Оборудование для очистки и охлаждения молока

      Министерство образования и науки  Российской Федерации.

               Астраханский государственный университет.

                            Доклад  
                   по дисциплине «Механизация и технология животноводства»

                     на тему: «Оборудование для очистки и охлаждения молока»

Выполнил студент:                                  
Факультет:                                                Аграрный

Курс, группа:                                           4-й курс, ДМХ-41

Специальность:                                      Механизация сельского хозяйства.

 «_____»______________20____г.

                                                                        2013 
 
 
В процессе первичной обработки молоко обрабатывают на ферме или приемном пункте и перерабатывающем предприятии. Основные технологические операции — сбор и транспортирование, приемка, контроль качества и учет количества, очистка, охлаждение и хранение молока.  
 
Сбор и транспортирование молока. Ранее для сбора и транспортирования молока существовала производственно-заготовитель – ная сеть молочной отрасли. В нее входили фермы, на которых получали молоко и осуществляли его первичную обработку (очистку и охлаждение); приемные пункты и первичные заводы, которые также могли проводить очистку, охлаждение молока и его временное резервирование до отправки на перерабатывающие предприятия. В настоящее время производственно-заготовительная сеть практически не работает: большинство ферм не охлаждает молоко, а отправляет его на приемные пункты или первичные заводы. Все перерабатывающие предприятия вынуждены самостоятельно организовывать сбор и транспортирование молока. 
 
Снабжение предприятий молоком связано с радиусом его доставки, сезонными колебаниями в поступлении молока, его качеством и т. п. Для обеспечения высокого качества молока и снижения его себестоимости большое значение имеет рациональная организация сбора и транспортирования. Она должна удовлетворять определенным условиям: каждое предприятие молочной отрасли должно иметь свою зону сбора молока; собирать молоко за пределами этой зоны нерентабельно в силу увеличения транспортных расходов и риска порчи молока; эта зона может расширяться при наличии молокоприемных пунктов, имеющих оборудование для охлаждения молока. 
 
Молоко доставляют на перерабатывающие предприятия специализированным транспортом (автомобильным, железнодорожным, водным). Наибольшее распространение получил автомобильный транспорт. Транспортирование молока и молочных продуктов должно осуществляться в рефрижераторах, специализированных молочных цистернах, машинах с изотермическими кузовами. Допускается доставка молочных продуктов в транспортной таре на бортовых машинах при тщательном укрытии их чистым брезентом.  
 
Транспорт, используемый для перевозки молока и молочных продуктов, должен быть чистым, в исправном состоянии. Кузов машины должен иметь гигиеническое покрытие, легко поддающееся мойке. Транспорт должен иметь санитарный паспорт, выдаваемый территориальными центрами Госсанэпиднадзора на каждую машину сроком не более чем на 6 мес. Машина без санитарного паспорта на территорию предприятия не допускается. Администрация предприятия назначает ответственного по контролю за состоянием транспорта. Без осмотра транспорта ответственным и его разрешения погрузка не допускается.  
 
Молочные продукты запрещается перевозить вместе с мясом, птицей, рыбой, яйцом, овощами, фруктами, мясными полуфабрикатами, а также в транспорте, на котором ранее перевозили ядохимикаты, бензин, керосин, другие сильнопахнущие и ядовитые вещества. 
 
В летнее время срок погрузки и доставки цельномолочных, скоропортящихся продуктов при транспортировании их в рефрижераторах не должен превышать 6 ч, специализированным автотранспортом и на бортовых машинах — 2 ч. При транспортировании молока в летнее время в автомолцистернах допускается его нагревание на 1—2 °С на каждые 100 км пути. 
 
Шофер-экспедитор (экспедитор) должен иметь при себе личную медицинскую книжку с отметками о прохождении медицинских осмотров и гигиенического обучения, спецодежду, соблюдать правила личной гигиены и правила транспортирования молочных продуктов. 
 
Молоко, транспортируемое на перерабатывающие предприятия, должно иметь кислотность не выше 19 °Т, а температуру не более 8 °С.  
 
На рис. 2.1 приведен общий вид автоцистерн, предназначенных для транспортирования молока.  
 
