Механизация процессов доения коров, обработки и переработки молока в личных подсобных и фермерских хозяйствах

Продолжение · 6

В соответствии с рекомендациями завода изготовителя барабан непосредственно устанавливается на вал электродвигателя таким образом, чтобы ребро во внутреннем отверстии пластмассовой втулки вошло в паз электропривода. При правильной установке нижняя часть корпуса барабана должна быть расположена ниже верхней кромки корпуса электропривода.

Перед началом сепарирования барабан прогревается водой (не менее одного литра), нагретой до 40...45 °С. После чего в него подается молоко. В посуду для обрата потечет обезжиренное молоко, а затем в посуду для сливок – сливки. В зависимости от назначения устанавливается их соотношение. Так, для получения сметаны соотношение сливок к обрату устанавливается (1:9)...(1:10), сливок: для сбивания масла – (1:6)...(1:7), для непосредственного употребления – с соотношением (1:3)...(1:4). Эта регулировка производится с помощью специального ключа (рис. 32).

Техническая характеристика сепаратора «Ротор»:

Вместительность приемника молока, л 5,5

Производительность, л/ч не менее 55

Объемное отношение сливок к обрату от 1:4 до 1:10

Температура сепарируемого молока, °С 40...45

Рабочая частота вращения барабана, об/мин 12000

Время выхода барабана на рабочий режим, мин не более 2

Номинальная потребляемая мощность, Вт 100

Напряжение питания, В 220

Частота тока, Гц 50

Габаритные размеры, мм 290x325x460

Масса, кг 3,5

Бытовой электросепаратор «Сатурн-3» в домашних условиях позволяет получить за 30 минут работы от 3 до 6 кг сливок различной жирности и 18...22 кг обезжиренного молока, в котором остается до 0,08% жира. В процессе сепарирования происходит очистка получаемых продуктов от инородных примесей и частично от бактерий, оставшихся в молоке после предварительной фильтрации как и в ранее описанных сепараторах.

Барабан сепаратора собирается в строго определенной последовательности (рис. 33). Выпускает бытовой сепаратор «Сатурн-3» ООО «Астика-Трейд», г. Москва.

Рисунок 33 - Последовательность сборки

барабана:

1 основание; 2 кольцо уплотнительное; 3 тарелкодержатель; 4 пакет тарелок; 5 разделительная тарелка; 6 крышка; 7 гайка

Техническая характеристика сепаратора «Сатурн-3»:

Производительность, л/ч не менее 60

Минимальный диапазон регулирования объемного

отношения сливок к обезжиренному молоку от 1:4 до 1:12

Частота вращения барабана, об/мин 12000

Жирность обезжиренного молока, % 0,08

Температура сепарируемого молока, С 40...45

Номинальная потребляемая мощность, Вт 80

Номинальное напряжение, В 220

Габаритные размеры, мм

длина 330

ширина 330

высота 500

Масса, кг не более 3,5

Сепаратор центробежный «Мотор СИЧ СЦМ-80» выпускается открытым акционерным обществом «Мотор СИЧ», г. Запорожье. Он состоит (рис. 34) из корпуса 5 с электродвигателем 7, барабана 4, молокоприёмника 2 с краном 1, поплавковой камеры 9 с поплавком 3, приемников обрата 10 и сливок 11. На корпусе 5 установлен выключатель 6, которым подключается к сети 220 вольт коллекторный электродвигатель 7. Он крепится к корпусу 5 шпильками 8 через амортизаторы 9. Амортизаторы сглаживают резкие толчки в момент пуска электродвигателя и исключают возможность схода барабана 4 с его конусного хвостовика.

В сепараторе применяется барабан (рис. 35, а), состоящий из корпуса 7 с тарелкодержателем и крышкой 5, набора тарелок 4, разделительной тарелки 3 с регулировочным винтом 2, уплотнительного кольца 6 и гайки 1.

1 – кран; 2 – молокоприёмник; 3 – поплавок; 4 – барабан; 5 – корпус сепаратора; 6 – выключатель; 7 – электродвигатель; 8 – шпилька; 9 – амортизатор; 10 – приёмник обрата; 11 – приёмник сливок; 12 – камера поплавка

Особенностью конструкции барабана является набор тарелок, состоящий из двух типов. Все тарелки имеют выпуклости по конусной поверхности, что обеспечивает формирование одинаковых межтарелочных зазоров, а для создания более равномерного потока отверстия в тарелках, подающие молоко, смещены по отношению к выпуклостям (рис. 35, б). При сборке барабана тарелки типа «А» и «Б» устанавливаются поочередно. Во вращательное движение барабан приводится коллекторным электродвигателем. Поэтому изготовитель запрещает непрерывно работать более одного часа без последующей остановки на 20...30 минут для его охлаждения.

