Механизация линии доения и первичной обработки молока на ферме КРС

Для обеспечения холодом при  фермерских молокоприемных отделениях молочных и доильно-молочных блоков используют естественные источники (холодную воду и лед) и искусственный холод, получаемый с помощью холодильных машин.

Искусственным называется охлаждение тел в результате их  теплообмена с холодильными агентами, кипящими при низких температурах. Искусственное охлаждение осуществляется при помощи холодильных машин. Преимущество холодильных машин по сравнению с естественными источниками холода состоят в следующем: резко сокращаются затраты труда на получение холода и охлаждения молока, значительно снижается расход воды, а значит, и нагрузка на канализационные системы, так как отпадает необходимость в сбросе большого количества отработанной воды; кроме того, имеется возможность охлаждать молоко до более низкой температуры и хранить его при этой температуре в течение 1 - 1,5 суток.

Холодильные машины удобно применять в комплексе с охладительными аппаратами и резервуарами для хранения молока.

Используют холодильные машины АВ-30, ТХУ-14, а так же МКТ-2-0 и МКТ-20-2-0.

2.3.4 Тепловая обработка молока

Тепловая обработка молока для  уничтожения болезнетворных микроорганизмов называется пастеризацией. Пастеризация бывает длительная, кратковременная и мгновенная.

При длительной пастеризации молока, доведенное до 63…65°, выдерживают в течение 30 минут; при кратковременном - нагретое до 72…76° молоко выдерживают 15…20 секунд, при мгновенной - его нагревают до 85…90° без выдержки. Иногда прибегают к стерилизации молока, доводя его температуру до 140° и выдерживая под давлением в течение 4 секунд. При стерилизации погибают не только бактерии, но и большинство спор. В закрытой посуде такое молоко можно хранить длительное время [7].

Самым простым и доступным для всех хозяйств методом тепловой обработки является пастеризация молока в водогрейной коробке. Более совершенен аппарат ВДП, представляющий собой однокамерную цилиндрическую двустенную ванну на ножках емкостью 300 или 600 литров.

Большое распространение получили пластинчатые пастеризаторы. Их считают  универсальными, так как они могут  служить для пастеризации, теплообмена между горячим и холодным молоком и для охлаждения молока водой и рассолом [5].

Все производители молочной продукции  знают, насколько важен вопрос ее сохранности. Особенно остро эта  проблема стоит в летнее время, а  для предприятий, расположенных  в теплых климатических зонах  почти круглый год. Решение ее должно осуществляться комплексно, начиная с переработки сырого молока, а именно его очистки и пастеризации.

2.3.5 Комбинированные машины

Электропастеризационная установка  А1-ОПЭ-1000 производительностью 1000 л/ч, которая помимо пастеризации молока осуществляет и его обеззараживание от туберкулеза и бруцеллеза.

Основное преимущество этой установки - использование инфракрасного нагрева, который позволяет вести пастеризацию в проточном режиме и значительно сокращает время производственного процесса. Для охлаждения используется ледяная вода.

А1-ОП-1000 представляет собой раму на колесах, на которой смонтированы емкость из нержавеющей стали на 100 литров, секция инфракрасного нагрева, пластинчатый теплообменный аппарат для предварительного нагрева молока и его охлаждения после пастеризации, насос, шкаф управления и автоматизация технологического процесса, приборы контроля, трубопроводная арматура.

Секция инфракрасного нагрева - это набор кварцевых трубок, снаружи которых устанавливается нагреватель, а внутри циркулирует молоко. Установленная мощность электропастеризационной установки - 30 кВт, занимая площадь - 2,5 м² [10].

Установки ОПУ-3М и ОПФ-1 предназначены  для центробежной очистки, пастеризации, выдержки при температуре пастеризации и охлаждения молока в закрытом тонкослойном потоке со значительной регулерацией тепла и холода.

Автоматизированная пластинчатая пастеризационно - охладительная установка ОПФ-1 используется на крупных молочных фермах и комплексах, имеющих свыше 400 коров [3].

Пастеризация и охлаждение молока проходят при автоматическом регулировании технологического процесса, что обеспечивает хорошие санитарно-гигиенические условия, исключает возможность выхода недопастеризованного молока.

В состав установки входят следующие сборочные единицы: комбинированный пластинчатый пастеризационно-охладительный теплообменный аппарат, сепаратор-молокоочиститель ОМ-1; перепускной клапан молока; центробежный насос для молока Е8 - 36 МЦС -13-10, уравнительный бак; шкаф управления; выдерживатель молока; насос для горячей воды 2К-20/18; бойлер; инжектор; электрогидравлический клапан, регулирующий подачу пара; соединение молокопровода.

