2 Технологическая линия производства 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. Кроме жира, в масло часто переходят белки молока, молочный сахар, фосфатиды, витамины, минеральные вещества, вода и др. На структуру, качество, стойкость масла во время хранения влияет однородность распределения и размер капель воды, размер пузырьков воздуха и др. Сырье для про­изводства сливочного масла - молоко и сливки.

Сливочное масло подразделяют на следующие виды: топленое (98 % жира), «воло­годское» (81,5...82,5 % жира), «любительское» (77,0...78,0 % жира), крестьянское (71,0...72,5 % жира), бутербродное (61,5 % жира), шоколадное (62,0 % жира), «яро­славское» (52,0 % жира).

Получение сливочного масла из стойкой жировой эмульсии молочного жира (сливок) - слож­ный физико-химический процесс. Основой технологии является концентрирование жировой фазы сливок и пластификация получаемого на промежуточных стадиях продукта.

Различают два способа производства сливочного масла: сбивание сливок (тради­ционный) и преобразование высокожирных сливок.

При выработке сливочного масла способом сбивания концентрирование жировой фазы достигается сепарированием молока и последующим разрушением эмульсии мо­лочного жира при сбивании полученных сливок. Регулирование влаги осуществляется во время обработки масла. Кристаллизация глицеридов молочного жира завершается во время физического созревания до механической обработки масла.

Рис. 20.1. МАС линии про­изводства сливочного масла способом сбивания сливок

Производство сливочного масла способом сбивания сливок состоит из следующих стадий: 1) приемки и хранения молока; 2) подогревания и сепарирования молока; 3) тепловой обработки сливок и их созревания; 4) сбивания сливок, промывки, посолки, механической обработки масла; 5) фасования и хранения масла.

Производство сливочного масла способом преобразования высокожирных сли­вок включает следующие стадии: 1) приемку и хранение молока; 2) подогревание и сепарирование; 3) тепловую обработку сливок; 4) сепарирование сливок (получение высокожирных сливок); 5) нормализацию и термомеханическую обработку высокожирных сливок; 6) фасование и хранение масла.

На рис. 20.1 показан один из вариантов МАС линии про­изводства сливочного масла способом сбивания сливок (традиционным). Принятое молоко с помощью насосов 1 направляется в емкость 2, подогревается в пластинчатой пастеризационно-охладительной установке 3 и сепарируется в сепараторе-сливкоотделителе 4.

Принятые сливки с сепараторных отделений взвешиваются на весах 6 и через при­емную воронку 7 направляются на подогревание в пластинчатый теплообменник 8.

Сливки из сепаратора и сепараторных отделений поступают в емкость 5 для про­межуточного хранения, откуда их направляют на пластинчатую пастеризационно-охладительную установку 9 для сливок с дозатором 10. После пастеризации, дезодо­рации и охлаждения сливки поступают в емкость 11, где они выдерживаются для фи­зического созревания.

Обезжиренное молоко после сепарирования направляется на пастеризацию, а за­тем на переработку или для возврата сдатчикам. Сливки после физического созревания винтовым насосом 12 направляют либо в маслоизготовитель периодического действия 13, либо в маслоизготовитель непре­рывного действия 16, где осуществляется сбивание сливок, промывка масляного зер­на, посолка и обработка масла. Сливки в маслоизготовитель периодического действия 13 подаются под вакуу­мом или с помощью насосов и сбиваются до получения масляного зерна размером 3...5 мм. После этого выпускают пахту, промывают масляное зерно и осуществляют посолку масла сухой солью или рассолом.

Затем проводят механическую обработку масла для отделения влаги и образова­ния пласта масла. Для улучшения консистенции и распределения влаги масло обра­батывают в гомогенизаторе-пластификаторе. Готовое масло выгружается в машину 14 для фасовки масла в короба 15.

Основными рабочими органами маслоотделителя непрерывного действия 16 яв­ляются сбиватель и маслосборник. Cборник масляного зерна состоит из трех шнековых камер (первая - для обработки масла и отделения пахты в бачок 17, вторая - для промывки масляного зерна и отделения воды в бачок 18, третья - вакуум-каме­ра для вакуумирования масла), блока посолки с дозирующим устройством 19 и блока механической обработки масла. Содержание влаги в масле регулируется внесением недостающего количества воды дозирующим насосом 20. Готовое масло транспор­тером 21 направляется на машину 22 для фасования в пачки.

Рис. 20.2. Принципиальная схема маслоизготовителя непрерывного действия

Маслоизготовители непрерывного действия состоят из последо­ватель-но разме­щенных устройств для сбивания сливок в масляное зерно (сбиватели) и обраба­тывающих устройств для превращения масляного зерна в пласт заданной структуры (текстураторы).

Сбиватели изготовляют с цилиндром для сбивания, в котором полностью за­вершается образование масляного зерна, а также с ци­линдром для сбивания и разделительным цилиндром, в котором за­вершается сбивание и осуществляется отделение масляного зерна от пахты.

Текстураторы независимо от сбивателя (с цилиндром для сбивания либо с цилиндром для сбивания и разделительным цилиндром) бы­вают с одной шнековой камерой и двумя камерами, размещенными последовательно или па­раллельно. Каждая из этих камер может быть одно-, двух - и трехступенчатой.

Принципиальная схема маслоизготовителя непрерывного дей­ствия показана на рис. 20.2.