1 – гайка; 2 – регулировочный винт; 3 – тарелка разделительная; 4 – набор тарелок; 5 – крышка; 6 – кольцо уплотнительное; 7 – корпус

Одним из серьезных недостатков этого сепаратора является отсутствие автономной защиты аппарата от перегрузок и короткого замыкания (рис. 36). В случае замыкания в сети питания, дефекта двигателя сепаратора или его перегрузки обесточиваются все потребители электроэнергии хозяйства, что крайне неудобно. Достаточно сложный бытовой аппарат (сепаратор) должен быть укомплектован автономной защитой (предохранителем).

8А – выключатель ВК-59-19А-22181-20 УХЛ4; ХР – шнур армированный ПВС-ВП2хО,75-250-6-6 ГОСТ 28244-89; С – конденсатор К 73-17, 0,22 мкФ, 630 В; М – электродвигатель ЖС-0,02 или ДМС-80; XI, Х2 – гнезда выводов шнура; ХЗ, Х4 – гнезда выводов электродвигателя

Техническая характеристика сепаратора «Мотор СИЧ СЦМ-80»:

Производительность по молоку, л/ч 80

Частота вращения барабана, об/мин 9500...11500

Количество тарелок в барабане, шт 10...12

Вместимость молокоприемника, л 12

Содержание сливок в обрате, % не более 0,05

Регулировка объемных соотношений жира к обрату от 1:4 до 1:10

Мощность потребляемая, Вт не более 60

Напряжение питания, В 220

Частота питающего напряжения, Гц 50

Температура сепарируемого молока, °С 35...40

Масса, кг не более 6

Сепаратор-сливкоотделитель бытовой электрический ИРИД-50-12

выпускается производственным предприятием «ИРИД», г. Новочеркасск. Предназначен для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко с одновременной очисткой их от посторонних включений: механических примесей, частиц свернувшегося белка, клеток, частично от микроорганизмов и др., оставшихся после процеживания молока. В конструкции сепаратора применены элементы повышенной комфортности, создающие дополнительные удобства в работе:

– регулирование жирности сливок с помощью регулятора, расположенного на лицевой панели электропривода в процессе сепарирования без остановки барабана;

– запоминание установленного режима сепарирования.

Сепаратор-сливкоотделитель ИРИД-2 (рис. 37) состоит из электропривода, распределительного устройства (посуды) и барабана.

ИРИД-50-12:

1 – корпус; 2 – электродвигатель; 3 – электронный блок управления; 4 – винт специальный; 5 – гайка; 6 – шнур сетевой; 7 – выключатель; 8 – регулятор частоты вращения; 9 – гайка; 10 – шпилька; 11 – молокоприемник; 12 – ручка крана; 13 – пробка крана; 14 – камера поплавковая; 15 – поплавок; 16 – приемник сливок; 17 – приемник обрата; 18 – паз дренажный

Посуда сепаратора состоит из молокоприемника 11, ручки крана 12 с пробкой 13, камеры поплавковой 14 с поплавком 15, приемника сливок 16 и приемника обрата 17. Она служит для осуществления подачи молока в барабан, вывода сливок и обрата после сепарирования.

Электропривод сепараторов

Во многих моделях бытовых сепараторов молока в качестве привода используется коллекторный (щеточный) электродвигатель, имеющий ограниченное время непрерывной работы из-за перегрева.

Альтернативой таким двигателям стал реактивный индукторный двигатель (РИД), созданный специалистами научно-производственного предприятия «Электрон», г. Новочеркасск. Принцип образования вращающего момента у РИД аналогичен шаговому электродвигателю, однако электропитание, электромагнитные процессы и энергетические процессы существенно отличаются. Статор и ротор РИД набраны из листовой электротехнической стали. Ротор не имеет обмоток и «беличьего колеса», что создает щадящие условия работы подшипников, обусловленные малыми потерями электроэнергии на нагрев ротора, и увеличение коэффициента полезного действия привода. Полюсы-зубцы отштампованы заодно со «спинкой железа» для обеспечения высокой механической прочности. На полюсах статора установлены катушки, объединенные в несколько фаз, поочередно переключаемые электронными ключами. Шихтованный магнитопровод статора имеет полюсы, охваченные фазными катушками. При этом каждая фаза имеет катушки, размещенные через равные промежутки так, что одноименные катушки попарно расположены диаметрально. Такое их размещение исключает появление нескомпенсированных сил притяжения. Обмотка статора одновременно выполняет две функции: создание потока возбуждения и образование рабочей электродвижущей силы.

Рабочий процесс в РИД протекает следующим образом. При подаче однополярного импульса тока в фазную обмотку полюс возбуждается и на ротор действует элементарный момент. Под действием момента зубцы ротора стремятся занять соосное положение с возбужденным полюсом. Для однонаправленного вращения ротора ток в обмотку подается при взаимном положении «зубец-паз», а в положении «зубец-зубец» обмотка обесточивается. Для своевременного питания фазных катушек в двигателе предусматривается датчик положения ротора, сигналы с которого используются в качестве исходной информации при выработке стратегии управления. Последовательная подача импульсов тока в соответствующие фазные обмотки многофазного двигателя обеспечивает создание непрерывного пульсирующего крутящего момента. Регулирование параметров импульсов тока в фазной обмотке осуществляется с помощью микропроцессорного управления. Ему же поручены и другие функции защиты: от перегрева двигателя, «сухого хода», пуска двигателя с заклиненным ротором, пониженного до 160 В напряжения и др.

