Главная    Полезно знать     Статьи    Гомогенизация молока

Гомогенизация молока


Этот способ механической обработки молока и жидких молоч­ных продуктов служит для повышения дисперсности в них жиро­вой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие окислительных процессов, де-стаби- лизацию и подсбивание при интенсивном перемешивании и транспортировании. Гомогенизация сырья способствует:

  • При производстве пастеризованного молока и сливок —при­обретению однородности (вкуса, цвета, жирности);
  • Стерилизованного молока и сливок — повышению стойкости при хранении;
  • Кисломолочных продуктов (сметаны, кефира, йогурта идр.) — повышению прочности и улучшению консистенции белковых сгустков и исключению образования жировой пробки на поверх­ности продукта;
  • Сгущенных молочных консервов — предотвращению выделе­ния жировой фазы при длительном хранении;
  • Сухого цельного молока — снижению количества свободного молочного жира, не защищенного белковыми оболочками, что приводит к быстрому его окислению под действием кислорода атмосферного воздуха;
  • Восстановленных молока, сливок и кисломолочных напит­ков — созданию наполненности вкуса продукта и предупрежде­нию появления водянистого привкуса;
  • Молока с наполнителями (какао идр.) — улучшению вкуса, повышению вязкости и снижению вероятности образования осадка.

Диспергирование жировых шариков, т. е. уменьшение их раз­меров и равномерное распределение в молоке, достигается воз­действием на молоко значительного внешнего усилия (давление, ультразвук, высокочастотная электрическая обработка идр.) в специальных машинах — гомогенизаторах. Наибольшее распрос­транение в молочной отрасли получила гомогенизация молока при продавливании его через кольцевую клапанную щель гомоге­низирующей головки машины. Жировые шарики, проходя через эту щель, диспергируются. Необходимое давление создается на­сосом. При производстве цельного молока размер жировых ша­риков с 3—4 мкм уменьшается до 0,7—0,8 мкм.

Основным узлом современных гомогенизаторов клапанного типа является гомогенизирующая головка. Она может быть одно — или двухступенчатой. Вторая ступень обычно работает при более низком давлении, чем первая. Применение одно — или двухсту­пенчатой гомогенизации зависит от вида вырабатываемых мо­лочных продуктов.

Двухступенчатую гомогенизацию с большим перепадом давле­ния на обеих ступенях применяют при производстве высокожир­ных молочных продуктов (сливки, смеси мороженого и т. п.). Она позволяет рассеивать (разбивать) образующиеся скопления жировых шариков. Для выработки других видов молочных про­дуктов, в том числе для питьевого молока, можно использовать одноступенчатую гомогенизацию.

На рис. 1 показана схема одно — и двухступенчатой гомогенизирующих головок гомогенизатора клапанного типа. При движении плунжера влево в цилиндре создается разрежение и чере:

Схема гомогенизирующей головки

Схема гомогенизирующей головки


А — одноступенчатой; б — двухступенчатой; 1 — кривошипно-шатунный механизм; 2 — плун­жерный насос; 3 — предохранительный клапан; 4, 12 — гомогенизирующие клапаны первой и второй ступеней; 5 — пружина; б — регулировочные винты; 7 — седло; 8 — манометр; 9 — на­гнетательная камера; 10, И — нагнетательный и всасывающий клапаны клапан 11 молоко засасывается в цилиндр. При обратном движе­нии плунжера молоко проходит через открывшийся клапан 10 в нагнетательную камеру. Одновременно такое же количество моло­ка продавливается через узкую кольцевую щель между седлом и клапаном в нагнетательную трубку. Клапан 4 и седло имеют с обе­их сторон притертые друг к другу поверхности. При износе одной стороны клапан и седло переворачиваются и устанавливаются другими торцевыми поверхностями в рабочее положение. Давле­ние регулируется винтом, с его помощью сжимается пружина, ко­торая усиливает давление на клапан 4, плотно пришлифованный к седлу. Давление контролируется по манометру.

При двухступенчатой гомогенизации молоко последовательно проходит первую ступень, а затем вторую. При переходе из зоны малых скоростей (молокопровод и нагнетательная камера) в зону высоких скоростей (может быть плоская клапанная щель) пере­дняя часть жирового шарика вытягивается и от него отрываются мелкие частицы. Высота клапанной щели составляет около 0,7 мм. В зависимости от формы щели клапаны могут быть плоские, ко­нические или конические рифленые. Чем больше скорость шари­ка в клапанной щели, тем он сильнее вытягивается и тем меньше­го размера от него отрываются частицы. Скорость жирового ша­рика зависит от давления гомогенизации. Скорость движения жи­рового шарика в нагнетательной камере гомогенизирующей головки составляет 9 м/с, а в клапанной щели — 150—200 м/с.

Эффективность гомогенизации молока определяется рабочим давлением, температурой, скоростью движения продукта при прохождении через гомогенизирующую головку, конструктивны­ми особенностями последней, составом и свойствами компонен­тов, образующих оболочку жировых шариков, кислотностью, а также последовательностью технологических операций.

Рабочее давление гомогенизации представляет собой разность давления продукта до и после клапанной щели гомогенизирую­щей головки. Его величина определяется неразделяемостью мо­лока при данном размере жирового шарика и расходом энергии. Неразделяемость молока зависит от скорости отстоя молочного жира. Если в молоке не будет обнаружено заметного отстоя мо­лочного жира в течение заданного срока хранения, то цель гомо­генизации будет достигнута и давление изменять не следует.

Увеличение давления гомогенизации приводит к уменьшению среднего диаметра и диапазона распределения по размерам жи­ровых шариков молока. По данным Н. В. Барановского, средний диаметр жировых шариков при давлении до 12—14 МПа умень­шается более интенсивно, чем при давлении от 14 до 20 МПа, а при давлении более 20 МПа практически не уменьшается. В табл. 3.2 приведены рекомендуемые нормативной документацией зна­чения давления гомогенизации сырья при выработке различных молочных продуктов.

перейти в раздел Статьи
Полезно знать
Теплообменное оборудование предназначено для передачи тепла к нагреваемой среде. Часто такое оборудование используется в таких отраслях как: энергетическая, химическая...
Принцип работы основан на передаче тепла от нагретого теплоносителя к нагреваемой среде. Они передают тепло благодаря тонким гофрированным пластинам из специальных сплавов.
Теплообменник пластинчатый — устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодной (нагреваемой) среде через...
Пастеризация — процесс одноразового нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70—80 °C в течение 30 мин. Технология была предложена в...
Этот способ механической обработки молока и жидких молоч­ных продуктов служит для повышения дисперсности в них жиро­вой фазы, что позволяет исключить отстаивание жира во время хранения молока, развитие...