Одноступенчатый способ производства стерилизованного молока

  Главная      Учебники - Продукты питания     Технология молока и оборудование предприятий молочной промышленности (Крусь Г. Н., Тиняков В. Г.) - 1986 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА СТЕРИЛИЗОВАННОГО МОЛОКА

 

 

 

Одноступенчатый способ производства стерилизованного молока

 

 

 Молоко стерилизуется только в потоке и разливается в полимерную тару (бумажные и полимерные пакеты). Стерилизацию молока проводят путем пароконтактного и косвенного нагревания.

При пароконтактном нагревании молока до температуры 135—140 °С происходит денатурация сывороточных белков с образованием довольно крупных белковых частиц. Для того чтобы белковые частицы не выпадали в осадок при хранении мрлока, рекомендуется проводить гомогенизацию после стерилизации, так как наряду с дроблением жировых шариков при гомогенизации дробятся белковые частицы денатурированного белка.

При косвенном нагревании молока да температуры стерилизации денатурированные белки оседают на стенках теплообменных аппаратов или их частицы выделяются в выдерживателях (стабилизаторах), установленных перед секцией стерилизации. Для выделения частиц денатурированных белков можно использовать также сепараторы. Поэтому при стерилизации молока с применением косвенного нагревания молоко гомогенизируется обычно перед стерилизацией при температуре 65—75 °С.

Молоко, полученное одноступенчатым способом, хорошо сохраняет вкусовые свойства, в нем в меньшей степени разрушаются ферменты и витамины. По своим свойствам оно приближается к пастеризованному. Одноступенчатый способ производства стерилизованного молока наиболее экономически целесообразен, так как энергетические затраты значительно ниже по сравнению с затратами двухступенчатого способа. Однако одноступенчатому способу производства стерилизованного молока присущи и определенные недостатки. Так, все технологические операции после стерилизации должны проводиться с соблюдением асептических условий, что значительно усложняет конструкцию оборудования. В результате сохранения в молоке термостойких ферментов ухудшаются вкусовые свойства молока при хранении. Поэтому стерилизованное молоко, полученное одноступенчатым способом, рекомендуется хранить не более 10 сут при температуре 1—20 °С.

Производство стерилизованного молока одноступенчатым способом осуществляется на различных технологических линиях импортного производства. Наиболее широко используются линии ВТИС, «Стеритерм» (Швеция) и «Элекстер» (Финляндия).

Линия ВТИС включает стерилизационную установку, асептическую емкость и автоматы для розлива молока в асептических условиях. В качестве вспомогательного оборудования используются воздушный компрессор для вытеснения молока из асептической емкости, ротационные компрессоры для подачи горячего воздуха в трубчатый подогреватель автомата для фасовки, пневматический стопкоразборщик и сборщик для ящиков, корзиномоечная машина, транспортеры и установка для безразборной мойки емкостей и трубопроводов. Линии ВТИС выпускаются производительностью от 2000 до 12 000 л/ч.

Охлажденное и нормализованное молоко поступает в уравнительный бак, откуда центробежным насосом подается в пластинчатый теплообменник, где оно нагревается горячей водой до 75 °С. Вода нагревается до 78—80 °С в пароконтактном нагревателе. После пластинчатого теплообменника молоко объемным насосом высокого давления нагнетается в пароконтактный нагреватель для молока, где температура его за доли секунды достигает 140 °С. При этой температуре молоко выдерживается в течение 3—4 с. Выдержка происходит при продвижении молока от пароконтактного нагревателя до возвратного клапана. Затем через возвратный клапан молоко направляется в вакуум-камеру, в которой закипает и мгновенно охлаждается до 76 °С в результате выделения пара, равного по количеству пару, введенному в молоко при стерилизации. Этот пар конденсируется в конденсаторе, которым оборудована вакуум-камера. Разрежение в камере создается вакуум-насосом, удаляющим воздух и газы из молока. В асептическом гомогенизаторе молоко гомогенизируется при давлении 20—25 МПа, а затем в асептической секции пластинчатого теплообменника оно охлаждается водой приблизительно до 20 °С. В случае недостаточного нагревания в пароконтактном нагревателе молоко с помощью возвратного клапана, управляемого датчиком температуры, направляется в пластинчатый охладитель, где охлаждается водой до 75 °С, и поступает в уравнительный бачок. Одновременно со срабатыванием возвратного клапана подача молока в установку прекращается. Для возобновления рабочего цикла установки не требуется ее стерилизации, поскольку нестерильное молоко не попадает в асептическую часть установки.

Стерилизованное и охлажденное молоко поступает в асептическую емкость, представляющую собой герметически закрытый цилиндр с рубашкой для охлаждающей воды. Вместимость емкости обычно составляет от 600 до 20 000 л. Внутри емкости установлены распылительные сопла для автоматической безразборной мойки.
 

Для подачи продукта к автомату для фасовки используют сжатый воздух, который перед поступлением в емкость стерилизуется с помощью фильтров.

Из асептической емкости молоко подают на автоматы для фасовки, конструкция которых позволяет создать асептические условия при розливе.

Линия ВТИС комплектуется автоматами «Тетра-Пак Асептик» и «Тетра-Брик Асептик» (Швеция), на которых молоко разливается в бумажные пакеты.