Конструктивно электропривод сепаратора ИРИД-50-12 представляет собой пластмассовый корпус 1 (рис. 37), в котором на упругих опорах закреплен электродвигатель 2 с электронным блоком управления 3.

Регулировка двигателя по высоте и собственно барабана производится специальным винтом 4, который после регулировки должен быть застопорен гайкой 5.

Электропитание к электроприводу подводится шнуром 6, имеющим на конце вилку, через выключатель 7, установленный на передней панели корпуса. На ней также помещен регулятор 8 частоты вращения барабана.

Барабан полностью изготовлен из коррозионно-стойких материалов и состоит из основания 1, кольца уплотнительного 2, тарелкодержателя 3, пакета тарелок 4 (11 тарелок), тарелки разделительной 5 с регулировочным винтом 6, крышки барабана 7 и гайки 8 (рис. 38).

1 – основание; 2 – кольцо уплотнительное; 3 – тарелкодержатель; 4 – пакет тарелок; 5 – тарелка разделительная; 6 – винт регулировочный; 7 – крышка; 8 – гайка; 9 – штифт; 10 – ключ; 11 – ключ регулировочный

Крепление сепаратора к рабочему столу производится шпилькой 10 (рис. 37) и гайкой 9. Поверхность стола должна быть ровной и горизонтальной – это обязательное условие для нормальной работы сепаратора.

Процессу сепарирования предшествует подготовка его к работе. Промытую в горячем 2%-ном содовом растворе высушенную посуду устанавливают на электропривод. Кран молокоприемника должен быть в положении «Закрыто». Приемники сливок и обрата повернуты в стороны, удобные для работы. Посуда собирается без перекосов. Барабан, установленный на вал электропривода (штифт барабана 9 входит в паз вала электродвигателя по рисунку 38), не должен задевать за пластмассовые детали.

После установки приемника сливок проверить и при необходимости отрегулировать положение барабана по высоте, выдержав размер 3 мм, как показано на рисунке 38. Регулировка производится специальным винтом 4 в основании корпуса электропривода (рис. 37). После окончания регулировки гайкой 5 зафиксировать положение регулировочного винта. После подключения сепаратора к электросети выключатель на лицевой панели установить в положение 1. По завершению короткого звукового сигнала барабан плавно начинает разгон и через 1,5...2 минуты выйдет на рабочий режим. Электропривод оснащен эффективной защитой от перегрузки электродвигателя. Если по каким-то причинам барабан не вращается или не разгоняется до необходимой скорости (задевание барабана за посуду, напряжение сети менее 160 В и др.), электропривод выключается и короткими звуковыми сигналами сообщает об этом. Для устранения этого режима выключатель 7 установить в положение «0». Звуковой сигнал прекращается. После устранения причин остановки привода повторить запуск сепаратора.

После выхода барабана на рабочий режим для прогревания распределительного устройства и барабана пропустить через сепаратор не менее 1 л нагретой до 40...50 °С воды. Не выключая электропривод, закрыть кран и налить молоко в приемник до отметки уровня молока, после чего открыть кран. В процессе сепарировании по мере необходимости добавлять в молокоприемник парное или нагретое до 35...40 °С молоко.

Время непрерывной работы электропривода не ограничено, однако в зависимости от качества молока в барабане накапливаются грязь, слизь и примеси. Поэтому длительность непрерывной работы сепараторов ИРИД зависит от объема грязевого пространства барабана и от степени загрязненности молока. По мере заполнения грязевого пространства ухудшаются условия сепарирования, что требует остановки сепаратора и промывки барабана.

Регулировку жирности сливок можно производить непосредственно во

время работы сепаратора с помощью регулятора 8 (рис. 37) частоты вращения барабана, расположенного на передней панели электропривода. При вращении регулятора вправо число оборотов увеличивается. Соответственно с учетом зависимости скорости всплывания жировых шариков от изменения числа оборотов барабана увеличится количество и жирность сливок. При вращении регулятора влево жирность сливок уменьшается. После настройки регулятором качества сливок (желаемой жирности) число оборотов электропривода запоминается в электронном блоке и остается неизменным даже при изменении напряжения сети от 160 до 242 В. Высокая точность поддержания оборотов гарантирует стабильное качество сливок.

По окончании работы, не останавливая сепаратор, пропускают через барабан не менее 1 л обрата для частичного удаления остатков сливок из него. После прекращения выхода сливок и обезжиренного молока из барабана сепаратор отключается от сети, разбирается, промывается и в просушенном виде хранится до следующего применения.

Наиболее трудоемкой, требующей внимательности и осторожности, является операция по разборке и сборке барабана. После длительного времени сепарирования молока, особенно с инородными включениями, разделительная тарелка может прилипнуть к крышке барабана. В этом случае потребуется после ослабления гайки 8 (рис. 38) легкими постукиваниями о деревянную поверхность (рис. 39) отделить основание от крышки. Во избежание повреждения резьбы трубчатой части не следует ударять верхней частью основания о металлическую поверхность или с полностью скрученной гайкой.