Рис. 2.1. Автомолцистерны: 
 
 
О —автоприцеп-цистерна В1-ОТА-13.5: 1 — автомобиль; 2 — цистерна; 3 — люк с крышкой; – площадка обслуживания; 5—система мойки (перемешивания); 6— лестница; 7— шасси-полуприцеп цистерны; 8— опорное устройство; 9— электрооборудование; б— автопоезд-цистерна Гб-ОПА-15,5: / — автомобиль; 2 — люкс крышкой; 3, 5— цистерны; 4 —лестница  
 
Го алюминия и нержавеющей стали одно-, двух – и четырехсекци – онными, эллиптической формы. Наружную поверхность секции покрывают термоизоляционным материалом и облицовывают кожухом из тонкого стального листа. Для мойки и осмотра рабочей поверхности в каждой секции имеется люк, герметически закрывающийся крышкой с помощью уплотнительной кольцевой резиновой прокладки. 
 
Автомолцистерна закреплена на шасси автомобиля хомутами – поясами со стяжными болтами. На машине расположены площадки для обслуживания цистерны. Наполнение цистерн молоком производится под вакуумом, создаваемым в секциях всасывающим коллектором двигателя автомобиля, или насосом, установленным на месте сбора молока. При наполнении секций снизу, через молокопроводы, предотвращается вспенивание молока. Контроль наполнения цистерны молоком до заданного уровня осуществляется электрической системой сигнализации.  
 
В верхней части секций, в горловине, расположены датчики верхнего уровня молока для подачи сигнала о заполнении секции молоком и воздухоотводящее устройство. Для выхода воздуха при заполнении и для поступления воздуха при сливе молока служат воздушные клапаны. Слив молока из автомолцистерны осуществляется самотеком или с помощью заводского насоса. Управление сливными клапанами — верхнее, ручное, через маховик, насаженный на шток клапана. 
 
Механизм управления краном автопоезда-цистерны Г6-ОПА – 15,5, состоящего из двухсекционной автоцистерны и прицепа – цистерны, представляет собой устройство, автоматически перекрывающее молокопровод в момент предельного заполнения секций цистерны молоком. Прицеп-цистерна Р9-ТВ-1,0 снабжена тентом и мешалкой с ручным приводом для перемешивания молока во время продажи. 
 
Молоко и сливки можно доставлять во флягах. Последние применяются в основном для транспортирования молочного сырья с прифермских молочных на ферму, приемные пункты и заводы. На каждую партию молока при его транспортировании оформляют накладную в трех экземплярах, в которой указывают: массу молока, его жирность, кислотность и температуру, а также число фляг (если молоко доставляют во флягах). 
 
Санитарная обработка транспорта, предназначенного для бестарной перевозки молока (автомолцистерна), а также фляг должна осуществляться на заводах в соответствии с Инструкцией по санитарной обработке оборудования на предприятиях молочной промышленности. 
 
После сдачи молока проводят санитарную обработку автомол – цистерн и фляг в следующей последовательности: ополаскивание — мойка — ополаскивание — дезинфекция — ополаскивание. При ополаскивании удаляют остатки молока, моющих и дезинфицирующих средств. Мойку проводят вручную либо механизированно от заводской централизованной системы. Для мойки и дезинфекции применяют различные средства: моющие—ВИМОЛ, РОМ-АЦ-1, «Стекломой», Ром-Блок, моюще-де – зинфицирующие — МД-1, МСТА, Катрил-Д, Катрил-С, Катрил – Р, дезинфицирующие — Катамин-АБ и др.  
 
Для санитарной обработки автомолцистерн и фляг широко используют стерилизацию паром. Внутреннюю поверхность цистерны промывают горячей водой температурой 90—95 °С в течение 5—7 мин или обрабатывают острым паром при давлении 1,5 МПа в течение 2—3 мин (создание избыточного давления не допускается). После санитарной обработки (мойки) автомолцис – терны закрывают и пломбируют, на сливные патрубки надевают заглушки. О проведенной мойке на товарно-транспортной накладной делают соответствующую отметку, без которой машина с территории завода не выпускается.  
 
Приемка молока. На перерабатывающих предприятиях молоко принимают по массе (кг) или объему (м3) в специальных цехах или приемных отделениях. При приемке молока по объему пересчитывают объемные единицы в массовые в зависимости от плотности молока. Таблица пересчета приведена в приложении 8. Приемные цехи и отделения оснащены необходимым оборудованием (весы, счетчики, насосы, резервуары и др.), имеют специальные платформы для обслуживания автомолцистерн, конвейеры и оборудование для мойки автомолцистерн и фляг — для молока, доставленного во флягах. В приемных отделениях (цехах) целесообразно иметь дополнительное оборудование, чтобы исключить возможность смешивания различных по качеству партий молока. В отдельных случаях приемные отделения оборудуют системами приемки сливок, возврата обезжиренного молока, сыворотки и др. Часовое поступление молока должно соответствовать часовой производительности аппаратного цеха. Приемку начинают за 30 мин до начала работы. 
 