Принципиальная схема образования пакета тетраэдной формы представлена на рис. 44, а. Лента бумаги перед образованием из нее трубы обрабатывается в ванне с 15%-ным раствором пероксида водорода. После образования бумажной трубы она нагревается с помощью электронагревателя. Температура у поверхности бумаги поддерживается 200—250 °С. При такой температуре пероксид водорода разлагается на воду и атомарный кислород. Вода испаряется, и в трубе "образуется смесь пара и кислорода. Микро-организмы, попавшие в эту зону из воздуха, погибают, что предотвращает загрязнение молока микрофлорой. В стерильную зону бумажной трубы, расположенную между электронагревателем и первым поперечным швом, по трубопроводу подается молоко. Таким образом соблюдается стерильность продукта при розливе. Производительность автомата для пакетов вместимостью 0,5 л составляет 3600 пакетов в час, для пакетов вместимостью 0,25 л —4500 пакетов в час.

На автомате «Тетра-Брик Асептик» молоко разливается в пакеты прямоугольной формы вместимостью 0,5 и 1 л. Схема образования пакета представлена на рис. 44, б. Лента бумаги обрабатывается 15%-ным раствором пероксида водорода при 80 °С. Для удаления раствора с поверхности бумаги используется обдувка бумаги стерильным воздухом.

 


 

 

Рис. 44. Схема образования пакета:
а — на автомате «Тетра-Пак Асептик»: 1 —
ламинированная бумажная лента; 2 — ванна для пероксида водорода; 3 — механизм образования бумажной трубы; 4 — механизм сварки продольного шва; 5 — электронагреватель; 6 — труба для стерилизованного молока; 7 — механизм сварки поперечного шва б — на автомате «Тетра-Брик Асептик»: 1 —
камера стерилизации бумажной ленты; 2 — воздушные «ножи»; 3 — стерильная камера; 4 — трубка для подвода воздуха; 5 — механизм образования трубы прямоугольного сечения; 6 — трубка для стерилизованного молока; 7 — механизм запайки поперечного шва;
8 — механизм формирования пакета; 9 — механизм наклеивания этикетки; 10 — рулон бумаги

 

 

 

 

 

 

Пакеты изготовляют из материала «Дуплекс», который может быть трехслойным (полиэтилен—бумага—полиэтилен) и пятислойным (полиэтилен—бумага—полиэтилен—алюминиевая фольга—поли-

этилен).

Производительность автомата для пакетов вместимостью 0,5 и 1 л составляет 3600 пакетов в час.

Линия «Стеритерм» предназначена для производства стерилизованного молока с применением косвенного нагрева. Коэффициент рекуперации тепла на линии «Стеритерм» составляет 90 %. При косвенном нагревании не требуется очищать пар от механических загрязнений, так как он не смешивается с продуктом, а используется только для подогревания воды.

В состав линии «Стеритерм» входят промежуточный бак-балансер, насос для молока, пластинчатый теплообменник с секциями подогрева и асептического охлаждения молока, пластинчатый теплообменник для стерилизации, система циркуляции воды, гомогенизатор асептический, система безразборной мойки, пульт управления, асептическая емкость и автоматы для фасовки.

Охлажденное нормализованное молоко через бак-балансер подается насосом в пластинчатый теплообменник и нагревается до 66 °С в результате теплообмена со стерилизованным молоком, поступающим из гомогенизатора. Подогретое молоко подается насосом в стерилизатор и нагревается до 137 °С горячей водой, температура которого 140 °С. Затем молоко проходит выдержива-тель, обеспечивающий выдержку в течение 4 с. После выдержива-теля молоко охлаждается водой в пластинчатом теплообменнике приблизительно до 70 °С и направляется в асептический гомогенизатор, где гомогенизируется при давлении 20—25 МПа. Далее молоко охлаждается до 20 °С в результате теплообмена с холодным молоком, поступающим в пластинчатый теплообменник. Охлажденное стерилизованное молоко подается в асептическую емкость или непосредственно к автомату для фасовки.

Производительность линии «Стеритерм» составляет 1000— 8000 л/ч.

В линии стерилизованного молока «Элекстер» (Финляндия) для нагревания молока используется электроэнергия. В состав линии входят весы, емкость для подачи продукта, насос, емкость для смешения, емкость для горячей воды, промежуточные емкости для молока, гомогенизатор, стерилизатор, автоматы для фасовки и система безразборной мойки.

Стерилизатор выполнен из трубчатых элементов, скомпонованных в один блок цилиндрической формы. Производительность одного блока 1000 л/ч. Требуемая производительность линии достигается параллельным подключением нескольких блоков. Обычно в линию включают не более восьми блоков.

Сырое нормализованное молоко натуральное или восстановленное сначала нагревается горячим стерилизованным молоком до 70—75 °С и гомогенизируется в неасептическом гомогенизаторе. Затем путем рекуперации молоко нагревается до 115 °С, после
 

чего оно поступает в трубу сопротивления, в которой с помощью электроэнергии температура его повышается до 140 °С. Длительность выдержки составляет 2 с.

Стерилизованное молоко проходит две секции рекуперации, в которых охлаждается до 40 °С, а затем — секцию водяного охлаждения, в которой охлаждается до 20 °С.

Из стерилизационной установки молоко непосредственно направляется на фасовку. В линии используются асептические автоматы для фасовки производительностью 2000 упаковок в час. В качестве упаковочного материала используется полимерная пленка, не проницаемая для солнечного света. Вместимость упаковки 0,2—0,5 л. Из одного рулона пленки можно изготовить 4000 упаковок вместимостью 0,5 л.

Для стерилизации пленки она облучается ультрафиолетовым светом. В зону фасовки подается стерильный воздух. Перед наполнением мешка воздух внутри него заменяется стерильным инертным газом. Для укладки упаковок в пластмассовые ящики машина оборудована специальным устройством^ которое отсчитывает и укладывает в ящик 28 мешков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..