пластинчатые, трубчатые, со спиральной обечайкой или иной формы. Они включаются в единый комплекс с танком так, что в последнем осуществляется доохлаждение молока (при необходимости) и его последующее хранение.
По форме корпуса классификация охладителей молока предусматривает два вида – вертикальные и горизонтальные. По исполнению – открытые и закрытые. По числу доений: двух-, четырех- и шестидоечные. К первым относятся установки для охлаждения количества продукта, равного 50% от вместимости танка. Ко вторым и третьим – соответственно, 25% и 16,7%. Степень защиты – не ниже IP54.
Еще одна важная особенность ванны заключается в том, что она моется вручную. В остальном, ее устройство и принцип действия аналогичны аппаратам второго вида.
Охладитель молока закрытого типа – это герметичная цистерна (танк). Корпус делается в виде горизонтального цилиндра, эллипса или суперэллипса. Разнообразие форм получается из-за того, что производители охладителей молока стараются обеспечить максимально возможную вместимость округлой емкости, которая, в большинстве случаев, устанавливается в прямоугольных помещениях. В верхней части есть люк с уплотнением, для проведения профилактических или ремонтных работ. Мойка выполняется в автоматическом режиме. За счет того, что атмосферный воздух внутрь танка не проникает, на охлаждение молока расходуется меньше электроэнергии. Такое оборудование берут средние и крупные компании, поскольку, при больших надоях, оно выгоднее, чем установки первого вида.
Устройство резервуаров непосредственного охлаждения следующее. Агрегат состоит из цистерны (танка) с герметичным люком. Внутри имеется мешалка. Она нужна, чтобы продукт равномерно охлаждался и не примерзал к стенкам. Скорость ее вращения принимается такой, чтобы не разбивались жировые шарики, и молоко не смешивалось с воздухом. Для охлаждения применяется компрессорно-конденсаторная установка, аналогичная тем, которые используются в промышленных холодильных системах. Испаритель смонтирован внутри корпуса так, чтобы, касаться, либо внутренних стен, либо молока. Для санитарной обработки танка служит СИП-мойка. Ванны, как было сказано выше, дезинфицируются и моются вручную. Для управления агрегатом есть блок автоматики. Он реагирует на сигналы терморегулятора, включая компрессор, когда температура сырья повышается более чем на 1 °С. В современных моделях имеется защита от перепадов напряжения.
Преимущества молочных танков заключаются в сравнительно несложной конструкции, более простом обслуживании и универсальности – их можно использовать, как для сбора и охлаждения продукта, так и для его хранения. К тому же, на рынке представлен очень широкий выбор таких аппаратов. Но есть и недостатки. Для понижения температуры молока до заданной, танку нужно 3 часа. Все это время микробы, хоть и медленнее, но размножаются. Компрессор включается только после того, как заполнен минимальный объем, на что уходит где-то полчаса. В этот период число бактерий вообще растет с огромной скоростью. Теплая продукция следующих доек добавляется в уже охлажденную, что повышает кислотность.
В молочной промышленности в течение дня тепловая нагрузка неравномерна. Пиковая длится всего несколько часов в сутки. Покупать молочный танк под эти значения не слишком выгодно. Система косвенного охлаждения способна намораживать лед ночью, во время низких нагрузок и более дешевых тарифов. А вырабатывать ледяную воду – в пиковые периоды.
Преимущества систем с льдогенератором не только в компенсации пиковых нагрузок. За счет уменьшения необходимой мощности оборудования, сокращаются капитальные затраты. По этой же причине, оборудование реже ломается и более долговечно. Работа по ночным тарифам снижает расходы на электроэнергию. Среди основных недостатков – высокая (от 25% до 100% больше, чем у танков) стоимость, не смотря на то, что мощность требуется меньше. И это не считая того, что к льдогенератору надо брать еще предварительный охладитель и танк-термос для хранения молока после понижения температуры. Кроме того, такие системы, по сравнению с устройствами прямого охлаждения, имеют более низкий КПД и, в общем, рассчитаны на меньший объем (максимально – до 7-8 тыс. л). При отсутствии ночных тарифов на электроэнергию, они не выгодны. По поводу размеров – эта проблема решена. Если раньше подобные агрегаты требовали много места, то современные модели, благодаря измененной компоновке, достаточно компактные.
Принцип действия охладителей молока
Принцип работы охладителей молока имеет смысл рассмотреть на примере герметичного танка, поскольку этот вид намного более распространен, чем установки с льдогенераторами.
В нижней части цистерны смонтирован испаритель, наружная поверхность которого контактирует с продуктом. Жидкий фреон, попав в этот узел, начинает переходить в газообразное состояние. Данный процесс сопровождается поглощением большого количества тепла – оно забирается из окружающей среды, то есть, из молока. Продукт охлаждается, а фреон перекачивается компрессором в конденсатор. Там он снова переходит в жидкое состояние, что сопровождается выделением тепла. Для его отвода в атмосферу, конденсатор делается в виде металлического радиатора с вентиляторами, чтобы обеспечить максимально быстрое удаление избыточной энергии. Цикл повторяется до тех пор, пока молоко не охладится до нужной температуры и автоматика не отключит компрессор.
