МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для проведения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Общая технология молочной отрасли» по теме: «Сепарирование и нормализация молока» для студентов по специальности 1 – 49 01 02 «Технология хранения и переработки животного сырья», специализация 1 – 49 01 02 02 «Технология молока и молочных продуктов»
Гродно 2013
УДК
ББК
М 54
Авторы: И.Н.Фомкина, А. Н. Михалюк, О.В.Копоть, О.В.Коноваленко
Рецензент: кандидат биологических наук, доцент Русина И. М.
Методические указания для проведения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Общая технология молочной отрасли» для студентов по специальности 1 – 49 01 02 «Технология хранения и переработки животного сырья», специализация 1 – 49 01 02 02 «Технология молока и молочных продуктов» / И.Н.Фомкина, А. Н. Михалюк, О.В.Копоть, О.В.Коноваленко. – Гродно: ГГАУ, 2013 – с.8
Методические указания предназначены для проведения лабораторно-практических занятий по теме «Сепарирование и нормализация молока» со студентами инженерно-технологического факультета.
УДК
ББК
Рекомендовано учебно-методической комиссией инженерно-технологического факультета УО «ГГАУ» (Протокол № от 2013г.).
И.Н.Фомкина, А. Н. Михалюк, О.В.Копоть, О.В.Коноваленко
УО «ГГАУ», 2013
Тема: «Сепарирование и нормализация молока»
Цель занятия: Определить физико-химические показатели молочного сырья согласно СТБ 1598-2006. Подробно ознакомиться с устройством сепаратора, произвести сепарирование натурального молока, освоить методики определения качества продуктов сепарирования, изучить принципы составления жиробаланса, произвести нормализацию молока по заданию.
Материалы и оборудование: пробы молока, молокоотборник, ареометр, термометр стеклянный жидкостный, цилиндры на 250 мл, колбы объемом 100 мл и 250 мл, жиромеры молочные и сливочные, весы лабораторные с разновесами, концентрированная серная кислота, изоамиловый спирт, пипетки на 10,77 мл, на 20 мл, 10 мл, 5 мл, 1 мл, центрифуга лабораторная, анализатор молока КАМ-98 (EKOMILK), рН-метр, бюретки, штатив лабораторный, 0,1 н р-р NaOH, фенолфталеин (1 % спиртовой раствор), кобальт сернокислый 2,5 %, бумага фильтровальная, вода дистиллированная, палочки стеклянные, баня водяная лабораторная, сепаратор "Сатурн".
Задание 1. Изучить устройство бытового сепаратора, записать порядок разборки-сборки.
Сепаратор – устройство, служащее для отделения молочного жира в виде сливок, - был изобретен в 1882 г. выдающимся инженером Швеции Карлом Густовом Патриком де Лавалем, который и дал ей название. До изобретения сепаратора сливки получали отстаиванием, основываясь на том, что плотность жира меньше плотности других составных частей молока и он собирается на поверхности. Однако всплывание жира, а, следовательно, образование сливок, происходит медленно. Кроме того, при получении сливок, отстаиванием необходимы большие площади помещений для размещения оборудования, в обезжиренном молоке остается много жира. Работа требует больших затрат труда.
Действие сепаратора основано на использовании центробежной силы, возникающей в быстро вращающемся барабане – главном рабочем органе. Под действием этой силы молоко разделяется на фракции по плотности. Обезжиренное молоко, имеющее плотность в среднем 1,035, отбрасывается к краям вращающегося барабана, а жировые шарики в виде сливок оттесняются в его центральную часть. Сливки и обезжиренное молоко выходят через соответствующие патрубки.
Сепаратор должен удовлетворять следующим основным требованиям:
1. Высокая степень обезжиривания молока.
2. Удобство в эксплуатации и обслуживании.
3. Минимальная потребность в энергии.
Классификация сепараторов.
По назначению сепараторы подразделяются:
1. Сепараторы – сливкоотделители (разделяют молоко на сливки и обрат).
2. Сепараторы – нормализаторы (получают молоко определенной жирности).