Техническая характеристика сепаратора ИРИД-50-12:

Вместимость приемника молока, л не менее 5

Производительность, л/ч 50

Регулирование объемных отношений сливок

к обезжиренному молоку (обрату) от 1:4 до 1:10

Температура сепарируемого молока, С 35...45

Диапазон регулирования частоты вращения

Продолжение · 7

барабана, об/мин от 9000 до 12000

Точность поддержания частоты вращения барабана, % 1

Время выхода барабана на рабочий режим, мин 2

Номинальная потребляемая мощность при 12000 об/мин, Вт 50

Максимальная потребляемая мощность в момент разгона

и набора оборотов, Вт не более 100

Номинальное напряжение питания, В 220

Диапазон рабочих напряжений, В 160...242

Частота тока, Гц 50

Габаритные размеры, мм не более 415x380x295

Масса, кг не более 3

Сепаратор-сливкоотделитель бытовой электрический ИРИД-2, выпускаемый производственным предприятием «ИРИД», г. Новочеркасск, отличается от сепараторов с коллекторным двигателем применением в нем современной конструкции привода без коллектора и электрощеток, плавным запуском, простотой обслуживания, малыми размерами, оригинальным внешним видом. Кроме того, в сравнении с моделью «ИРИД 50-12», новый сепаратор может комплектоваться ручным механическим приводом, выпускаемым ОАО «Пензмаш». В зависимости от условий эксплуатации владелец сепаратора самостоятельно выбирает электрический или механический привод, на котором лучше в данных условиях сепарировать молочные продукты.

Подробно принцип работы механизма рассмотрен при описании сепаратора РЗ-ОПС. Поэтому уточним только некоторые моменты эксплуатации этого сепаратора.

Смазка шестерен осуществляется за счет разбрызгивания масла из масляной ванны, а смазка ведущей пары – за счет захвата шестерней 9 (рис. 27) масла из стойки 10.

Вращение барабану передается от приводной рукоятки через шестерни и веретено. Регулировка веретена по высоте производится посредством шайб 1 и 2 на заводе-изготовителе.

Раскрутку барабана ручным механизмом до рабочих оборотов следует производить плавно, без рывков, постепенно увеличивая частоту вращения рукоятки до 65...75 оборотов в минуту. При достижении номинальных оборотов в маслоуказателе появится масло. Верхний предел частоты вращения барабана не контролируется, поэтому не следует вращать рукоятку с частотой, превышающей 65...75 об/мин.

Перед началом сепарирования необходимо крепление ручного механизма сепаратора к рабочему столу произвести в следующем порядке:

– рабочий стол устанавливают по уровню;

– положив на рабочий стол крышку 4 (рис. 27), наливают в нее машинное масло, индустриальное масло марки И-12А или И-20А ГОСТ 20799-88 в количестве 150 граммов;

– устанавливают на крышку 4 механизм сепаратора и закрепляют его к рабочему столу шурупами 3.

При работе с ручным приводом:

– при появлении постороннего шума или дрожания в сепараторе работу необходимо прекратить и устранить причину неисправности;

– запрещается вращать рукоятку сепаратора с частотой более 75 об/мин.

После выхода барабана на рабочий режим для прогревания распределительного устройства и барабана необходимо пропустить через сепаратор не менее 1 л воды, нагретой до температуры 40...50 °С.

Не уменьшая частоту вращения рукоятки, закрыть кран и налить молоко в приемник до отметки уровня молока, после чего открыть кран и начать сепарирование. По мере необходимости добавлять в молокоприемник новые порции молока.

Электропривод сепаратора ИРИД-2 имеет такое же устройство, как и в сепараторе ИРИД-50-12, поэтому основные приемы работы и технические данные у них одинаковые. Остается и общим правило – для сепарирования необходимо использовать только свежее процеженное молоко (парное или подогретое до 35...45 °С). В случае длительного сепарирования необходимо периодически разбирать и промывать барабан.

Примечание. Заводом-изготовителем механизма ручного привода сепараторов, ОАО «Пензмаш», рекомендуется в новом сепараторе через 40...50 часов работы произвести в картере станины замену масла на свежее для удаления продуктов приработки деталей.

Перед сливом масла из картера станины необходимо механизм сепаратора отсоединить от рабочего стола. После чего масло из крышки 4 (рис. 27) удаляется. Последующая заливка масла производится один раз в полгода.

При съеме барабана возможно смещение веретена вверх по оси и выход зубьев веретена из зацепления. При повторном процессе сепарирования необходимо убедиться в плавности их зацепления, регулируя рукояткой и вращением барабана от руки по часовой стрелке.

Один раз в полгода необходимо также проверять затяжку винтов М6х12 . Они должны быть затянуты до отказа. После затяжки винтов углубления целесообразно замазать пластилином. В случае разборки сепаратора следует обеспечить соприкосновение стойки 5 с шестерней 6.

