Пастеризаційно-охолоджувальні установки

Для пастеризації молока і молочних продуктів на заводах призначені поточні апарати і установки закритого типу, а також пастеризаційно-охолоджувальні установки пластинчастого типу і пастеризаційні установки трубчастого типів. Пастеризація молока здійснюється в пастеризаційно-охолоджувальних установках. Пастеризаційно-охолоджувальні установки пластинчастого типу призначені для теплової обробки молока, яке використовується для виробництва кисломолочних продуктів, а також для пастеризації вершків і суміші морозива.

У склад пастеризаційно-охолоджувальної установки пластинчастого типу входять пластинчастий теплообмінний апарат, зрівноважувальний бак з регулятором поплавкового рівня молока в баку, відцентровий насос, сепаратор-молокоочисник, витримувач, установка для підготовки теплоносія, пульт управління приладами контролю і регулювання процесу.

Пластинчастий теплообмінний апарат (рис.1) має секції, в яких здійснюються наступні процеси: пастеризація і нагрівання продукту до температури пастеризації, охолодження водою, охолодження розсолом або льодяною водою, рекуперація (теплообмін між гарячим і холодним продуктами). На двох стійках (передній і задній) апарату закріплені два шланги, які є опорами теплообмінних пластин. Кутові отвори пластин оточені прокладками.

По периферії пластини вкладена прокладка. При збиранні апарату і стисненні пластин утворюються дві ізольовані системи геометричних каналів. В одному каналі рухається гаряче середовище, а в другому холодне. Зібрані пластини з'єднуються в секції. У середині секції пластини групуються в пакети, в каналах яких продукт рухається паралельно.

Зрівноважувальний бак – це місткість з патрубками для входу і виходу продукту. У середині бака встановлений регулювальний клапан, підтримуючий постійний рівень продукту в баку. Відцентровий насос призначений для забору молока із бака і подачі його в пластинчастий теплообмінний апарат. Рисунок 1- Пластинчастий теплообмінний апарат: 1,2- штуцери; 3 - передня стійка; 4 - верхній кутовий отвір; 5 - мала кільцева прокладка; 6 - гранична пластина; 7 - штанга; 8 - напилена плита: 9 - задня стійка; 10 - гвинт; 13 – велика гумова прокладка; 14 - нижній кутовий отвір; 15 - теплообмінна пластина.

У сепараторі-молокоочиснику підігріте в апараті молоко очищається від механічних домішок.

Витримувач - це циліндрична труба, змонтована в пульті управління або встановлена окремо на рамі.

Пастеризація теплого молока, кисломолочних продуктів, питних вершків і морозива здійснюється в різних пастеризаційно-охолоджувальних установках. У пастеризаційно-охолоджувальну установку для питного молока (рис.2) сире молоко поступає в рівнозважувальний бак, у якому за допомогою поплавкового регулятора підтримується постійний рівень продукту. Рисунок 2- Схема пастеризаційно-охолоджувальної устаноики для питного молока: 1- зрівноважувальний бак; 2 - поплавковий регулятор рівня; З - насос для молока; 4 - ротаметричний регулятор; 5 - пластинчастий теплообмінний апарат; 6 - сепаратор-молокооочисник; 7 - витримувач; 8,12 - датчик температури; 9,10,13,14,20,22,23 - манометри; 11 - вентиль регулювання подачі розсолу; 15 - зворотній клапан; 16 - насос гарячої води; 17- бачок акумулятор; 18,19 - клапани, які регулюють подачу пари; 21 – пароконтактний нагрівач води.

Відцентровий насос забирає продукт із бака і передає його в першу рекуперативну секцію теплообмінника (І), де молоко нагрівається до 40-45 °С. Встановлений за відцентровим насосом регулятор потоку забезпечує постійний розхід молока, яке поступає в теплообмінник. Нагріте молоко поступає в сепаратор-молокочисник, де очищається від механічних домішок, а потім подається в другу секцію рекуперації (П), де нагрівається до 65-70 °С.

Потім молоко по внутрішньому каналу переходить в секцію пастеризації (Ш), де нагрівається водою до 76-78 °С. Молоко витримується при температурі пастеризації і направляється на охолодження спочатку в секції рекуперації (П і І), потім в секції водяного (IV) і розсольного (V) охолодження.

Охолодження до 4-6 °С молока проходить через зворотний клапан, який направляє потік молока або в місткості зберігання (при дотриманні режимів обробки), або на повторну пастеризацію в зрівноважувальний бак (при порушенні режимів пастеризації). Гаряча вода для нагрівання молока подається в секцію пастеризації водяним відцентровим насосом з бачка-акумулятора.

