Maidon puhdistus: teknologiat ja laitteet

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Maidon puhdistus- ja suodatusprosessit on suunniteltu poistamaan epäpuhtaudet ja luonnolliset ei-toivotut epäpuhtaudet sen koostumuksesta. On olemassa erilaisia tapoja ratkaista tällaisia ongelmia, jotka vaihtelevat teknologisen organisaation, tehokkuuden, tuottavuuden ja suorituskyvyn os alta. Myös maidonpuhdistuslaitteistot, jotka on varustettu tuotantolinjoilla, ovat erilaisia.

Yleinen puhdistustekniikka

Kaikki käsittelytoimenpiteet suoritetaan erityisolosuhteissa, jotka täyttävät tekniset ja hygieniavaatimukset. Lähtökohtana ovat elintarvikeyritysten työn organisointiin sovellettavat standardit. Maitotiloilla voidaan suorittaa sekä erilliset teknologiset prosessit raaka-aineiden käsittelyyn että tuotteen monimutkainen valmistus.

Tämän päivän tärkeimmät puhdistusmenetelmät toteutetaan maidonerottimissa ja pastöroijalla varustetuissa sentrifugeissa. Tämä laite mahdollistaa vähintään maidon plasmaliman, mekaanisten epäpuhtauksien ja likahiukkasten poistamisen. Hienommalla suodatuksella on myös vaikutustadesinfiointi haitallisten bakteerien tappamiseksi. Myös maidon puhdistamismenetelmiä termisten ja biologisten vaikutusten avulla kehitetään. Tällaisissa käsittelyjärjestelmissä maidon fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia muutetaan, pinta-aktiivisten aineiden (proteiinit, fosfolipidit, rasvapallot ja hapot) pitoisuus optimoidaan ja pintajännitys pienenee.

Raakamaidon toimitus tuotantoon

Maidon siirto tilan osastojen välillä tai sen toimitus kuljetuksella jalostuslaitokseen tapahtuu erityisissä säiliöissä tai säiliöissä, joissa on jääkaappi. Vaatimusten mukaan säiliöiden ja säiliöiden sisäpintojen tulee olla ruostumatonta terästä tai alumiinia. Ulkopinnat on viimeistelty lämpöä eristävällä materiaalilla. Siirron aikana on tärkeää säilyttää raakamaidon optimaalinen lämpötila. Keskilämpötila on siis 4-6 °C. Tässä tilassa raaka-ainetta voidaan säilyttää enintään 10 tuntia. Jos suunnitellaan pidempää kuljetusta, niin aluksi aktivoidaan erityinen maidonjäähdytin - säiliön muotoinen laitteisto, joka välittömästi lypsämisen jälkeen laskee nestemäisen tuotteen lämpötilan 35:stä 4 °C:seen. Samalla koostumuksesta poistetaan patogeeniset elementit ja hyödylliset ominaisuudet säilyvät.

Jäähdytystilat

Maidon ominaisuudet ja erityisesti sen bakteriologiset ominaisuudet riippuvat suurelta osin sen jatkovarastoinnin lämpötilasta. Jos tuote jätetään kylmäksi,sitten 10 tunnin ylläpidon jälkeen sen happamuus kasvaa lähes 3 kertaa, ja samalla ei-toivottujen bakteerien määrä kasvaa jyrkästi. Optimaalista varastointia varten suotuisan mikroflooran kann alta pitkäaikainen ylläpito tuotannossa edellyttää 12 °C:n lämpötilan ylläpitämistä. Voimakasta jäähdytystä ei myöskään suositella, koska se on myös haitallista hyödyllisille mikro-organismeille. Taas tulee apuun maidonjäähdytin ohjausantureineen ja automaattinen lämpötilansäätöjärjestelmä, joka ottaa huomioon useita maidon fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia kerralla. Tällaiset laitteet voivat sisältää 100 - 1000 litraa samanaikaisesti mallista ja tuotantotarpeista riippuen. Erityisen jäähdytystaktiikoiden valinta riippuu pitoajasta, mutta lyhyet jaksot maidon puhdistuksen ja käsittelyn eri vaiheissa vaativat yleensä 4-6 ºС:n ylläpitämistä.

Pääkoneistus

Tätä prosessia voidaan kutsua myös keskipakoerotukseksi - tämä on yksi peruspuhdistusmenetelmistä, johon kuuluu maidon erottaminen eri tiheyksillä oleviksi jakeiksi. Esimerkiksi rasvaton ja rasvainen maito (kerma) voidaan erottaa toisistaan. Teknisesti prosessi on järjestetty pyörivällä rummulla varustetun erottimen kapasiteetilla. Laitoksen käyttäjä valvoo toiminnan aikana seuraavia mekaanisen maidonpuhdistuksen parametreja:

• Rummun pyörimisnopeus.
• Rasvapallon vapautumisnopeus.
• Rasvan ja plasman tiheys.
• Viskositeetti.

