SU1703025A1 - Способ пастеризации молочных продуктов в емкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пищевой промышленности и может быть использовано при пастеризации молочных продуктов, в частности при изготовлении сычужных сыров на заводах и в цехах по переработке молока относительно небольшой мощности. Цель изобретени  - сокращение времени обработки и повышение качества продукта. Способ включает нагрев с одновременным перемешиванием до температуры пастеризации , выдержку и кондуктивное охлаждение до заданной температуры. Нагрев осуществл ют путем барботировани  насыщенного вод ного пара в придонном слое, после выдержки емкость герметизируют с последующим вакуумированием до исходной температуры молочного продукта, при этом диаметр пузырька пара выбирают из соотношени  d 1.82g ft x . x(r +с0)4гдед 9,8м:/с2; /3-объемное расширение молока, v, Я-соответственно кинематическа  в зкость, м2/с2, теплопроводность. Вт/м-град; г, с - соответственно теплота конденсации, Дж/кг, и теплоемкость пара, Дж/кг- град; © - средний градиент температур в молоке, град; G - подача пара на единицу горизонтальной поверхности емкости, кг/м2- с;г -частота перемешивани , с . С целью регулировани  влагосодёржани  молочного продукта в процессе вакуумировани  осуществл ют кондуктивный нагрев или дополнительное охлаждение. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. (/ С N О со о го ел

Description

Изобретение относитс  к пищевой промышленности и может найти применение- при пастеризации и охлаждении молочных продуктов, в частности при изготовлении сычужных сыров, например пошехонского и голландского, на сыродельных заводах и в цехах-по переработке молока относительно небольшой мощности.

Цель изобретени  - сокращение времени обработки и повишение качества продукта .

.... , / , .: -V- -.Vi;.-: . ::- . -.. - .

На фиг. 1 показана принципиальна  схема установки, реализующей способ пае1 теризации и охлаждени  молочных продуктов; на фиг. 2 - емкость, продольное сечение..

Установка содержит емкость 1 с крыш- кой 2 и рубашкой 3 дл  теплоносител , мешалку 4, источник 5 теплоносител  и источник 6 хлздоносител  (водопроводна  или лед на  вода). Установка снабжена бар- ботером 7. размещенным у дна емкости, взкуум-насосом В, например, гидокольцевым, подключенным к паровой полости 9 емкости . Источник теплоносител  выполнен в виде парового котла с вентилем 10 и дроссельной шайбой 11 производительностью по сухому .насыщенному пару 100-300 кг/ч и избыточным давлением 0.7 эти. Барботер совмещен с мешалкой и выполнен в виде перфорированной трубы, установленной поперек дна емкости с возможностью про- дольного возвратно-поступательного движени . Диаметр отверстий или ширина щом соответствует начальному диаметру барботируомых пузырьков пара. Вход водо- кольцевого насоса по воде подключен к ис- точникухладоносител , а выход - к рубашке емкости.- /

Способ пастеризации молочных продуктов осуществл ют следующим образом.

Емкость предварительно Стерилизуют и заполн ют молоком. Теплоноситель в виде насыщенного вод ного пара давлением до 0,7 эти подают в барботер-мешалку, пере- мёщаюлг его t вдоль емкости, за счет чего шлейф из пузырьков разворачивают в виде горизонтальной завесы, котора  медленно поднимаетс  в слое молочного продукта после одного прохода барботера-мешалки. Одновременно пузырьки пара постепенно конденсируютс  и уменьшаютс  в диамет- ре, передава  тепло конденсации близлежащим сло м жидкости путем конвекции. Во избежание местного перегрева молочного продукта диаметр пузырьков выбирают из соотношени 

tf-.1,82g 0

в Г An (r + c0

40

где g 9,8 м/с2;- -- Р объемное расширение молока,

град 1:.

. V,Я - соответственно кинематическа 

)}..

в зкость, м /с , и теплопроводность, Вт/мг 45 град; .

г,с-соответственнотеплота конденсации , Дж/кг. и теплоемкость пара, Дж/кг« град;

0- средний градиент температур в мр- 50 локе, град;

G - подача пара на единицу горизонтальной поверхности емкости, кг/м2 С;

п - частота перемещени , .

После вытеснени  парооой завесы из 55 придонного сло  емкости холодным молоком барботер-мешэлку перемещают в обратном направлении и повтор ют цикл барботажа. конденсации и нагрева слоев молока до заданной температуры 75°С, не 0 5

0 5 0 5

0

5

0

5

обходимой при изготовлении сычужных сыров . Частоту перемещени  барбогера-ме- шалки, соответствующую периодичности подачи пара, выбирают исход  из времени прохождени  паровой завесы через придонный слой емкости толщиной, соответствующей диаметру трубы барботерэ-мешалки. Это врем  не должно превышать врёк5ы/Г существовани  (конденсации) паровых пузырьков . Длтг типовых приводов мешалок молочных продуктов максимальна  частота перемещений не превышает 20 ч .

Повле выдержки .молочного продукта при температуре пастеризации 75°С осуществл ют процесс охлаждени . Герметизируют емкость с помощью крышки. Откачивают паровоздушную смесь, постепенно понижа  давление в емкости от атмосферного до заданного вакуумного разрежени . После того как давление в емкости станет ниже давлени  насыщенных паров, жидкость начинает кипеть. Пренебрега  теплообменом ванны с окружающей средой, можно считать/что скорость охлаждени  пропорциональна скорости .испарени , определ емой, в свою очередь, и скоростью откачки пара.