Молоко принимает приемщик или мастер с обязательным участием лаборанта. При приемке молока в первую очередь осматривают тару и отмечают ее чистоту, целостность пломб, наличие заглушек на патрубках автомолцистерн. Тару, загрязненную при транспортировании, обмывают снаружи водой и только после этого вскрывают. После вскрытия тары определяют запах молока, температуру, а затем берут пробу для оценки его качества. 
 
Молоко и сливки, получаемые в качестве сырья, в сыром или пастеризованном виде должны отвечать требованиям действующих нормативных документов по органолептическим, физико – химическим, биохимическим и санитарно-гигиеническим показателям. В договорах между поставщиком (хозяйством, предприятием) и получателем могут быть оговорены необходимые требования и показатели качества молока и молочных продуктов с учетом его переработки на данном предприятии.  
 
Порядок сдачи-приемки и перевозки молока и молочной продукции, требования к таре для транспортирования и продолжительность приемки продукции на предприятиях молочной отрасли указаны в действующей Инструкции о порядке проведения государственных закутток (сдачи и приемки) молока и молочной продукции. 
 
Очистка молока. После взвешивания молоко очищают фильтрацией или центробежным способом. Основной целью очистки молока является удаление различных механических примесей, которые загрязняют молоко и создают условия для развития микроорганизмов.  
 
Для очистки молока на фермах используют фильтры-цедилки, в которых между двумя металлическими сетками помещены в несколько слоев сложенная марля или другая фильтрующая ткань (фланель, лавсан, ватные фильтры, имеющие 400 отверстий на 1 см2, и др.). Такую очистку применяют для предварительного процеживания молока. Окончательную очистку выполняют на фильтрах и в сепараторах-молокоочистителях. Фильтрующий материал периодически заменяют (ватные фильтры утилизируют, марлю, лавсан стирают, стерилизуют и повторно используют). Санитарную обработку фильтрующих материалов необходимо проводить качественно, так как они могут стать очагом обсеменения молока.  
 
При очистке в сепараторах-молокоочистителях из молока удаляются мельчайшие частицы загрязнений, в основном биологического происхождения, и частично микроорганизмы. Количество образующегося осадка зависит от состава, качества молока, мощности очистителя и составляет 0,01—0,3 % массы очищенного молока. Осадок включает до 66—68 % воды и 32—34 % сухого осадка (жировых, белковых и других органических веществ). Этот осадок неоднороден: грязевой слой имеет темно-серый цвет и состоит из механических примесей и частично белковых веществ; белковый слой имеет белый цвет; бактериальный слой — розово-коричневый. 
 
Одним из параметров, влияющих на эффективность очистки, является температура молока. Очищать можно холодное и подогретое молоко. В холодном молоке вследствие повышения его вязкости уменьшается скорость частиц, что ухудшает очистку. Нецелесообразна холодная очистка молока от больных животных, так как при низкой температуре из молока не удаляются гнойные образования. При повышении температуры до 80—85 °С возрастает скорость всплытия механических загрязнений и их часть растворяется или раздробляется в молоке, что снижает эффективность очистки. 
 
Для очистки в фильтрах молоко подогревают до 30—40 "С, а в сепараторах-молокоочистителях — до 35—45 °С. Для холодной очистки молока рекомендуется применять сепараторы А1-АХО с центробежной выгрузкой осадка. 
 
Кроме очистки от механических примесей молоко подвергают бактериальной очистке способом бактериофугирования на сепараторе (бактофуге) с частотой вращения барабана до 200 с-1 при температуре 65—75 "С. В бактофугах удаляется до 99,9 % всех микробов, в том числе полностью кишечная палочка и 90 % споровых чикроорганизмов. Этот способ очистки молока особенно актуален для молочно-консервных и сыродельных предприятий. 
 
Эффективность очистки молока оценивают по относительному показателю очистки:  
 
П0 = Мос/Ост, 
 
Где Ма—масса образовавшегося осадка после центробежной очистки, кг; Непроизводительность сепаратора-молокоочистителя, м3/ч; т — продолжительность работы сепаратора-молокоочистителя, ч. 
 
