Охлаждение молока в потоке. Общие сведения

Молоко является идеальной средой для размножения бактерий. Рост их числа приводит к тому, что продукт теряет кондицию. Чтобы этого избежать, сырье охлаждают до +4 оС.

Основным оборудованием для снижения температуры продукта и его последующего кратковременного (2-3 дня) хранения являются молочные танки. Относительно простая конструкция, несложное обслуживание, универсальность (годятся для сбора, охлаждения и хранения), работа в автоматическом режиме и широкая линейка объемов сделали их самыми популярными, как в России, так и за рубежом. Тем не менее, в последние годы все чаще приводятся аргументы в пользу охлаждения молока в потоке, то есть, «мгновенного». (Слово «мгновенное» взято в кавычки потому, что его не нужно понимать буквально. Речь идет об интервале, от нескольких секунд, до нескольких минут, в зависимости от конструкции установки). В чем преимущества данного способа?

Зачем это нужно?

Танки охладители – вариант хороший, но неидеальный. Чтобы довести сырье до заданной температуры, им требуется около 3-х часов. В это время бактерии тоже размножаются – намного медленнее, чем в теплой среде, но, все-таки, их число во много раз возрастает.

Танки для молока включаются не сразу, а только после заполнения некоторого первоначального объема (от 15 до 30% емкости), на что обычно уходит минут 30 – 40. То есть, в первые полчаса микробы плодятся с огромной скоростью.

При охлаждении молока в танке, приходится в холодное сырье добавлять теплую продукцию последующих доек. Из-за этого повышается кислотность.

Перечисленные выше главные минусы, как и многие другие, менее значимые (если вообще можно говорить о второстепенности каких-то недостатков там, где речь идет о продуктах питания), легко устраняются. Достаточно в емкость для хранения заливать сырье, уже доведенное до температуры +4 оС. Для этого используется предварительное охлаждение молока в потоке.

Оборудование

Для выполнения задачи используются теплообменники. Они бывают двух типов: пластинчатые и трубчатые.

Первый вид представляет собой кассету из тонких параллельно расположенных пластин из нержавеющей стали. Благодаря рифленой поверхности и резиновым прокладкам, они отстоят друг от друга на небольшом расстоянии. Между пластинами образуются каналы. К этим протокам поочередно подводят, с одной стороны, теплое молоко, а с другой – холодную воду. В результате, если взять два любых соседних канала, то по одному будет течь молоко, а по другому, в обратном направлении, вода. Для сборки используется прижимная плита и гаечные крепления. Профили пластин, их форма и размеры могут быть разными. Так, например, в устройствах до 1000 л/ч, площадь поверхности равна 0,043 кв. м.

Второй вид – это две трубы, расположенные так, что меньшая находится внутри большей. Система помещена в теплоизолированный кожух. Теплое молоко течет по меньшей трубе, а по большей, в обратную сторону – холодная вода или рассол.

Преимущества и недостатки

Достоинство пластинчатых теплообменников заключается в высокой скорости охлаждения, за счет того, что молоко течет по протокам предельно малого поперечного сечения (тонкими «слоями»). Одно из следствий данного фактора – компактность оборудования. Среди недостатков – необходимость фильтровать сырье и хладоноситель, по той же причине, из-за «тесных» каналов. Также приходится регулярно чистить осадок на пластинах и менять прокладки.

Трубчатые теплообменники лишены приведенных выше минусов. Но их эффективность, из-за большего сечения, заметно ниже. Чтобы добиться приемлемых показателей на выходе, ставят последовательно несколько секций, делают одну длинную, в виде змеевика, либо располагают в цилиндре большое количество молочных трубок малого диаметра. Их концы герметично развальцовывают в трубных решетках.

Схемы работы

Стандартная

Теплообменник монтируется в магистраль перед танком. К его впускным патрубкам подключаются молочный насос и льдогенератор. Первый, через щелевой фильтр, нагнетает продукт, второй – воду при температуре от +0,1 до +1,0 оС. Сырье охлаждается до +4 оС, после чего сливается в танк, где хранится 2-3 дня, до отправки на переработку.

Без льдогенератора

Схема аналогичная стандартной, но без льдогенератора. Для охлаждения используется водопроводная или артезианская вода. Поскольку, во всех случаях, температура молока на выходе будет на 2 – 4 оС выше, чем хладоносителя, то речь здесь идет не о полном (мгновенном), а о частичном (предварительном) охлаждении сырья до +15 - +18 оС. Окончательное понижение температуры продукта происходит в молочном танке. Это тоже выгодно. Оборудование расходует меньше энергии, на него можно ставить менее мощный компрессор, из-за чего система оказывается более надежной и долговечной.

Комбинированная

Данный вариант – сочетание предыдущих. Теплообменник состоит из двух секций. В первой молоко охлаждается предварительно, водопроводной или артезианской водой. Во второй – окончательно, водой из льдогенератора, до температуры +4 оС.

С помощью системы мгновенного охлаждения получают молоко высшего качества, которое годится для производства сыров, йогуртов, детского питания.