3. Сепараторы – диспергаторы (очищают молоко и дробят жировые шарики);
4. Сепараторы – бактофуги;
5. Универсальные сепараторы (выполняют несколько функций).
По конструктивным особенностям различают:
1. Открытые сепараторы (молоко, сливки, и обрат соприкасаются с воздухом).
2. Полугерметичные сепараторы (молоко соприкасается с воздухом, а сливки и обрат идут по закрытой системе).
3. Герметичные сепараторы (все процессы протекают в закрытой системе).
Бытовой сепаратор включает в себя следующие узлы: молокоприемник, барабан, приводной механизм и корпус.
Рис. 1. Разрез сепаратора:
^ 1 — корпус сепаратора, 2 — нижний валик, 3 — крышка корпуса, 4 — горловой подшипник, 5 —верхний валик, 6 — барабан, 7 — поплавок, 8 — кран, 9 — молокоприемник,, 10 — поплавковая камера, 11; — сборник сливок, 12 — сборник обезжиренного молока, 13 — пружина горлового подшипника, 14 — веретено, 15 — бронзовое кольцо, 16 — шариковый подшипник, 17 — подпятник, 18 — винт подпятника, 19 — винт для слива масла, 20 — крышка для разборки и сборки приводного механизма, 211 — храповик, 22 — мотыль рукоятки, 23 — сигнализатор-звонок, 24— большое зубчатое колесо, 26 — малое зубчатое колесо, 26 — упорная втулка.
Молокоприемник, куда заливают молоко для сепарирования, имеется в открытых сепараторах, в центре есть отверстие со сливочным винтом. На наружной поверхности молокоприемника стоят буквы «О» и «З». Если винт повернут к букве «О» — кран открыт,} повернут к букве «З» — закрыт. В поплавковую камеру молоко поступает из молокоприемника. Поплавок регулирует подачу молока в камеру..Один из сборников предназначен для сливок, другой - для обезжиренного молока.
Барабан — основная рабочая часть, где происходит разделение молока на две фракции (сливки и обезжиренное молоко), благодаря центробежной силе.
: Рис. 2. Барабан и веретено сепаратора
а — барабан, 1 — днище с полой трубкой,; 2 — резиновое кольцо,; 3 — тарелкодержатель, 4 — нижняя тарелка, 5 - средние тарелки, 6 — верхняя разделительная тарелка со сливочным винтом, 7 — кожух барабана, 8 — зажимная гайка;
б — веретено (вертикальный вал); 1 — червячная нарезка; 2 — пятка веретена с шариком; 3 — винт подпятника с контргайкой; 4— упорный хомутик; 5 — горловой подшипник с пружиной; 6 — крышка горлового подшипника; 7 — прорезь для насадки веретена.
Барабан состоит из
вниз.
Тарелки. В
Приводной
в молоке.
Задание 2. Ознакомиться с правилами сепарирования молока. Просепарировать молоко. Определить содержание жира в сливках и в обезжиренном молоке. Заполнить журналы по сепарированию.
Степень обезжиривания молока зависит от:
1. Температуры: Холодное молоко имеет большую вязкость, препятствующую выделению жировых шариков. Перед сепарированием молоко подогревают до 25 – 30 ˚С или сепарируют его парным.
2. Скорости вращения барабана: чем больше оборотов в 1 мин делает барабан, тем быстрее и полнее выделяются жировые шарики.
3. Количества молока, поступающего в барабан: чем меньше молока поступает в единицу времени, тем продолжительнее оно находится под действием центробежной силы, тем лучше обезжиривается.
4. Величины жировых шариков: чем крупнее жировые шарики, тем быстрее и полнее они выделяются.
5. Чистоты молока: при значительном количестве механических примесей, они откладываются не только в грязевом пространстве барабана, но и на периферии тарелок, в результате чего, степень обезжиривания молока резко понижается.
6. Кислотности: повышенная кислотность молока приводит к частичной коагуляции белков, которые заполняют грязевое пространство и зазоры между тарелками. Это ухудшает обезжиривание молока и увеличивает отход жира в обрат.