Если по техпроцессу требуетс  стабилизировать влагу в молочном продукте, то охлаждение от температуры пастеризации до начальной температуры молока осуществл ют только за счет откачки пара без теплообмена емкости с окружающей средой. После этого дальнейшее охлаждение провод т лед ной водой, которую подают в рубашку емкости. . . . .

В случае необходимости снижени  влаги молочном продукте в процессе охлаждени  за счет кипени - жидкости и откачки пара в рубашку емкости подают теплоноситель . Тогда процесс охлаждени  тем самым замедл етс  или даже приостанавливаетс  при одновременном испарении и откачке влаги. Так, при дополнительном выпаривании влаги, например, с уменьшением влаго- содержани  на 1% от исходной массы 1500 кг дополнительное количество теплоты, подводимое при кондуктиеном нагреве, составл ет Q rm . 2450 15 36.8 МДж. До- полнительный нагрев осуществл ют путем подачи соответствующего количества пара из парового котла в рубашку емкости. Контроль и измерение количества подводимого или отводимого тепла целесообразно осуществл ть по изменению температуры молочного продукта при одновременном прекращении вакуумировани  (откачки пара ). Например, после охлаждени  молочного продукта, только за счет пакуумировани , до исходной температуры 20°С прекращают откачку пара и нагревают продукт путем

подачи пара в рубашку емкости. Так, температура нагрева

36,8 103 кД

ж

1500 кг

.

cm 4,2 кДж/кг. град

5,8°С -- ;- .-. -

После этого продолжают охлаждение, например, до 20°С только за счет вакуумной откачки пара. Охлаждение продукта до температуры ниже исходной осуществл ют известным путем холодной или лед ной водой, при этом влагосодержание не измен етс .

Дл  повышени  влаги в молочном продукте в рубашку емкости подают хладагент, тем самым повыша  скорость охлаждени  и оставл   избыточное количество влаги в молочном продукте. Так, при увеличении вла- госодержани  на 1 %, или на 15 кг дл  1500 кг молока, в рубашку емкости, обратно предыдущему случаю, подают холодную или лед ную воду дл  теплоотвода 36,8 МДж.

С целью повышени  производительности rio пару и разрежени  в емкости хладагент сначала подают на вход по воде водокольцевого насоса, снижают температуру в его рабочей полости, а затем - в рубашку емкости.

Пример. Нагрев 1500 кг молока в типовой емкости 2 м.

Принимают градиент температур моло5

10

15

20

25

Охлаждение молочного продукта от температуры 75 до 35°С может быть осуществлено в течение 30 мин при использовании водокольцевого вакуум-насоса соответствующей производительности. Увеличива  скорость откачки, пропорционально увеличивают теплоотдачу и уменьшают врем  охлаждени  молочного продукта.-,Использование предлагаемогбО особа пастеризации молочных продуктов позвол ет достигнуть более высокую производительность , качество и стерильность изготовлени .

Claims (2)

1. Способ пастеризации .молочных продуктов в емкости, включающий нагрев с одновременным перемешиванием до температуры пастеризации, выдержку и кондуктивное охлаждение до заданной температуры , отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени обработки и повышени  качества продукта, нагрев осуществл ют путем периодического барботи- рованй  насыщенного вод ного пара в придонном слое, а после выдержки емкость герметизируют с последующим вак уумиро- ванием до исходной температуры молочного продукта, при этом диаметр пузырьков пара выбирают из соотношени .

d 1,82g ftS

Яо

G(r+c

©Г

ка 0 - 5 С, диаметр трубы 30 мм, d 5 и 10 мм. Из теплового баланса количество подаваемого пара дл  нагрева 1500 кг молока от 20 до 75°Ссоставл ет около 120 кг. Из предлагаемого соотношени  дл  диаметра 5 мм G/n 11.кг/м ; дл  диаметра пузырьков 10 мм соответственно 10кг/м . что определ ет при частоте перемещений 10 скорость подачи пара соответственно 220 и 190 кг/ч и обеспечивает нагрев молочного продукта примерно за 30 и 40 мин. Увеличение частоты перемещений пропорционально повышает допустимую скорость подачи пара. Из приведенных численных примеров видно, что верхний предел скорости подзчи пара составл ет около 1000 кг/ч и минимальное врем  пастеризации молока около 10 мин.

где ft - объемное расширение молока, град 1;

V,Я - соответственно кинематическа 

9

в зкость, м/с и теплопроводность. Вт/м рэд;. ч .- ..

г, с - теплота конденсации, Дж/кг и теп- лоемкость пара, Дж/кг-гр;

0- средний градиент температур в молоке , град;.

G - подача пара на единицу горизонтальной поверхности емкости, кг/м -с; п -частота перемешивани , .

2. Способ по п. 1,отличающийс 

тем, что, с целью регулировани  влагосодержани  молочного продукта, в процессе вакуумировани  осуществл ют кондуктивный

нагрев или дополнительное охлаждение.

( J ( J CT

N

. -- r.i :ls - i-2&:3 f iЈi$$l - Ji rk f: f:;.

- ;:fe: ,.:,.;-. , -::-«/ - .: . сраг.1

..;:

4,

vv

/

Редактор Н. Лазаренко

Составитель А. Берлин

Техред М.МоргенталКорректор Н. Ревска 

0 о -t, О O-t

,;,Д

7 ФА/г.2