Меню Рубрики

Установок мгновенного охлаждения молока

ICE-BANK.RU

Установка мгновенного охлаждения молока

Установка мгновенного охлаждения молока — генератор ледяной воды со встроенным пластинчатым теплообменником, молочным насосом, обвязкой.

Поговорим об мгновенном охладении молока и приведем ленейку установок для получения ледяной воды.

Быстрое мгновенное охлаждение молока

Сегодняшние фермерские хозяйства становятся все более крупными, что означает больший объем работы, большее количество скота и больший надой – и меньший промежуток времени между дойками. Этот процесс создает для фермеров потенциальные проблемы, связанные с охлаждением, так как все молоко необходимо охлаждать и хранить. Увеличившееся количество молока, а также высокий уровень молокоотдачи и увеличение продолжительности дойки усложняет использование стандартной оптовой молочной тары.

Более быстрая дойка означает большее количество молока за единицу времени. Перегрузка системы охлаждения означает более медленное охлаждение молока и более высокое содержание бактерий, а длительный период охлаждения означает более долгий период перемешивания, что увеличивает риск сбивания масла. Сохранение вкуса и качества стало более трудной задачей, что ставит под угрозу все молочное производства в целом. Быстрое, мгоновенное охлаждение молока – это технологическая система, которая охлаждает молоко за несколько секунд перед тем, как оно попадает в танк для хранения.

Молоко поступает от коров в конечную точку и , откуда оно перекачивается с постоянной скоростью через фильтр в пластинчатый охладитель. Пластинчатый охладитель – это сердце охлаждающей системы. Он состоит из рифленых пластин из нержавеющей стали, по одной стороне которых молоко течет в одном направлении, а по другой стороне ледяная вода течет в противоположном направлении. Когда молоко покидает пластинчатый охладитель, его температура снижается до 2 – 4°C выше температуры воды. Молоко непрерывно перекачивается в изолированный танк для хранения, где оно хранится при периодическом перемешивании до момента транспортировки.

Компания «ICE BANK» разработала установку мгновенного охлаждения молока. Установка состоит: Генератор ледяной воды с льдоаккумулятором, разборный пластинчатый теплообменник, насос для ледяной воды, молочный насос для транспортировки молока через теплообменник. Установки мгновенного охлаждения имеют применение в молочной промышленности, производство соков, пиво и т.д.

Комбинированное охлаждение молока.

Комбинированное охлаждение включает двухэтапный процесс охлаждения. Очень эффективно сочетать быстрое охлаждение с предварительным охлаждением с помощью охлажденной воды. Предварительное охлаждение с помощью холодной водопроводной или колодезной воды позволяет сократить затраты, включая эксплуатационные затраты предприятия, за чет снижения потребности в охлажденной воде.

Охлаждение молока с помощью комбинированного охладителя

При применении предварительного охлаждения теплообменник пластинчатого охладителя разделен на две секции. В первой секции охлаждается молоко холодной водопроводной или колодезной водой. Во второй секции молоко охлаждается до конечной температуры хранения с помощью ледяной водой.

Поток молока / воды в теплообменнике комбинированного охладителя

источник

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.

Читайте также:  Установка короткоцикловой адсорбции водородсодержащего газа

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.

источник

Технология охлаждения молока

Первичная обработка имеет решающее значение для сохранения качества сырья, особенно это касается молочной продукции, которая считается скоропортящейся и при неправильном хранении способна изменить качество продуктов, которые изготавливаются из нее. Охлаждение молока на ферме позволяет снизить количество микроорганизмов, поэтому пропускать этот этап категорически запрещается.

Необходимость охлаждения

Свежее молоко содержит в себе большое количество бактерий. И даже при соблюдении всех условий сбора на фермах риск заражения продукции есть. Микроорганизмы попадают туда при доении с вымени коровы, воздуха и рук человека и содержатся в нем изначально.

Но в то же время в молоке содержатся противоположные по действию вещества – антибиотики, которые не дают размножаться бактериям в вымени коровы и в течение 2 часов после дойки.

Важно заметить, что чем больше прошло времени – тем меньше становится количество бактерицидных реагентов. Они вырабатываются организмом коровы и поступают в жидкость через специальные железы.

Читайте также:  Установка антивируса в юлмарте

Антибактериальным свойством обладают следующие вещества:

  • ферменты;
  • антитела;
  • белки-иммуноглобулины;
  • лизоцим;
  • молозиво.

