Сепарирование молока – это процесс его разделения на две составляющие: сливки и обезжиренное молоко (обрат). В основе процесса лежит отличающаяся жирность и плотность этих веществ, которые отделяются друг от друга под воздействием центробежной силы в барабане сепаратора.
Для чего нужно сепарирование молока
Сепарирование – важная часть переработки молока. Процесс предназначен для следующих целей:
- получение нескольких видов продукции с отличающимися показателями жирности для их дальнейшей реализации и переработки;
- продление срока годности продукта;
- очищение молока от природных и механических примесей и загрязнений, которые могли попасть в него при доении.
Особенности сепарации козьего и коровьего молока
Сепарирование козьего и коровьего молока происходит по одному и тому же принципу – под действием центробежной силы, но подготовка жидкости к сепарации отличается:
- козье – предварительно отстаивается. Во время этого процесса нельзя держать жидкость в наглухо закрытой емкости, т.к. может появиться специфический «козий» привкус – рекомендуется закрыть емкость марлей либо салфеткой. Температура вещества перед обработкой составляет 37-40°С;
- коровье – можно обрабатывать как свежее парное молоко, так и пастеризованное. Жидкость пропускается через фильтр для избавления от инородных частиц (в т.ч. шерсти). Оптимальная температура молока – 30-35°С.
Молоко любого животного перед сепарацией не рекомендуется подвергать интенсивному механическому воздействию – активно перемешивать, взбалтывать, перекачивать при помощи насосов и т.д. При подобных действиях нарушается структура молока; жировые шарики дробятся, что затрудняет их отделение в сепараторе и снижает качество продукта после обработки.
Сепаратор: устройство и принцип работы
В основе работы сепаратора лежит центробежная сила, способствующая разделению двух составляющих разной плотности. Жир в молоке находится в дисперсном состоянии и образует шарики, которые плавают в обезжиренном растворе. Отделение жира от обрата может происходить естественным образом при отстаивании молока, но сепаратор позволяет сделать это в разы быстрее, гарантируя эффективность производственного процесса.
Отделение происходит в барабане сепаратора – основной рабочий механизм. Барабан состоит из тарелок с перфорацией, которые образуют пакет. В пространстве между разделительных тарелок, уложенных друг на друга, и происходит разделение молока. Верхняя тарелка оснащается механизмом регулировки жирности. Отвод готового продукта происходит через перфорацию тарелок. В собранном пакете эти отверстия образуют каналы, через которые сливки и обрат поступают в отводные рожки, в результате чего выводятся из сепаратора и попадают в подставленные емкости. В барабане находится также сферическая емкость, куда попадает отделенная от молока грязь – частицы шерсти и другие посторонние примеси.
Емкость закрывается крышкой, через которую в барабан попадает обрабатываемая жидкость. Молоко подается дозированно и постепенно благодаря поплавковой камере.
В нижней части сепаратора располагается электродвигатель с редуктором, который обеспечивает работу всей конструкции. Управление осуществляется с помощью кнопки или пульта дистанционного управления (в современных моделях). Некоторые бытовые сепараторы работают за счет ручного привода шестереночного типа – в таких случаях для работы устройства требуется вращать ручку. Такое оборудование менее эффективно, но находится в более доступной ценовой категории и не требует электроэнергии для работы.
В зависимости от конструкции, способа подачи и отвода продукта сепаратор может относиться к одной из трех категорий:
- открытого типа – жидкость контактирует с воздухом как на входе, так и на выходе. Простая конструкция удобна для использования в быту, но молоко имеет тенденцию пениться при взаимодействии с воздухом, что снижает эффективность;
- полузакрытого типа – жидкость контактирует с воздухом при подаче, но выводится по герметичным каналам в закрытые емкости, что обеспечивает высокую чистоту продукта;
- закрытого типа – жидкость не контактирует с воздухом ни при подаче, ни при отводе; промышленные установки.
Основное применение сепаратора – отделение сливок от обрата, но существует ряд устройств с другим назначением:
- нормализаторы – для получения продукта заданной жирности;
- очистители – отделяют молоко от посторонних примесей, не влияя на жирность;
- кларификаторы – осветляют и гомогенизируют молоко;
- оборудование для работы с творожными сгустками (разделение на творог и сыворотку);
- устройства для осветления или обезжиривания сыворотки.
Подготовка сепаратора к работе
Подавляющее большинство сепараторов – разборные конструкции, так как даже при предварительной фильтрации молока в нем могут остаться загрязнения, влияющие на работу сепарационного оборудования. Поэтому подготовка устройства к новому циклу обработки продукта начинается после завершения предыдущего: устройство следует разобрать и тщательно очистить от загрязнений, уделяя основное внимание грязевой емкости. В противном случае посторонние твердые примеси могут частично или полностью забить каналы для отвода продукта, что приведет к неполному обезжириванию обрата и нарушению работы сепаратора. После очистки все детали необходимо просушить.
Сразу после включения собранный сепаратор должен «разогнаться» в течение нескольких минут. Барабан не сразу набирает обороты, достаточные для сепарирования молока; требуется 4-10 мин для достижения рабочего режима. В это время оборудование работает на холостом ходу; жидкость не заливается.
Перед заливкой молока рекомендуется прогреть сепаратор обычной водой. Для обработки козьего молока достаточно теплой воды, а перед обработкой коровьего используется горячая.
Условия сепарации
Факторы, влияющие на сепарирование молока, включают:
- жирность (оптимальный показатель для коровьего молока – 3%);
- кислотность (у здорового животного этот показатель находится в пределах 16-17°Т; при повышении кислотности обработка молока затрудняется, при кислотности выше 20°Т почти невозможна);
- температура сепарирования молока (30-35°С для коровьего, 37-40°С для козьего);
- густота продукта (отрицательно влияет на качество сепарации; снижается нагреванием).
Помимо обработки жидкости при оптимальной для этого температуре может выполняться высокотемпературное сепарирование (при 60-85°С). В ряде случаев такая обработка малоэффективна: активно образуется пена, происходит денатурация белков, дробление жировых шариков. Но этот способ позволяет получить сливки высокой жирности (до 82%). Кроме того, при высокой температуре происходит пастеризация жидкости, что увеличивает срок хранения.
