Теоретическое обоснование

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Ярослава Мудрого

Институт сельского хозяйства и природных ресурсов

Кафедра «Технология переработки сельскохозяйственной продукции»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой ТПСП

____________Л.Ф. Глущенко

«__»______________ 2011 г.

СЕПАРИРОВАНИЕ МОЛОКА

Методические указания по выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Технология хранения, переработки и стандартизация продукции животноводства»

для специальности 110305.65 (311200 по ОКСО) – Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции

	РАЗРАБОТАЛИ Доцент кафедры ТПСП __________ Н.Г.ЛАПТЕВА __________ Е.П. СУЧКОВА «__» _______________ 2011 г.
	Принято на заседании кафедры ТПСП «__» _________ 2011 г. (Протокол № ___) Заведующий кафедрой ТПСП _________ Л.Ф. ГЛУЩЕНКО «__» _______________ 2011 г.

Великий Новгород

Цель работы – ознакомиться с устройством сепаратора и изучить процесс сепарирования молока, приобрести практические навыки по проведению процесса сепарирования молока.

Теоретическое обоснование

Сепарирование молока – процесс разделения продукта на фракции с различной плотностью во вращающемся сепарирующем устройстве – барабане. В сепарирующем устройстве продукт распределяется тонкими слоями между тарелками. 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. Обрат, или обезжиренное молоко, имеющее плотность в среднем 1035 кг/м³, отбрасывается к краям вращающегося барабана, а жировые шарики в виде сливок плотностью около 930 - 980 кг/м³ оттесняются в его центральную часть. Сливки и обезжиренное молоко выходят через соответствующие отверстия.

Молоко представляет собой эмульсию молочного жира и плазмы. Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков, диаметр которых колеблется от 1 до 6 мкм. Разделение жира и плазмы возможно благодаря различной плотности молочного жира (930 кг/м³) и плазмы молока (не ниже 1032 кг/м³).

Скорость перемещения частиц в процессе сепарирования подчиняется закону Стокса.

В процессе сепарирования молоко проходит через центральную трубку барабана сепаратора и через отверстие в трубке попадает в канальцы тарелкодержателя, затем в отверстия пакета тарелок и далее движется вверх. По мере подъема оно растекается тонкими слоями между тарелками, где под действием центробежной силы жировые шарики молока, как более легкие, продвигаются к оси вращения барабана, а обезжиренное молоко, как более тяжелая фракция, устремляется к периферии к внутренней поверхности корпуса барабана. Под давлением новых порций молока, поступающего в барабан, обезжиренное молоко и сливки поднимаются вверх. Сливки собираются под верхней разделительной тарелкой и через отверстие выходят в сборник для сливок. Обезжиренное молоко проходит над верхней разделительной тарелкой и выводится через отверстие в корпусе барабана сепаратора.

Для регулирования жирности сливок на их выходе, в верхней части разделительной тарелки, имеется регулировочный винт. Вращением регулировочного винта изменяют соотношение между количеством сливок и обезжиренного молока. Ввинчивая винт внутрь, ближе к оси барабана, уменьшают выход сливок и, следовательно, содержание в них жира увеличивается. При вывинчивании винта увеличивается выход сливок и снижается их жирность.

Полнота отделения сливок от молока в барабане сепаратора зависит от скорости вращения барабана, температуры и качества сепарируемого молока, скорости поступления молока, величины жировых шариков и уровня постановки барабана на веретене.

С увеличением числа оборотов барабана повышается центробежная сила и, следовательно, скорость движения жировых шариков. В результате более мелкие жировые шарики успевают попасть в поток сливок, и степень обезжиривания молока повышается.

Чем крупнее жировые шарики, тем лучше молочный жир отделяется от плазмы молока.

Молоко загрязненное и с повышенной кислотностью имеет большую вязкость. Из формулы Стокса следует, что скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока. Кроме того, частички грязи и слизи оседают на поверхности тарелок и на внутренней поверхности крышки барабана сепаратора, что мешает движению молока и ухудшает обезжиривание. Поэтому сепарируемое молоко должно быть профильтровано, а его кислотность не должна превышать 22 ºТ.

В зависимости от условий сепарирования в обезжиренном молоке может остаться различное количество жира. При правильно проведенном процессе сепарирования в обезжиренном молоке должно содержаться не более 0,05% жира. Значительно улучшается сепарирование с повышением температуры молока, что обусловлено уменьшением его вязкости. Как видно из формулы Стокса, скорость выделения жировых шариков молока обратно пропорциональна его вязкости. С повышением температуры вязкость молока уменьшается, что приводит к повышению скорости выделения жировых шариков. Этому же способствует увеличение плотности, поскольку плотность жира понижается при нагревании быстрее, чем плотность плазмы.

В процессе сепарирования всегда происходят потери сырья, сливок, обезжиренного молока в виде остатков на тарелках барабана, посуде и т. д. Размеры потерь характеризуют работу предприятия. Чем совершеннее процесс, тем меньше потери.

Ход работы:

Оборудование и инвентарь. Сепаратор лабораторный “Сатурн-2”, посуда малой емкости для цельного, обезжиренного молока и сливок, мешалка, термометр со шкалой от 0 до 100ºС, химические стаканы на 100 мл, мерный цилиндр на 500 мл, лактоденсиметр, весы, оборудование и реактивы для определения кислотности и жирности молока.

Задание 1. Ознакомление с устройством сепаратора, назначением отдельных его частей, правилами эксплуатации, сборки и разборки.

Каждый студент самостоятельно знакомится с правилами эксплуатации и устройством лабораторного сепаратора. Особое внимание обращается на основную рабочую часть сепаратора – барабан, на устройство и назначение тарелок сепаратора. Изучить правила сборки и разборки сепаратора и техники безопасности при работе.

Оптимальной температурой сепарирования является 35 - 45°С. Сепарирование при более высоких температурах (60 - 80°С) приводит к вспениванию сливок и обезжиренного молока, дроблению жировых шариков, увеличению содержания жира в обезжиренном молоке. При пониженных температурах снижается производительность сепаратора в 2 – 3 раза.

В работе используют техническую документацию, плакаты и сепаратор.

Дата добавления: 2015-07-16