Охолоджена вода з секції пастеризації подається в бачок попередньо нагріваючись у параконтактному нагрівачі, встановленому на трубопроводі повернення води.

Пастеризаційно-охолоджувальна установка для кисломолочних продуктів (рис.3) призначена для пастеризації і охолодження молока в лінії виробництва кефіру і інших кисломолочних продуктів. У пластинчастому апараті цієї установки є три секції; рекуперації (І), пастеризації (II) і охолодження (Ш). Рисунок 3- Схема пастеризаційно-охолоджувальної установки для кисломолочних продуктів: 1 - зрівноважувальний бак, 2 - поплавковий регулятор рівня; 3 - насос для молока; 4,11 - датчики температури; 5 - пластинчастий апарат; 6,7 - сепаратори-молокоочисники; 8,9,14,16,20 - манометри; 10 - насос для гарячої води; 12 - бачок-акумулятор; 13 - параконтактний нагрівач води: 15 - гомогенізатор; 17 - зворотній клапан; 18 - клапан, який регулює подачу пари; 19 - витримувач; 21 - насос для пастеризованого молока.

Сире молоко через зрівноважувальний бак з поплавковим регулятором рівня насосом подається в секцію рекуперації, де нагрівається гарячим молоком до 50-55 °С. У сепараторі-молоокочиснику молоко очищається від домішок. У секції пастеризації воно нагрівається гарячою водою до 90-95 °С. Гаряче молоко гомогенізується в гомогенізаторі клапанного типу і направляється у витримувач ємнісного типу, де витримується протягом 300-340 с.

Із витримувача молоко за допомогою відцентрового насоса подається в секцію рекуперації теплообмінника для попереднього охолодження. Остаточно молоко охолоджується до 22-45 °С. Пастеризаційно-охолоджувальна установка для вершків призначена для пастеризації і охолодження вершків жирністю 30-35 % і кислотністю не вище 19 ОТ.

Холодні вершки, температура яких 5-10 °С, пастеризуються при температурі 90-92 °С і охолоджуються при температурі 4 °С. Теплообмінний апарат складається з чотирьох секцій: рекуперації (1), пастеризації (II), водяного (ІІІ) і розсольного (IV) охолодження. На відміну від установок, розглянутих вище, в пастеризаційно-охолоджувальній установці для вершків відсутнє очищення вершків від механічних домішок. Рисунок 4 - Схема пастеризаційно-охолоджувальної установки для питних вершків: 1- зрівноважувальний бак; 2 - поплавковий регулятор рівна; 3 - зворотній клапан; 4,10 - датчики температури: 5 - пластинчастий апарат; 6,13,14 - манометри; 7 - регулятор подачі розсолу; 8 - насос для вершків; 9 - насос для гарячої води; 11 - бачок-акумулятор; 12 - регулятор подачі пари; 15 - параконтактний нагрівач води.

Питання для самоконтролю

1. Для чого використовують пастеризацію?
2. Режими пастеризації
3. Для чого використовують стерилізацію?
4. Яке обладнання; використовують для пастеризації молока, кисломолочних продуктів і вершків?
5. Пастеризаційно-охолоджувальні установки пластинчастого типу: призначення, секції.
6. Призначення, будова і принцип роботи пастеризаційно-охолоджувальної установки для питного молока.
7. Призначення, будова і принцип роботи пастеризаційно-охолоджувальної установки для кисломолочних продуктів.
8. Призначення, будова і принцип роботи пастеризаційно-охолоджувальної установки для питних вершків.
9. Призначення., будова і принцип роботи трубчастих пастеризаційних установок.
10. Класифікація технологічного обладнання для механічної обробки сировини.
11. Призначення, будова і принцип роботи гомогенізатора.
12. Як проводять регулювання гомогенізатора?
13. Призначення сепараторів.
14. Класифікація сепараторів.
15. Основні збірні одиниці сепараторів.
16. Призначення, будова і принцип роботи сепаратора-вершковідділювача.
17. Призначення, будова і принцип роботи сепаратора високожирних вершків.
18. Призначення, конструкційні особливості, принцип роботи сепаратора-молокоочисника.
19. Призначення, конструкційні особливості, принцип роботи сепаратора-сировідділювача.
20. Призначення і класифікація центрифуг.
21. Будова і принцип роботи центрифуги.
22. Будова і принцип роботи центрифуги безперервної дії.
23. Призначення і класифікація фільтрів та фільтр-пресів.
24. Будова і принцип роботи дискового фільтра.
25. Будова і принцип роботи циліндричного фільтра.
26. Конструктивні особливості і принцип роботи фільтр-преса.