Эту способность «самоочищаться» называют бактерицидной, а время действия антибиотиков — фазой. Это только первый этап изменения химического состава и микрофлоры молока. Его еще называют статической фазой, поскольку значительных перемен не происходит. Ее длительность зависит не только от температуры, в которой хранят продукт, но и от исходного количества бактерий в нем.

Системы охлаждения молока устроены таким образом, чтобы продлить его годность на долгий срок. Постепенно антибактериальные вещества разрушаются, и наступает фаза смешанной микрофлоры. Этот процесс происходит постепенно, поскольку ферменты распадаются не одновременно, в то время как одни бактерии уже начали активное размножение, другие все еще подвержены активному бактерицидному влиянию.

Длительность этой фазы — от 12 до 18 часов. Причем, в этот период в жидкости развиваются разные типы микроорганизмов:

  1. Криофлора преобладает, когда температура не поднимается выше 8 о С.
  2. Мезофлора, включает в себя микроорганизмы, развивающиеся в диапазоне от 10 о до 35 о С.
  3. Термофлора — бактерии, нормальная жизнедеятельность которых происходит только при высоких температурах – от 40 о С. Она нашла своё применение в производстве сыров.

Молочнокислая фаза. Она наступает при хранении молока в температуре выше 10 о С. Чем продолжительнее этот период – тем сильнее увеличивается количество молочнокислых бактерий, которые подавляют жизнедеятельность остальных. В начале этой фазы продукт еще можно обработать и сделать пригодным для употребления. При продолжительном хранении в такой температуре начинается процесс сквашивания, и молоко превращается в кисломолочный продукт.

Финальным этапом изменения микрофлоры является фаза плесени и дрожжевых грибов. Здесь молочнокислые бактерии прекращают своё существование, кислотность снижается, создаются благоприятные условия для размножения плесени и дрожжей.

Колонии грибов с помощью молочной кислоты способствуют разложению молекул белка и развитию других типов бактерий. Полностью изменяется консистенция раствора – он становится жидким, появляются газы. Вкус становится кислым, прибавляется привкус плесени и гнилости. На данном этапе продукт уже нельзя употреблять в пищу.

Время, в течение которого сырье остается свежим, находится в прямой зависимости от температуры, в которой оно хранится. После выдаивания и очистки от примесей его заливают в танки, чтобы поддерживать холодную среду.

Выбранная температура охлаждения молока зависит от того, через какое время планируется его последующая обработка:

По стандартам производства сырье должно быть помещено в холодное место как можно быстрее, поскольку это помогает продлить статическую фазу. Чтобы обезопасить продукт от порчи, температуру ставят не выше 10 °С. Совокупность этих факторов влияет на длительность его бактерицидных свойств.

Значительно изменить нельзя только содержание микроорганизмов в молоке: если оно изначально высокое, то повышается шанс того, что вопреки охлаждению, продукт придёт в негодность быстрее.

Существующие схемы понижения температур

Для сохранения качества продукции на фермах и молокозаводах применяются промышленные установки-охладители. На небольших предприятиях используется технология снижения температуры с помощью льда и воды, поскольку объемы продукции небольшие.

Этот механизм служит дополнением для танка-охладителя. Он представляет собой генератор льда или ледяной воды с теплообменником, через который протекает продукт, температура которого снижается до рекомендуемых 4 о С на несколько секунд.

Простые установки обладают следующими характеристиками:

  • производственная мощность — 10000 л/24 ч;
  • быстрое остывание с 35-40 С до 5С;
  • мощность 10-15 кВт;
  • длительность замораживания воды — до 10 ч.

Мгновенное охлаждение молока позволяет уменьшить количество бактерий в жидкости, не допустить использования антибиотиков для продления его срока годности и выпускать продукт, подходящий под государственный стандарт.

Танки-охладители, применяющиеся по большей части для его хранения, используют в основном две схемы: непосредственное и с теплоаккумуляцией. Первое иногда называют еще прямым.

Непосредственное изменение температуры заключается в подаче хладагента к стенкам резервуара, в результате чего молоко отдает свое тепло ему.

Схема промежуточного охлаждения требует больших затрат энергии и отличается сложным механизмом: сначала вода с помощью насоса распыляется по стенкам холодильника с молоком, от которого нагревается, стекает вниз и остывает. Этот процесс повторяется необходимое количество раз. Несмотря на свою высокую стоимость, технология с использованием теплообменника самая быстрая.

