7.4.4 Охлаждение молока

Охлаждение молока имеет большое значение для его сохранения, так как свежевыдоенное молоко характеризуется свойством задерживать развитие микроорганизмов только в первые 2...3 ч. Вот почему его необходимо после доения охладить. При охлаждении от 37 до 10°С бактерицидный период увеличивается с 2 до 24 ч, а до 5 ⁰С- до 36 ч.

Целью охлаждения молока является снижение его температуры к такому уровню, при котором резко замедляется размножение кислотообразующих и болезнетворных бактерий и благодаря этому продлить длительность хранения молока.

Существует несколько способов охлаждения молока на животноводческих фермах. Все они имеют общие особенности и делятся на три основных категории: охлаждение при постоянной температуре внешней среды, при переменной температуре внешней среды и поточное охлаждение.

Самый простой способ охлаждения, когда фляги с молоком помещают в охладительные бассейны (ванны), объем которых должен в 4-5 раз превышать объем охлаждаемого молока. На дно ванны (бассейна) устанавливают деревянные решетки, чтобы не повредить фляги от ударов и обеспечить лучшую циркуляцию воды. Охлаждение можно ускорить, добавляя в воду лед (500 г на 1л).

В бассейнах с ледяной водой фляги с выдоенным молоком (температура 30-35 °С) охлаждаются до 3-5°С, примерно за час. Для ускорения процесса рекомендуется периодически его перемешивать.

Однако указанный способ нуждается в большой площади помещений, поэтому его можно рекомендовать для небольших ферм. Значительно удобнее проводить охлаждение молока с помощью самого простого поточного охладителя погружного типа.

Он состоит из двух металлических цилиндров, соединенных в нижней части двустенным дном. Верхние края внешнего и внутреннего цилиндров закрыты. Внутренний цилиндр оснащен приемной лейкой, а внешний - сливным патрубком .

Охладитель помещают в резервуар (бассейн), средняя и кольцевая камеры которого заполненные водой и мелко колотым льдом. Молоко непрерывно поступает из лейки в узкий зазор (2,5 мм) между стенками внутреннего цилиндра, опускается вниз и сквозь зазор между стенками дна и сливным патрубком отводится во флягу. При этом тонкий слой молока быстро отдает тепло сквозь стенки.

Охлаждение молока в бассейнах нуждается в значительных расходах воды и льда.

Более совершенный способ - это охлаждение молока или сливок с помощью специальных охладителей. С этой целью используют оросительные противоточные охладители, пластинчатые охладители, танки-охладители молока.

Охладители молока должны отвечать таким требованиям:

- универсальность относительно возможности охлаждения молочных продуктов, которые имеют разные физико-механические свойства;

- выполнение мероприятий против бактериального загрязнения продукта во время охлаждения;

- удобство мойки и дезинфекции рабочих органов охладителя по окончании работы;

- защита продукта от испарения.

Кроме того, конструктивные элементы, с которыми контактирует молоко, должны быть выполнены из материалов, которые допускаются к контакту с пищевыми продуктами. Материал, из которого изготовлены теплообменные элементы, должны иметь хорошую теплопроводность и коррозийную стойкость. Конструкция охладителя должна обеспечивать удобство обслуживания и возможность промывания циркуляционным и механическим способами.

Охладители можно разделить по таким основным признакам:

- по принципу действия они бывают порционные и поточные;

- по характеру контакта с окружающим воздухом – открытые оросительные и закрытые проточные;

- по видам (форме) рабочей поверхности - трубчатые, плоские, цилиндрические, и пластинчатые;

- по количеству секций или рядов - одно- и двух ,многосекционные (многорядные).

Оросительные и пластинчатые охладители характеризуются поточным технологическим процессом. Хладоносителем в таких охладителях является вода, рассол или другие хладагенты.

Рис.69. Технологическая схема охладителя оросительного типа:

1 -разделительное устройство; 2 - поверхность (аппарат) теплообмена; 3 – сборник.

Каждый из таких охладителей состоит из распределительного устройства для равномерного распределения молока по охлаждающей поверхности, из охладительной поверхности и сборника молока из поверхности охладителя.

На рис. 69 изображена схема работы оросительного охладителя в соответствии с которой молоко подается в верхний желоб 1 и оттуда самотеком стекает с обеих сторон охлаждающей поверхности 2 в нижний желоб 3. В этом случае применяется противоточный принцип. Молоко перемещается сверху вниз, а охлажденная вода наоборот - снизу вверх.

Схема пластинчатого охладителя, который способен работать как в противоточном режиме, так и в параллельных потоках охладительной жидкости изображен на рис. 69. Если хладагент является рассолом, охлажденным до минусовой температуры, то для предотвращения замерзания молока применяют режим односторонних потоков. Противоточные охладители способны охлаждать молоко при температуре, которая на 2-3 °С превышает температуру хладоносителя.

Используются также вакуумные охладители, выполненные в виде двустенного цилиндра с гофрированной поверхностью теплообмена, размещенного в середине емкости. Орошаемая поверхность гофрирована по винтовой линии. В винтовом канале между стенками (внешней и внутренней) проходит хладоноситель. Такими охладителями оснащены, например, передвижные доильные установки серии УДС.

В цилиндрическом оросительном охладителе в теплообмене с молоком принимает участие только рифленная поверхность, поэтому его габаритные размеры значительно больше, чем в пластинчатых, при одинаковой производительности. Кроме этого, цилиндрические охладители сложнее в изготовлении.

Из рассмотренных вариантов самыми совершенными и более перспективными являются пластинчатые охладители молока, которые отмечаются простотой конструкции, высокой эффективностью в работе, универсальностью и легкостью регулирования по производительности (изменением количества пластин в блоке).

Для охлаждения молока используют льдоводяные ванны с расходом льда 0,2...0,3 кг на 1 кг молока и охладителя.

К аппаратам, используемым для охлаждения молока и жидких молочных продуктов, предъявляют следующие требования: универсальность применения для жидких молочных продуктов с различными физико-механическими свойствами; обеспечение мер против бактериального загрязнения продукта во время охлаждения; удобство очистки, мойки и дезинфекции рабочих органов охладителей после окончания работы; возможность защиты продукта от испарения.