Kun maitoplasman ja rasvapallojen tiheys kasvaakermaisen massan erottumisnopeus ja erottuminen kiihtyvät. Viskositeetin kasvu puolestaan vaikuttaa rasvafraktioiden erotusnopeuden laskuun. Maidon keskipakopuhdistusprosessiin vaikuttavat epäsuorasti maidon lämpötila ja happamuus. Happamuus voi muuttaa maidon proteiinimassaa lisäämällä sen kolloidista tilaa. Tämän seurauksena hilseilyprosessi alkaa viskositeetin lisääntymisen ja erotteluvaikeuden taustalla. Mitä tulee lämpötilavaikutukseen, sen nousu alentaa viskositeettitasoa ja hidastaa rasvaisen paksun massan siirtymistä nestemäiseen tilaan. Siksi maito on suositeltavaa lämmittää ennen erotusta 35–45 °C:seen. Lämpötilan nostaminen mahdollistaa myös tehokkaamman rasvanpoistoprosessin.

Maidonerottimet

Yllä mainitut maitofraktioiden erottamiseen ja puhdistamiseen liittyvät toimenpiteet suoritetaan erityisillä erottimilla. Yleensä nämä ovat sähkökoneita, joissa on sisäänrakennettu moottori, keräin, kulho maidon lataamiseen ja sentrifugi. Keskikokoisilla tiloilla käytetään laaj alti laitteita, joiden kapasiteetti on jopa 50-70 l / h. Samaan aikaan rummun pyörimisnopeus voi olla 12 000 rpm. Nykyaikaisissa maidontuotannon laitteissa on automatisoitu ohjaus ja suojaus. Ohjaus ja hallinta toteutetaan antureiden ja ohjaimen yhdistelmällä toimivalla käyttöpaneelilla. Asettamalla halutun ohjelman käyttäjä aloittaa erotteluprosessin robottiohjauksella vakiintuneiden käsittelyalgoritmien mukaisestimaito. Suojajärjestelmiä edustavat pääasiassa laitteet, jotka estävät sähkö- ja lämpöylikuormituksen.

Maidon suodatus

Myös yksi alkuprosesseista raakamaidon valmistuksessa biologista ja kemiallista käsittelyä varten. Päätehtävä tässä vaiheessa on poistaa lypsämisen tai varastoinnin aikana pudonneet epäpuhtaudet suodattamalla. Itse suodattimissa voi olla eri laite. Joten suljetut kalvot poistavat nesteen suurista mekaanisista epäpuhtauksista. Yleensä tällaiset suodattimet asennetaan tuotantomaitoputkiston ja lypsyjärjestelmien linjoille. Laatu ja puhdistussyvyys riippuvat käytetyn materiaalin ominaisuuksista. Tehokkain suodatin maidon hienopuhdistukseen, valmistettu kuitukankaasta. Joskus yhdessä kiertopiirissä tai lypsylaitteistossa käytetään useita suodatinlaitteita eri fraktioiden hiukkasten vangitsemiseksi.

Bakterisidinen puhdistusvaihe

Tämä on aika, jonka aikana maitoon joutuneet mikro-organismit eivät lisäänty, vaan kuolevat. Tässä vaiheessa raakatuotteelle on ominaista antibakteeristen aineiden tarjoamat luonnolliset bakterisidiset ominaisuudet. Näitä ovat leukosyytit, normaalit vasta-aineet, lysotsyymit jne. Tämä maidon kyky riippuu sen naudan fysiologisesta tilasta, josta se on saatu. Bakteereja tappavan maidon puhdistuksen kesto määräytyy ulkoisen mikroflooran ja säilytyslämpötilan mukaan, mutta se ei yleensä ylitä 2-3 tuntia. Jatkossa siivoaminen ei ole niinkään tärkeääkuten teknologiset prosessit antibakteeristen aineiden käyttöiän ylläpitämiseksi. Tällaisia päätoimenpiteitä ovat ensisijainen jäähdytys ja suodatus sekä entsyymien lisääminen, jotka taistelevat maitovaurioita aiheuttavia myrkkyjä vastaan.

Maidon lämpökäsittelyn tekniikka

Lämpökäsittelyä käytetään raakamaidon desinfiointiin. Sen toteuttamisprosessissa ei tapahdu vain mikro-organismien tuhoamista niiden aineenvaihduntatuotteilla, vaan myös luodaan suotuisat olosuhteet maidon hyödyllisten ominaisuuksien ylläpitämiseksi ja säilyttämiseksi. Samalla on huomioitava, että lämpötilavaikutus itsessään tuhoaa missä tahansa muodossa raaka-aineen ensisijaisen fyysisen ja kemiallisen rakenteen. Muutoksen aste riippuu hoidon kestosta ja lämpötilasta. Maitotiloilla tämä toimenpide suoritetaan erityisillä putkimaisilla, kapasitiivisilla ja levytyyppisillä lämmittimillä. Monitoiminen lämpökäsittelylaitteisto sisältää myös pastörointikylvyn suunnittelun.

Johtopäätös

Raakamaidon jatkokäsittelyn tehokkuuden määrää pitkälti sen alkutila. Kaikki raaka-aineet eivät periaatteessa sovellu elintarviketeollisuuteen. On olemassa erityisiä standardeja ja vaatimuksia, jotka määrittävät tuotteen soveltuvuuden sadonkorjuuseen. Fysikaalisten, kemiallisten ja biologisten parametrien tarkastuksen jälkeen maidon puhdistus alkaa aiemmin määrätyn järjestelmän mukaisesti. Näitä voivat olla erilliset kemiallisen käsittelyn toiminnot suodatuksella ja syvä kattava erottelu tuotteen bakteerimikroflooran parantamisella. Tarkat puhdistustoimenpiteet riippuvat maitotuotteen sadonkorjuutehtävistä tilalla tai tuotantolinjalla.