Регулировка жирности сливок при использовании ручного механического привода производится с помощью регулировочного винта (на разделительной тарелке барабана) только после полной остановки барабана сепаратора. При вращении регулировочного винта по часовой стрелке жирность сливок увеличивается.

Для фермерских хозяйств, которые не специализируются на молочном скотоводстве, повышенный интерес представляют сепараторы с ручным приводом. Работа на них не требует больших усилий и достаточно безопасна, в ней могут принимать участие и дети.

Технические характеристики сепараторов-сливкоотделителей с ручным приводом

Сепаратор-сливкоотделитель «Плава-2» (с ручным приводом) предназначен для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко (обрат) с одновременной очисткой от загрязнений.

Сепаратор, показанный на рисунке 40 а, состоит из приводного механизма, барабана и приемно-выводного устройства.

В корпусе привода размещается шестеренный механизм, собранный на отдельном кронштейне, который крепится к корпусу тремя винтами и герметизирован прокладкой. Вращение барабана передается от приводной рукоятки через шестерни и веретено.

Шестерни смазываются за счет разбрызгивания масла из масляной ванны.

Веретено регулируют по высоте посредством шайб. Основной рабочий орган сепаратора – барабан. Он состоит из основания 17 (рис. 40, б), тарелкодержателя 13 с пакетом тарелок, уплотнительного кольца, крышки 10 и гайки 9.

8 - барабан; 9 - гайка; 10 - крышка; 11 - разделительная тарелка;

12 - промежуточная тарелка; 13 - тарелкодержатель; 14 - пробка;

15 - штифт; 16- кольцо; 17- основание; 18 - винт

Техника безопасности при эксплуатации сепараторов

Сепараторы – центробежные машины с высокой скоростью вращения, поэтому во время их эксплуатации необходимо строго выполнять правила техники безопасности и рекомендаций заводской инструкции, прилагаемой к каждой машине. В этом случае работа на сепараторе совершенно безопасна, а получаемый продукт будет иметь высокое качество.

Сепараторы, электродвигатели и пусковая аппаратура должны быть тщательно заземлены. Систематически следует проверять исправность заземляющих устройств.

Работа на сепараторе с неудовлетворительно отбалансированным ба­рабаном или с нарушенной балансировкой его категорически запрещается.

Тарелки барабана сепаратора собираются в строгой последовательности согласно их номерам.

При замене тарелок и возобновлении полуды барабана необходимо произвести балансировку барабана заново.

Категорически запрещается применять комплектующие детали других марок сепараторов.

Разбирать сепаратор можно только после остановки барабана. Работать на сепараторе при снятых ограждениях и защитных кожухах воспрещается. Барабан после отключения электродвигателя не рекомендуется тормозить.

Категорически запрещается пользоваться во время сборки и разборки сепаратора случайными инструментами.

Работать на сепараторе со скоростью вращения барабана выше указанной в паспорте запрещается.

Обслуживать сепаратор может только специалист, изучивший машину, принцип ее работы и инструкцию по эксплуатации, а также сдавший технический минимум.

Перед пуском машины в работу необходимо вывести стопорные винты из пазов барабана и поставить тормоза в нерабочее положение. Обязательно надо проверить уровень масла в ванне.

Барабан сепаратора должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть на него сверху.

После окончания работы барабан, не останавливая, надо промыть, про­пустив вначале небольшое количество обезжиренного молока или воды (для сбора оставшегося в барабане жира), затем холодную воду для охлажде­ния барабана. После этого, остановив барабан, разбирают машину, тщатель­но чистят и моют все детали, а затем просушивают.

В сепараторах линий производства масла поточным способом для удале­ния остатков жира пропускают через барабан вначале пахту, а затем воду.

Сепарирование надо начинать только после набора барабаном рабочей скорости.

Резиновое уплотнительное кольцо барабана надо мыть в теплой воде. Кольцо надо просушивать в горизонтальном его положении, не подвешивая его, во избежание растяжения.

Станину и другие окрашенные детали сепаратора после его работы надо тщательно протереть вначале влажной, а затем чистой сухой тканью.

Смазку сепаратора производить чистым, бескислотным маслом марок сепараторное Л, сепараторное Т или веретенное 2. После заливки масла в кар­тер его уровень должен быть немного выше середины смотрового стекла. Первый раз масло заменяют через 250...300 часов работы сепаратора. После­дующую замену масла производят через 600...800 часов работы машины.

Регулярно, не реже двух раз в месяц, нужно чистить накладки фрик­ционных колодок муфты и ее рабочие места.

Возможные неисправности бытовых сепараторов

и способы их устранения

Отсутствие заметных отличительных особенностей выпускаемых различными заводами бытовых сепараторов, использование ими однотипной комплектации позволило выделить ряд наиболее часто встречающихся отказов в процессе эксплуатации. Как правило, отказы возникают при несоблюдении основных правил эксплуатации, ухода, сборки и разборки сепаратора. Одни из отказов приводят к появлению несвойственных нормальной работе шумов и вибраций, другие к плохому обезжириванию молока.