Показатель очистки зависит от наличия в молоке нерастворимых примесей и режимных параметров работы сепаратора-моло- коочистителя. 
 
Охлаждение и хранение молока. Эти операции проводят сразу после его очистки. Молоко является хорошей средой для молочнокислых, колиформных, маслянокислых, пропионовокислых и гнилостных бактерий. Они в молоко попадают с вымени животного, из воздуха, с рук человека, посуды и т. п. Для роста и развития микроорганизмов оптимальными являются температура 25— 40 °С и рН среды 6,8-7,4.  
 
Рост и развитие молочнокислых бактерий, вызывающих сквашивание молока, приостанавливаются при температуре около 10 °С и прекращаются при 2—4 "С. Приостановить развитие всех микроорганизмов в молоке можно его замораживанием. Однако после размораживания большинство микроорганизмов восстанавливает свою активность. 
 
Таким образом, температура охлаждения является основным параметром, определяющим бактериальную обсемененность и кислотность молока. 
 
Молоко охлаждают открытым и закрытым (в потоке) способами с применением различного технологического оборудования: емкости различной вместимости, оросительные и пластинчатые аппараты. В качестве хладоносителей применяют холодную воду из артезианской скважины, а также проточную воду, ледяную воду, рассол. Причем кратность воды (т. е. отношение массы хла – доносителя к массе охлаждаемого молока в единицу времени) при охлаждении молока составляет 3—5. Для получения искусственного холода на молочных предприятиях с помощью холодильных машин и установок применяют хладагенты с низкой температурой кипения — хладоны И.12, 1122 и др.  
 
При охлаждении молока важным параметром является его продолжительность:  
 
Х = Ммсм(/Н – ШШ/ср)  
 
Где т — продолжительность охлаждения, с; Мм — масса охлаждаемого молока, кг; см — теплоемкость молока, ДжДкг’С); Гн, /к — начальная и конечная температуры молока, "С; к — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 "С); /"— площадь охлаждения, м2; ДГср — средняя разность температур между молоком и хладоносителем, °С. 
 
Конечную температуру молока при транспортировании можно определить по формуле  
 
/к = [2Ш(/с - /„) + 2Мисм(н] / (2Мисм + Л/т), 
Где 1С — температура окружающей среды, "С. 
 
Сразу после дойки молоко необходимо охлаждать, максимально сокращая продолжительность этой операции.  
 
В пластинчатом охладителе молоко охлаждается в закрытом потоке. При использовании в качестве хладоносителя ледяной воды кратностью не менее трех молоко может охладиться за один проход через аппарат до температуры не выше температуры ледяной воды на 3 °С. 
 
Количество ледяной воды от водоохлаждающей установки с учетом уравнения теплового баланса определяют по следующей формуле: 
 
?в = ?мСм(‘н->к)/[Св(>к-’н)Ь  
 
Где  
Г® — начальная и конечная температура ледяной воды, "С. 
 
Холодопроизводительность (кВт) водоохлаждающей установки для практических целей можно определить следующим образом: 
 
Х>смдм (‘н _ ‘к ) / 3600. 
 
Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидными свойствами. Для их сохранения молоко после дойки охлаждают до температуры не выше 10 °С. Продолжительность хранения охлажденного молока до отправки на перерабатывающие предприятия не должна превышать 20 ч при температуре не выше 10 °С. Дальнейшее хранение молока приводит к отрицательному изменению его состава (жира, белка и т. д.) и ухудшению качества. 
 
Охлаждение молока до температуры выше точки его замерзания не изменяет состав, а замораживание приводит к определенному изменению структуры жировой фракции. При охлаждении до 6—7 °С смеси триглицеридов кристаллизуются, уменьшаясь в объеме. Охлаждение молока ниже 0 °С приводит к разрыву оболочек жировых шариков и потере молочным жиром своей стабильности. Поэтому температура охлаждения молока не должна превышать 6 °С. 
 
                 
 
 
 
 
 
            Схема приемки, охлаждения и хранения молока 
         
          
        Пункт приемки и охлаждения молока 
 
 
 
 
1. Молочная цистерна 
2. Насос молочный 
3. Весы молочные  
4. Фильтр для очистки молока 
5. Танк охладитель молока 
6. Резервуар-термос для охлажденного молока