В автоматизированной пластинчататой пастеризационно-охладительной установки  ОПФ-1 рабочий процесс протекает в следующем порядке. Из молокосборника молоко самотеком или при помощи насоса подается в уравнительный бак. Уровень молока должен быть не менее 300 мм во избежание подсоса воздуха в молочный насос. Насосом молоко подается в первую секцию пластинчатого аппарата (секцию регенерации), где оно нагревается за счет теплообмена с горячим молоком, идущим от секции пастеризации через выдерживатель. Нагретое до 37…40° С молоко выходит из секции в молоко очиститель, а оттуда подается во вторую секцию регенерации, где происходит дополнительный его нагрев пастеризованным молоком, прошедшим предварительно теплообмен в первую секцию регенерации. Из второй секции регенерации молоко переходит в третью секцию пастеризации, где за счет теплообмена с горячей водой нагревается до температуры 76° С (в установке ОПФ-1-20) или до 90° С (в установке ОПФ-1-300) [17].

Пастеризованное молоко проходит через выдерживатель  в первую и второю секции регенерации, где отдает часть тепла холодному  молоку и его температура снижается  до 20…25° С. Далее это молоко проходит последовательно  секции  охладителя,  после  чего его температура понижается до 5…8° С в зависимости от начальной температуры охлаждающей воды или рассола. Холодное молоко поступает для хранения в танки. Выдерживатель в установке предназначен для усиления пастеризационного эффекта. Дополнительная выдержка в течении 20 секунд в выдерживателе установки ОПФ-1-20 и 300 секунд в выдерживателе установки ОПФ-1-300 перед охлаждением способствует уничтожению микрофлоры молока [3].

Автоматизация установки ОПУ-3М осуществляется с помощью электрических схем управления; все основные приборы управления и контроля технологическими процессами сосредоточенны в отдельных шкафах управления.

Автоматизированная  пластинчатая пастеризационно охладительная установка состоит из следующих основных агрегатов и сборочных единиц: комбинированного пластинчатого теплообменного аппарата, уравнительного бака, бойлера, регулятора равномерности потока инжектора, сепаратора-молокоочистителя ГУ-ОМА, насоса молочного 36-МЦ-10-20, насоса для горячей воды, шкафа управления и внутренних коммуникаций трубопроводов.

Для обеспечения  нормальной работы установок необходимы также центробежные водяные насосы для подачи водопроводной и ледяной воды, которые не входят в комплект установок и поставляются отдельно [15].

Установка снабжена устройствами для автоматического  управления режимов пастеризации и охлаждения с регистрацией температур этих режимов, а также для контроля времени выдержки молока при температуре пастеризации. Это устройство исключает выход недопастеризованного молока и отключают установки в случае прекращения подачи молока.

Установка пастеризационная пластинчатая, разработанная  заводом в городе Плавске, предназначена  для использования в фермерских и индивидуальных хозяйствах, колхозах и других сельскохозяйственных предприятиях. Оснащена сепаратором-сливкоотделителем, что расширяет ее технологические возможности. Установка позволяет осуществлять пастеризацию, нормализацию, очистку молока от механических примесей и отделять сливки. Установку можно комплектовать дополнительным оборудованием для дальнейшей переработке молока [15].

Мини-завод  по переработке молока марки Ж5-М3-6 предназначен для переработки молока жирность 3,2…3,8 процентов в количестве 6 тонн в сутки.

Мини-завод представляет собой комплекс оборудования, связанного между собой технологической схемой тепловой и механической обработки молока, с целью получения молока пастеризованного и нормализованного, творога (жирного, полужирного, обезжиренного), мягкого сыра масла сливочного, сметаны.

Мини-завод  для переработки состоит из четырех  отдельных блоков технологического оборудования, которые могут устанавливаться в здании блочного типа или в промышленном здании достаточной площади и отвечающим требованиям СЭС. Мини-завод включает в себя следующие блоки: приемное отделение; отделение для пастеризации молока; отделение по производству сливочного масла; отделение по производству творога [8].

За последние  годы резко сократилось производство оборудования для первичной обработки молока на фермах.

Так по данным Минсельхозпрода РФ производственное объединение АО "Кургансельмаш" снизила выпуск резервуаров-охладителей  молока с 11200 в 1991 году до 260 шт в 1995 или  более чем в 43 раза, в том числе  наиболее совершенных агрегатов МК-200 с 8734 до 232 шт, а МКМ-500 и МКУ-0,25 для небольших молочных ферм - до нескольких штук.