В таблице 4 приведены отказы, возникающие при эксплуатации сепараторов с электрическим приводом.

Таблица 4 – Неисправности, их причины и методы устранения

4.2 Нормализация молока.

Реализация способов сепарирования при нормализации молока

Известно, что состав молока зависит от породы коров, состояния их здоровья, рациона питания, периода лактации и др. Он характеризуется компонентами и их процентным содержанием.

Разброс значений компонентов велик: по сухому веществу он составляет почти 30, по жиру – более 47, а по белкам – более 48%. Однако числовое значение компонентов молока регламентировано действующими стандартами. Это обусловлено требованиями технологических процессов производства. Поэтому нормализация предназначена для получения молока и молочных продуктов стандартного состава. Она проводится путем добавления, удаления и смешивания (компонентов) составных частей – сливок, обезжиренного молока, пахты периодически или непрерывно в потоке. В производстве операция по нормализации проводится для получения продукта с требуемым содержанием жира и сухих веществ. По этим же показателям и в малых фермерских хозяйствах нормализация молока целесообразна, если большое его количество направляется в реализацию или по договорам на приемные пункты молокозаводов по ценам, не учитывающим фактическую жирность поставляемого молока. При этом наиболее доступна нормализация молока по массовой доле жира. Если в цельном молоке больше жира, чем определено требованиями стандарта или договорными обязательствами, то снизить содержание жира можно путем частичного сепарирования. В тех же случаях, когда жирность молока меньше заданной величины, к нему добавляют некоторое количество сливок. Однородность компонентов достигается путем смешивания их в отдельной емкости.

Продолжение · 8

Возможные способы нормализации молока представлены на рисунке 41.

Нормализация

молока

Периодическая

Непрерывная

добавлением

добавлением в цельное

молоко

смешиванием составных частей цельного молока

отбором из сепарируемого молока

в частично обезжиренное молоко

в цельное

молоко

сливки

обрат

сливки

сливки

сливки

обрат

обрат

обрат

цельное с жирностью менее 3,2%

цельное с жирностью более 3,2%

Рисунок 41 - Наиболее распространенные способы нормализации молока

В производственных условиях нашел распространение способ нормализации молока в потоке с применением специальных сепараторов-нормализаторов, в которых:

– сливки или обезжиренное молоко в необходимых количествах добавляют в цельное молоко и смешивают;

– часть цельного молока сепарируют, а затем оставшуюся часть цельного молока смешивают с обезжиренным молоком или сливками до получения заданного значения жирности;

– все молоко нормализуют на сепараторе-нормализаторе, оставшиеся при этом сливки или обезжиренное молоко отводится в емкости для дальнейшей переработки.

При нормализации цельного молока частичным сепарированием на малых фермах или в домашних условиях, например, в сепараторе «Новочеркассец», необходимо выкрутить регулировочный винт на величину, обеспечивающую необходимую жирность обрата (нормализованного молока). Одновременно с нормализацией происходит процесс очистки исходного сырья от инородных включений и слизи.

Жирность молока и продуктов сепарирования определяется ареометром или с помощью бутирометрического метода. В зависимости от результатов измерений принимается решение о применении способа нормализации – добавления в цельное молоко обрата или сливок после частичного сепарирования.

Для определения необходимого количества обезжиренного молока или сливок пользуются формулами, выведенными из уравнений материального баланса:

или

где К_м – количество цельного молока, кг; К_о – количество обезжиренного молока, кг; К_с – количество сливок, кг; К_н – количество нормализованного молока; Ж_м – содержание жира в цельном молоке, %; Ж₀ - содержание жира в обезжиренном молоке, %; Ж_с – содержание жира в сливках, %; Ж_н – содержание жира в нормализованном молоке, %.

Из первого выражения выводится формула для определения количества обезжиренного молока, необходимого для добавления в цельное молоко. Из второго уравнения баланса – формула для расчета количества сливок, добавляемых в цельное молоко при его нормализации.

В производстве применяется и вариант нормализации исходного сырья, имеющего жирность менее 3,2%, добавлением цельного молока, содержащим количество жира больше, чем 3,2%. Количество добавляемого молока при этом определяется по формуле

где К_м1 – количество молока жирностью менее 3,2%, кг; К_м2 – количество молока жирностью более 3,2%; Ж_м1 – содержание жира в партии молока К_м1, %; Ж_м2 – содержание жира в партии молока К_м2, %.

Количество молока с меньшей жирностью, необходимое для нормализации молоком, имеющим большую жирность, определяется по формуле

Описанный процесс нормализации не представляет сложности и может быть выполнен в условиях малых хозяйств, но требует некоторого количества емкостей и дополнительных затрат времени.

4.3 Производство сливочного масла

Сливочное масло – пищевой продукт, вырабатываемый из коровьего молока, состоящий преимущест­венно из молочного жира и обладающий специфическим, свойственным ему вкусом, запахом и пластичной консистенцией.