Компрессоры ставятся, в основном, спиральные или поршневые. Первые процентов на 10 экономят электроэнергию. Но сильно «не любят», когда случаются фазовые перекосы, скачки напряжения и прочие перебои. Имеют небольшую мощность. Их не всегда можно обслужить в удаленных регионах. Вторые – надежные, мощные, с широко развитой сервисной сетью.
Испаритель, контактирующий с молоком, является одним из наиболее сложных в изготовлении узлов по той причине, что давление хладагента внутри него может доходить до 40 кгс/кв. см. и более. Он делается в виде двух стальных листов, соединенных лазерной сваркой. Зазор между ними составляет от 0,7 мм до 2,0 мм, точное значение выбирается в зависимости от типа применяемого хладагента.
Есть вариант, при котором тепло нагретого фреона отдается в воду. Она потом используется для технических целей. В этом случае в систему включается рекуператор тепла. Он представляет собой небольшой охладитель с пластинами из меди, работающий «в обратную сторону». К одному патрубку подводится горячий хладагент, к другому – холодная, очищенная и смягченная вода. В комплекте есть терморегулирующий вентиль и изолированная емкость для накопления подогретой до 60 – 70 °С жидкости. Из сказанного выше легко понять, что охладители молока и промышленные холодильники во многом похожи, принцип их работы аналогичный.
Требования и характеристики охладителей молока
ГОСТ Р 50803-2008 определяет для охладителей молока следующие характеристики. По максимальной вместимости I тип делается от 200 л. до 5000 л., III – от 100 л. до 10000 л. Данные по второму типу аналогичны первому. Поскольку эти цифры являются не обязательными, а рекомендованными, то на рынке можно встретить танки вместимостью до 30000 л. и более. При начальной температуре продукта +35 °С, установки обязаны охлаждать молоко до +4 °С за 2 ч. или 1 ч., после чего поддерживать заданную температуру с точностью до плюс-минус 2 °С. Сырье должно храниться без потери кондиций не более 24 ч. В настоящее время оборудование выпускается с несколько иными параметрами, которые, как показала практика, более экономичны, при поддержании необходимого уровня качества. Молоко охлаждается в течение 3,0 – 3,5 ч., температура поддерживается с точностью до плюс-минус 1 °С, сырье может храниться от 48 до 72 часов.
До вместимости 1700 л. допускается ручная мойка резервуаров. Начиная с этой цифры, и до 10000 л., должна присутствовать автоматическая система управления. На входе обязателен механический фильтр. Ресурс работы до капремонта составляет от 45000 ч., срок службы – от 12 лет. Теплоизоляция считается эффективной, если, при температуре окружающего воздуха +38 °С, она обеспечивает повышение температуры молока, находящегося при +4 °С, со скоростью не более 1 град С в течение 4 ч.
Процесс предварительного охлаждения
Чтобы работа танка было более эффективной, используется предварительное охлаждение в потоке. Для этого применяются пластинчатые или трубчатые теплообменники.
К первым (рис. 5) относятся установки в виде кассеты, набранной из тонких стальных пластин с рифленой поверхностью. Резиновые прокладки ставятся с таким расчетом, чтобы между пластинами оставался небольшой зазор – это каналы для жидкостей. Теплое молоко и холодную воду подводят так, чтобы по двум любым соседним каналам в одном направлении двигался продукт, а в другом – хладоноситель. Конструкция фиксируется в собранном положении прижимной плитой и крепежом «болт-гайка».
Вторые (рис. 6) предлагаются в виде двух концентричных труб – меньшая расположена внутри большей. Для увеличения длины, при сохранении относительной компактности, они сворачиваются в спираль или делаются многосекционными. Вся конструкция помещена в теплоизолированный кожух. По меньшей трубе прокачивается молоко, по большей – вода, в обратную сторону.
Преимущество пластинчатых теплообменников заключается в том, что молоко течет очень тонкими слоями и потому быстро охлаждается. Оборудование меньших размеров. Недостаток, по той же причине – продукт и воду надо фильтровать, иначе каналы скоро засорятся. Кроме того, необходимо регулярно менять прокладки и чистить осадок.
У трубчатых теплообменников таких минусов нет. Зато эффективность работы намного ниже, из-за большого сечения канала. Для ее повышения увеличивают длину трубы или ставят много тонких трубок в одном цилиндре – их концы на трубных решетках герметично развальцовывают.
Предварительные теплообменники включаются в систему охлаждения по одной из трех схем. Первая предусматривает использование льдогенератора (рис. 7). В теплообменник подается ледяная вода, молоко охлаждается до +4 °С и сливается в танк для хранения в течение 2 – 3 дней. Цистерна в данном случае работает только как термос.
Согласно второй, в предварительный теплообменник подается артезианская или водопроводная вода. На выходе из него температура продукта, по сравнению с хладоносителем, получится на 2 – 4 °С выше и составит 14 – 18 °С. Далее молоко сливается в танк, где выполняется его доохлаждение и хранение.
Третья схема комбинированная, представляет собой сочетание первой и второй. В первую секцию теплообменника подается водопроводная или артезианская вода. Здесь выполняется предварительное охлаждение. Во вторую – из льдогенератора. Температура молока падает до +4 °С, после чего оно сливается в танк-термос.
Быстрое охлаждение молока сразу после дойки – это необходимый этап производственного процесса. В настоящее время промышленность имеет эффективное оборудование для того, чтобы сохранить высокие кондиции сырья и тем самым обеспечить производство качественной продукции для населения.