Оптимізація загальних технологічних процесів виробництва молочних продуктів, страница 4

Оптимальнрий процес гомогенізації вносить зміни у властивості молочних продуктів. Внаслідок збільшення поверхні жирових кульок і адсорбції на ній білкових компоненгів зростає в'язкість. Особливо помітне таке зростання у вершках. Відзначається зростання титруємої та активної кислотності, якщо гомогенізації піддавалося сире молоко. Пояснюється таке зростання більш активним впливом ліпази на молочний жир. У пастеризованому молоці, де ліпаза знаходиться, в основному, в інактивованому стані, таке зростання спостерігається лише після визначеного терміну зберігання.

Стабільність жирової фази молочних сумішей після гомогенізації значно підвищується, а білкової - знижується, особливо за високого вмісту жиру в продукті та підвищеного тиску.

Клапанні гомогенізатори, незважаючи на 'їхню громіздкість та вібрацію під час роботи, отримали найбільше поширення в молочній промисловості. Розпочиналися спроби використовувати для гомогенізації молока ультразвукові установки, але успішного продовження в цьому напрямку експериментальні дослідження не отримали.

За допомогою гомогенізатора досягають однорідності за розмірами жирових кульок не лише в молоці. Створено спеціальні гомогенізатори, які надають вершковому маслу та плавленим сирам однорідну, пластичну консистенцію.

Розробляються методи заміни багатоплунжерних насосів клапанного гомогенізатора відцентровими. В одному випадку, останній використовується лише для створення необхідного тиску, після чого молоко надходить у диспергувальний пристрій -гомогенізуючу головку. В іншому - для диспергуванням використовується весь шлях проходження молока від центру диска відцентрового насоса до його периферії. Сама конструкція диска забезпечує активний механічний вплив на частки молока. Найбільше поширення такі диспєргатори (емульсори) одержали в цехах з виробництва замінників незбираного молока.

4. Жир у молоці знаходиться у вигляді дрібних кульок розміром від 0,01 до 0,0001 мм. Основну масу складають жирові кульки розміром 1... 5 мкм. Питома вага їх менша, ніж питома вага середовища, у якому вони розподілені. Тому в спокійному стані жирові кульки молока спливають. Підіймальна сила, яка діє на жирову кульку під час відстоювання молока, визначається різницею гатгомої ваги жирової кульки та плазми молока. Під час відстоювання швидкість руху кульок дуже мала.

Всередині барабана молоко розподіляється між тарілками на тонкі шари (0,4 мм). У барабані сепаратора за короткий проміжок часу з плазми молока виділяються жирові кульки діаметром близько Імкм. У міжтарілковому просторі барабана плазма, як більш важка частина молока, рухається до периферії, знаходячись у відцентровому полі. Жирові кульки під дією віцентрового прискорення рухаються до осі обертання вільної поверхні та спливають.

Під час сепарування можна виділити жирові кульки розміром не менше 0,001 мм, тому знежирення молока залежить насамперед від кількості гранично малих, які вже не піддаються сепаруванню жирових кульок, на що впливає попередня обробка молока. Наприклад, під час сепарування молока, підігрітого в пастеризаторі з використанням відцентрових насосів або інших машин, що гомогенізують молоко, кількість гранично малих за розмірами жирових кульок збільшується і знежирення погіршується. Після сепарування на сучасних сепараторах у знежиреному молоці залишається 0,01...0,05% жиру.

Швидкість руху жирових кульок між тарілками складається з двох швидкостей: спливання та потоку. Швидкість потоку зменшується під час віддалення його від осі обертання барабана, що пояснюється збільшенням перетину потоку. Швидкість спливання під час віддалення від осі обертання зростає, тому що збільшується радіус обертання, разом з тим збільшується і відцентрове прискорення. Внаслідок цього напрямок швидкості руху жирової кульки змінюється в бік осі обертання. У результаті цього жирові частки в міжтарілковому просторі рухаються від нижньої поверхні однієї тарілки до верхньої поверхні іншої. Жирові частки, накопичуючись на зовнішній поверхні тарілки, утворюють потоки вершків, які рухаються по тарілках до центру барабана. У міжтарілкових проміжках утворюються два потоки, що рухаються в протилежних напрямках. На обидва потоки діють сили, що пов'язані з прискоренням Коріоліса, яке відхилює їх від радіального руху.