Сливочное масло подразделяют на следующие виды (табл. 5).

Таблица 5- Характеристика разных сортов сливочного масла

По своим химическим показателям масло должно удовлетворять следующим показателям (табл.6).

Таблица 6 - Состав масла

По вкусу и запаху сливочное масло хорошо сочетается со многими пищевыми продуктами, повышая их усвояемость (усвояемость молочного жира – 97,0%, су­хих веществ – 94,1%). Энергетическая ценность сливочного масла составляет 20,0...37,6 МДж/кг. Сливочное масло используют для приготовления бутербродов, добавления ко вторым блюдам и гарнирам, в кондитерской промышленности при из­готовлении кремов и т.п.

Натуральное сливочное масло изготовлено по традиционной рецептуре из свежих сливок и полностью отвечает требованиям качества ГОСТ 37-91.

По структуре сливочное масло представляет собой непрерывную жировую среду, состоящую из соединенных или собранных в месте мелких комочков жира, небольших капель воды или плазмы и пузырьков воздуха, причем связывающей массой является свободный жидкий жир. Распределение жидкого жира зависит от его механической обработки, а количество жидкой части – от температуры и продолжительности воздействия.

Для производства сливочного масла применяется молоко коровье, заготовляемое по ГОСТ 13264-70, и соответствующее ветеринарно-санитарным правилам, утвержденным в установленном порядке, что периодически ежемесячно подтверждается справкой органов ветеринарного надзора.

Для производства сливочного масла не допускается молоко:

– не удовлетворяющее требованиям ГОСТ;

– полученное от коров в первые семь дней лактации (молозиво) и последние семь дней лактации (стародойное);

– с добавлением нейтрализующих и консервирующих веществ;

– имеющее запах химикатов и нефтепродуктов;

– содержащее остаточные количества химических средств защиты растений и животных, а также антибиотики и ДДТ;

– фальсифицированное (подснятое или разбавленное);

– с прогорклым, затхлым, гнилостным привкусом и резко выраженным кормовым привкусом (лука, чеснока, полыни, жома, силоса);

– с хлопьями, сгустками, слизисто-тягучее, с несвойственным нормальному молоку цветом.

Согласно ГОСТ3625-84, заготовляемое молоко должно иметь плотность не менее 1,027 г/см³. За плотность молока (объемная масса) применяется масса при 20С, заключенная в единице объема (г/см³).

Основное химическое свойство молока – общая (титруемая) кислотность (ГОСТ 3624-67), выражаемая в градусах Тернера. Молоко I сорта должно иметь кислотность 16…18Т.

Различают два способа производства сливочного масла: способ сбивания обычных сливок и способ преобразования высокожирных сливок. Рассмотрим эти способы.

При производстве сливочного масла способом преобразования высокожирных сливок жирностью 82,5% (рисунок 166 а) молоко, поступающее в цех производства сливочного масла, предварительно нагревается в пластинчатом подогревателе 4 до температуры 53…40С и поступает в сепаратор-сливкоотделитель 5, где и происходит выделение сливок. Далее сливки пастеризуются в трубчатом пастеризаторе 15, нормализуются, в зависимости от вида масла, до нужного процесса жирности в сепараторе 17 и ванне для нормализации 18 и при температуре 60…70С поступают в цилиндрический маслообразователь 19 и далее через весы 20 готовое масло поступает на фасовку и упаковку.

Оборудование для производства сливочного масла.

Маслобойка электрическая МЭК10-00 предназначена для сбивания масла в домашних условиях из созревших сливок или сметаны собственного приготовления.

Маслобойка (рис. 42) состоит из двух основных частей: механизма сбивания и бачка. Механизм сбивания представляет собой пластмассовый диск 10, на котором установлены электродвигатель 12, конденсатор 2, клеммная колодка 4, переключатель 3 и защитное реле 11.

На валу электродвигателя крепится валик 8 с мешалкой 7. Для увеличения завихрений при сбивании масла установлены два отражателя 5.

Маслобойку подключают к сети при помощи соединительного шнура с армированной штепсельной вилкой.

Маслобойка относится к классу приборов, которые должны работать под постоянным наблюдением.

Прежде чем включить маслобойку, необходимо обратить внимание на соответствие напряжения сети указанному в инструкции. Все подготовительные работы и извлечение продукта нужно проводить при отключенной вилке.

1 - кожух; 2 - конденсатор; 3 - переключатель; 4 - клеммная колодка;

5 - отражатель; 6 - шнур с вилкой; 7 - мешалка; 8 - валик; 9 - ручка;

10 - пластмассовый диск; 11 - защитное реле; 12 - электродвигатель

Для сбивания масла следует применять созревшие сливки или сметану (в дальнейшем продукт), т. е. свежий продукт должен быть выдержан при комнатной температуре в течение 12 - 24 ч. Признак созревания — некоторое увеличение объема продукта. Затем масло охлаждают. Температура исходного продукта должна быть в пределах 10 - 12⁰ С. Правильно установленная температура способствует формированию масляного зерна достаточной плотности и упругости, минимальному отходу жира в пахту, повышает качество масла, обеспечивает оптимальное время сбивания.