Кроме того, все это оборудование предназначено для выполнения какой либо одной технологической операции - охлаждение, перекачки и фильтрации молока. АО "Агроживмаш технология ЛТД" (г. Москва) разработало и организовало производство новой унифицированной комплектной много функциональной установки УКМ-6 на базе пастеризатора типа ПМР (ВТ). Она обеспечивает фильтрацию охлаждение и учет молока в потоке [10].

2.4 Патентный поиск

Авторское свидетельство № 1346079

Изобретение относится  к машинному доению животных и может быть использовано в доильных установках с транспортировкой молока под вакуумом по трубопроводам.

Целью изобретения является повышение удобства обслуживания.

На рисунке    представлена схема вакуумного молочного фильтра.

Вакуумный молочный фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1, соединенного с источником вакуума (не показан) и имеющего входной 2 и выходной 3 патрубки, причем входной патрубок 2 установлен на боковой поверхности корпуса 1. Внутри корпуса 1 установлен каркас 4, один конец которого выполнен в виде кольца 5 с конической поверхностью, а другой закреплен в пробке 6, закрывающей монтажное отверстие в торце корпуса 1. На каркас 4 цилиндрической формы надет фильтрующий элемент 7, представляющий собой чулок, который закрытым концом вместе с каркасом 4 закреплен в пробке 6, а открытым — на кольце 5. Фильтрующий элемент 7 и внутренняя поверхность корпуса -1 образуют приемную камеру 8. Приемная камера 8 сообщается с выходным патрубком 3 через отверстие 9 и камеру 10 посредством патрубка 11. Отверстие 9 перекрывается клапаном 12, имеющим шток 13. Клапан 12 через шток 13 связан с сигнализирующим устройством 14, которое может быть электрическим, звуковым или пневматическим.

 

Рисунок    Схема  вакуумного молочного фильтра.

 

Авторское свидетельство  № 1296059

Целью изобретения является увеличение срока службы фильтрующего пакета.

На рисунке    представлено устройство, общий вид.

Устройство включает разъемный по горизонтали корпус 1, верхняя часть которого представляет собой приемную емкость 2 с ручками 3 и выпуклым днищем 4, имеющим перфорацию 5 для очистки молока от крупных частиц механических примесей. В центре днища 4 установлен болт 6, который вместе с барашковой гайкой 7 предназначен для прижатия нижней части 8 корпуса 1. Между приемной емкостью 2 и нижней частью 8 корпуса 1 при помощи эластичных прокладок 9 и 10, а также втулки 11 закреплен фильтрующий пакет 12. На наружной поверхности емкости 2 жестко закреплен хомут 13 с резиновой прокладкой 14, что не дает корпусу 1 устройства полностью опуститься во флягу 15 и одновременно обеспечивает герметизацию ее внутреннего объема.

После установки устройства в горловину фляги 15 емкосить 2 заполняют молоком. Молоко, проходя через перфорацию 5 в днище 4, очищается от крупных частиц механических примесей, затем проходит че рез фильтрующий пакет 12, на котором происходит осаждение более мелких частиц примесей, и попадает во флягу 15.

За   счет   придания   днищу   4   емкости   2 выпуклой формы, а фильтрующему пакету 12 формы усеченного конуса, обращенного своим меньшим основанием вверх, достигается следующее распределение примесей в устройстве: крупные частицы примесей осаждаются на днище 4 емкости 2 и смываются потоком молока к его центральной части, а   более  мелкие   —   на   поверхности   фильтрующего   пакета    12   и   потоком   молока перемещаются   к  его   периферийной  части. Таким образом, применение изобретения позволяет увеличить срок службы фильтрующего пакета.

Рисунок   Схема устройства для  фильтрации молока.

 

Авторское свидетельство  №271172

Известны емкости для сбора и охлаждения молока, содержащие собственно емкость с крышкой, имеющей фильтр и патрубки для соединения с вакуум и молокотрубопроводами, и приемно-распределительную камеру с отверстиями для подачи молока на внутреннюю стенку емкости, и устройство для подвода охлаждающей жидкости к наружным стенкам ём.кости.

Предложенная емкость (рис.   )отличается от известных тем, что устройство для подвода охлаждающей жидкости к ее наружным стенкам выполнено в виде обоймы, закрепленной на емкости в ее верхней части с образованием кармана и имеющей отверстия для подачи охлаждающей жидкости на стенки емкости.

Такое выполнение устройства для подвода охлаждающей жидкости к наружным стенкам емкости упрощает ее охлаждение.

Карман между обоймой и емкостью образован выполнением поверхности емкости в месте установки обоймы в виде гофра.