Цилиндр сбивателя (с мешалкой) 5 предназначен для получения масляного зерна без дополнительной его доработки в разделительном цилиндре (раздели­тельный цилиндр отсутствует). Внутри цилиндра сбивателя, который охлажда­ется через рубашку 6 холодной водой, вращается мешалка 7. Она приводится в движение от электродвига­теля 2 через вариатор скоростей 3.

Сливки поступают через кран 4 в сбиватель с торца или по каса­тельной к стенке сбивателя. При вводе с торца сливки, разбрызги­ваемые вращающимся диском, равномерно кольцом поступают на лопасти мешалки. При вводе по ка­сательной сливки направляются по трубе во вращающийся вместе с мешалкой конус. Равномерно распределяясь по конусу, сливки непрерывно под действием центро­бежной силы поступают на лопасти мешалки.

В сбивателе процесс сбивания сливок осуществляется в условиях энергичного перемешивания. Скорости движения лопастей и жид­кости вполне достаточны для создания кавитационного течения. В ре­зультате сбивания образуется мас­ляное зерно, которое после выхода сбитой массы из сбивателя отделяется от пахты.

После удаления пахты масляное зерно промывается в камере 9, которая отде­лена от камеры отпрессовки перегородкой. Оно проходит поперек шнека. Масло сначала продавливается через уз­кую щель в верхней части корпуса, а за­тем промывается водой, кото­рая подается через форсунки, расположенные в верхней части корпу­са, или через душ. В случае необходимости интенсивной промывки вода подается в камеру 9 сразу через оба устройства, монтируемые в верхней части корпуса шнеков. Если по технологическому процессу промывка масла не требуется, устройства можно снять. Вода для промывки удаляется из маслоизготовителя через отстойник 11.

За камерой промывки расположена камера обработки масла под вакуумом. Об­работанное под вакуумом масло содержит значительно меньше воздуха и более стойко в хранении.

На рис. 20.3 показано устройство сбивателя в наиболее распро­страненных мас­лоизготовителях. Основными частями сбивателя яв­ляются корпус 1, который крепится болтами к станине; цилиндр 5, в котором образуется масляное зерно; вал 2, на котором посажены ло­пасти мешалки 3. Снаружи на цилиндре сделаны винтовые канавки 4 для протока охлаждающей воды.

Рис. 20.3. Устройство сбивателя

Рис. 20.4. Устройство текстуратора с одной шнековой камерой:

1 - приемный бункер; 2 - первая ступень текстуратора; 3 - пластины для диспергирования влаги

(первая ступень); 4 - вторая ступень текстуратора; 5 - пластины для диспергирова­ния влаги (вторая ступень)

В сбиватель сливки обычно подаются сбоку, причем сначала они поступают на распределительный вращающийся конус, чтобы пре­дупредить дробление жи­ровых шариков, а затем - на лопасти. При входе сливок в цилиндр через уст­ройство, представляющее собой рас­пределительный барабан, они приобретают вращение в период пода­чи, а на лопасти поступают уже со скоростью, при­мерно равной ско­рости вращения лопастей. Лопасти обычно делаются съем­ными, что позволяет регулировать зазор между ними и стенкой цилиндра.

Текстураторы с одной и двумя шнековыми камерами принципиальных различий не имеют. В текстураторе с двумя шнековыми камерами, размещенными в два яруса, в верхней камере регулируется массовая доля воды, а в ниж­нюю добавляется соляной раствор.

В текстураторе имеются перфорированные пластины (рис. 20.5), различающиеся формой самих пластин и расположением отверстий, а также количеством отверстий и их геометрическими формами.

Диаметр отверстий в пластинах составляет от 2,5 до 10 мм, а количество отверстий - от 400 до 1000. Величина площади перфорированных пластин состав­ляет 15-53 % от общей площади пластины; длина канала в перфорированных пластинах - от 3,5 до 19,10 ^-3 м, а про­должительность об­работки составляет от 0,13 до 1,43 с.

В комплекте пластин находится камера для отвода воздуха (рис. 20.6). В зави­симости от ее размещения создаются соответствую­щие условия для прохода воздуха, и в то же время исключается воз­можность попадания в него масла.

Весьма различны приводные устройства маслоизготовителей. У большинства из них применено бесступенчатое регулирование час­тоты вращения текстура­тора. Однако известны и другие приводные устройства, в которых мешалка сбивателя имеет бесступенчатое регу­лирование частоты вращения (1700 - 2000 мин^-1). В тех случаях, когда привод не имеет устройств бессту­пенчатого регулиро­вания частоты вращения сбивателя и шнеков, используются двух- и трехскоростные электродвигатели. Если сбиватель не имеет устройств бесступенчатого регулирования частоты вращения, то на­сос, подающий сливки в сбиватель, снабжается бесступенчатым при­водом и, таким образом, регулиро­вание впуска сливок в сбиватель в необходимом количестве достигается уже на участке, предшествую­щем их поступлению в сбиватель.

Рис. 20.5. Перфорированные плас­тины:

1 - пластины; 2 - каналы в пла­стинах

Рис. 20.6. Камера для отвода воз­духа:

1 - манометр; 2 - шнеки; 3 - камера

Для охлаждения или нагревания сливок и масла предназначено устройство для орошения, представляющее собой перфорированную трубку, которая разме­щена над емкостью.

В маслоизготовителе установлено уравновешиваемое противове­сом защитное устройство.

Подготовленные для сбивания сливки в количестве 40…50 % от общей вмести­мости маслоизготовителя заливают через люк. Затем при закрытом люке сбивание осуществляется до получения мас­ляного зерна.