При получении масла из сливок жирностью 40 % маслобойка успешно сбивает номинальный их объем, равный 6 л. При использовании более жирных сливок в бачок рекомендуется заливать 3 - 4 л продукта. После заполнения бачка сливками устанавливают механизм сбивания и закрепляют его двумя замками на бачке.

В схеме маслобойки имеется реле РК1-1, предназначенное для отключения электродвигателя при перегрузке, которая технологически возникает в момент формирования масляного монолита из зерна при каждом сбивании.

Маслопроизводитель периодического действия ЯЗ-ОМЕ-0,13 предназначен для производства масла методом сбивания сливок жирностью от 25 до 40 %.

Маслопроизводитель состоит из барабана 2 (рис. 43) оросительного устройства 4, ограждения 7, электросилового шкафа 6,пульта управления 5 и сливного крана 8.

Барабан 2 через люк 1 заполняется созревшими сливками самотеком. Сбивание сливок и образование масляного зерна происходит при вращении барабана с установленной частотой. Для регулировки температуры во время сбивания масла служит оросительное устройство 4. Ход процесса контролируют через смотровое окно 3.

Рабочий цикл сбивания сливок длится 1 - 2 ч в зависимости от параметров исходного сырья, степени пастеризации, соблюденная технологического процесса и температурного режима. В течение рабочего времени проводят контрольный замер температуры исходного сырья для установления оптимального режима работа.

После образования масляного зерна барабан 2 останавливают, удаляют пахту через сливной кран 8. Закрывают люк 1 и включают барабан 2. Начинается формирование масляного монолита, который поднимается и падает под собственной тяжестью, ударяясь о стенки барабана. При многократном повторении цикла масло уплотняется, становится пластичным, так как влага в нем диспергируется.

В технологическую емкость масло выгружают вручную при боковом положении загрузочного люка 1 или за счет собственной массы при нижнем положении люка.

1 - загрузочный люк; 2 - барабан; 3 - смотровое окно; 4 - оросительное устройство; 5 - пульт управления; 6 - электросиловой шкаф; 7 - подвижное ограждение; 8 - сливной кран

Маслоизготовитель МИП-1500 (рис. 44) представляет собой цилиндрическую емкость, выполненную из пищевой нержавеющей стали, вращающуюся вокруг своей оси. Сбивание сливок и обработка масляных зерен выполняются специально спрофилированными лопастями, закрепленными на внутренней поверхности емкости.

Техническая характеристика

Комбайн молочный Г6-ОКН-2 (рис. 45) предназначен для переработки молока на сливки и масло.

Смонтирован комбайн на основании (6), включает в себя сепаратор (2), маслоизготовитель (1) и их общий привод, состоящий из электродвигателя (8) с роликом и дисков (4, 5) фрикционной передачи. С помощью винта (3) электродвигатель устанавливается в соединение с диском (5) или (4) соответственно приводит в движение сепаратор или маслоизготовитель.

Техническая характеристика

Малогабаритные комплекты оборудования Я7-ОКМ и Я7-ОПМ (рис. 46) предназначены для производства сливочного масла различных видов в условиях фермерских хозяйств и малых молочных предприятий.

В состав комплектов входят два универсальных аппарата (1) циклического действия для пастеризации (предусмотрена возможность использования различных источников теплоты), выдерживания, охлаждения и физического созревания сливок роторный насос (3); маслоизготовитель периодического сбивания сливок (4); стол для фасовки и упаковки масла (5); комплект инвентаря, а также молочная арматура и пульты управления (2).

Универсальный аппарат представляет собой резервуар-теплообменник, состоящий из внутреннего рабочего сосуда с наклонным днищем, крышкой и механической мешалкой, теплообменной рубашки, термоизоляции, декоративной облицовки, запорной арматуры и устройств, обеспечивающих возможность использования для пастеризации сливок различных источников теплоэнергии (горячая вода, пар, электричество). Наклон лопастей мешалки и наклонное расположение ее оси вращения, а также наклонное днище обеспечивают эффективное перемешивание сливок, теплообмен и полное их опорожнение.

Маслоизготовитель состоит из барабана - сбивателя, опорной стойки, рамы, привода, электрошкафа, пульта управления, оросительного и ограждающего блокировочных устройств, а также устройства, фиксирующего барабан в требуемых положениях. Оригинальная конструкция маслоизготовителя и современная форма барабана - сбивателя, оборудованного загрузочно-разгрузочным люком с герметически закрывающейся крышкой, смотровым окном, краном для слива пахты и клапаном для выпуска выделяемых в начале сбивания газов, а также специальная обработка внутренней поверхности барабана, исключающая налипание продукта, и наличие двух скоростей вращения его с оптимальной частотой обеспечивают эффективное сбивание сливок и обработку масляного зерна, а также получение готового продукта (сливочного масла) хорошего качества.

Техническая характеристика