Читайте также:  Установка редуктора давления водопровода

Для нормальной работы к емкости для охлаждения молока подсоединяются чиллеры, которые используются для изменения температуры воды или другого хладагента. Циркуляция холодильной жидкости в любой системе обеспечивается с помощью конденсаторов или теплообменников.

Изменение количества бактерий при охлаждении

На фермах и предприятиях с хорошими условиями гигиены изначальный уровень микроорганизмов несколько ниже и при правильном хранении не достигает критических отметок. Если бакобсемененность не превышает 1х10 5 КОЕ/мл( КОЕ-колониеобразующая единица), при повышении этого же количества до 2х10 5 ,то за 3 часа оно вырастает вдвое и становится непригодным.

Если сравнивать мгновенное и непосредственное остывание с точки зрения роста количества бактерий, то первое и здесь показывает лучший результат. К примеру, через 2,5 часа после остывания молока одной коровы с изначальной бакобсемененностью в 1х10 5 с применением непосредственного способа остужения провоцирует рост бактериальных колоний в 2 раза.

При использовании схемы мгновенного снижения температуры размножения микроорганизмов не происходит.

Источники холода

Все способы охлаждения молока предполагают использование холодильников или подобных им устройств. В таких системах используются специальные вещества, отдающие холод. Их называют хладагентами. Одним из первых применялся аммиак, диоксид серы и углекислота. Для достижения рекордно низких температур используют бутан, этан, метан и пропан.

В 20-м веке были впервые созданы фреоны, которые соответствуют современным требованиям к холодильным системам. Воздух и вода являются хладагентами, но используются только в системах охлаждения воздуха.

Все хладагенты разделяются на несколько следующих групп:

  1. Синтетические, созданные на основе метана или этана (фреоны). Их преимущества — безвредность для человека, отсутствие пожаро- или взрывоопасности. Но они были запрещены, поскольку не являются экологически безопасными и разрушают озоновый слой.
  2. Природные: аммиак, углеводороды, углекислота, вода. Аммиак считается опасным для здоровья человека, но нашел применение в сельскохозяйственной промышленности в качестве удобрения. Правильная технология его применения снижает взрывоопасность и риск отравления человека к минимуму. Остальные вещества безопасны и свободно используются при создании холодильных установок.

Другими источниками холода в установках выступают хладоны — химические соединения, являющиеся производными углеводородов в комбинации с фтором и бромом. Благодаря своей структуре, высокой плотности и вязкости у них повышается коэффициент теплоотдачи.

Их используют до сих пор, за исключением одного вида хладона под маркировкой R12. Он отличается высокой взрывоопасностью и способностью образовывать газ, негативно влияющий на экологию. Поэтому он запрещен.

Энергосбережение на молочном производстве

Большая часть всего оборудования на фермах служит уже по 30-40 лет, поэтому ухудшается его качество, учащаются поломки, следовательно, оно поглощает больше энергии, чем необходимо. Даже любая новая технология охлаждения молока, созданная с учетом всех недостатков, не будет экономной в плане электроэнергии. Если не предпринимать никаких мер, то через время такое положение введёт производство в убыток.

Первый шаг к сохранению средств — выполнение энергозатратных процессов ночью. Поэтому большие предприятия работают в ночную смену, когда тариф на электроэнергию ниже. Преимущество такого способа в том, что утром в магазины поставляется свежее молоко. Кроме того, в качестве холода используется лёд, который заготавливают в специальных танках с трубами, на которых он намораживается. И при необходимости охладить сырье используют этот лед.

Важно обеспечить бесперебойную работу охлаждающей системы, поскольку постоянное включение требует задействования большей мощности. Для этого к машине подсоединяются следующие дополнительные аппараты:

  1. Маслоотделитель необходим для отбора лишнего масла, находящегося в составе холодильной жидкости. Если он будет скапливаться в конденсаторе, это повлечет за собой ухудшение теплообмена.
  2. Ресивер — сосуд для хладагента, предназначенного для остывании камеры.
  3. Насос используется для усиления циркуляции воды или холодильной жидкости.
  4. Переохладитель — для повторного охлаждения хладагента в большой установке.

Другой способ значительно сэкономить на затратах на молокозаводе — рекуперация отводимого тепла. Этот процесс заключается в забирании оставшегося тепла удаляемого воздуха и нагревании нагнетаемого воздуха.

Подобным образом это происходит и с молоком, но для этого необходимо устройство с теплообменником. При охлаждении сырья с их помощью образуется теплая вода. Продукт при любом из этих способов способно повысить температуру воды и уменьшить потребление энергии при охлаждении.

источник