Способ пастеризации молочных продуктов в емкости

оюэ советскихоциАлистическиЕСПУБЛИК 9(й)5 А 23 С 3/00, А 01 3 25/00РЕТЕНИЯ нный комитетниям и отквытиям ГОСУДАРС гго ф "чОБР ПРИ ГКю Л АВТ ЕТЕЛЬСТ ь г .м: ".,(56) Авторское свидетельство СССР Ь 1291088, кл.А 01 3 25/00, 1983.Авторское свидетельство СССР Ь 1353367, кл. А 01 3 25/00, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1264875,. кл. А 01 3 25/00, 1983.(57) Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано , при пастеризации молочных продуктов, в частности при изготовлении сычужных сы-.ров на заводах и в цехах по переработке молока относительно небольшой мощности. Цель изобретения - сокращение времени обработки и повышение качества продукта. онструктор- осагропромО Изобретение относится 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 изобретения - сокращение времени обработки.и повышение качества продукта. На фиг.схема устанотеризации и отов; на фигсечение;Установкакой 2 и рубашшалку 4, исисточник 6 хили ледяная вботером 7, ра АНИЕ ИЗО 1703025 А 1 2Способ включает нагрев с одновременным перемешиванием до температуры пастеризации, выдержку и кондуктивное охлаждение до заданной температуры. Нагрев осуществляют путем барботирования насыщенного водяного пара в приданном слое, после выдержки емкость герметизируют с последующим вакуумированием до исходной температуры молочного продукта, при этом диаметр пузырька пара выбирают из соотношения б = 1.829 Р Фlю(Я,/6 х, х ( г + с 0) 14 где 9 = 9,8 м/с 2; /3 - объемное расширение молока, град ; ,А - соответственно кинематическая вязкость, м /с, теплопроводность, Вт/м град;г,с - соответственно теплота конденсации, Дж/кг, и теплоемкость пара, Дж/кг град; О - средний градиент температур в молоке, град; 0 - подача пара на единицу горизонтальной поверхности емкости, кг/мс;й - частота пе 2ремешивания, с 1. С целью регулирования влагосодержания молочного продукта в процессе вакуумирования осуществляют кондуктивный нагрев или дополнительное охлаждение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 показана принципиальная вки, реализующей способ пас- хлаждения молочных продук 2 - емкость, продольное содержит елгкость 1 с крышкой 3 для теплоносителя, меточник 5 теплоносителя и ладоноси;еля (водопроводная ода). Установка снаб+,енэ бэрзл 1 ещенным у дна емкости, вэКУУЛа-НаСОСОМ Й, НЗПРИМЕт. фДОКОЛЬЦЕВЫМт подключенным к паровой полости 9 амкости. Источйик теплоносителя 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 ати. Барботер совмещен с мешалкой и выполнен в виде перфорированной трубы, установленной поперек дна емкости с возможностью продольного возвратно-поступательного движения. Диаметр отверстий или ширина щв соответствует начальному диаметру барботируемых пузырьков пара. Вход водо- кольцевого насоса по воде подключен к источнику хладоносителя, а выход - к рубашке емкости.Способ пастеризации молочных продуктов осуществляют следующим образом.Емкость предварительно стерилизуют и заполняют молоком. Теплоноситель в виде насыщенного водяного пара давлением до 0,7 ати подают в барботер-мешалку, перемещают еговдоль емкости, за счет чего шлейф из пузырьков разворачивают в виде горизонтальной завесы, ко 1 орая медленно поднимается в слое молочного продукта после одного прохода барботера-мешалки. Одновременно пузырьки пара постепенно конденсируются и умейьшаются в диаметре, передавая тепло конденсации близлежащим слоям жидкости путем конвекции, Во избежание местного перегрева молочного продукта диаметр пузыоьков выбирают из соотношения.у,А - соответственно кинематическая вязкость,м /с, и теплопроводность, Вт/и"2 2град;г,с - соответственно теплота конденсации, Дж/кг, и теплоемкость пара, Дж/кг оград;О- средний градиент температур в молоке, град;6 - подача пара на единицу горизонтальной посерхности емкости, кг/м .с; и - частота перемещения, с, После вытеснения паровой завесы из придонного слоя емкости холодным молоком барботер-мешалкуперемещают в об ратном направлении и повторяют цикл барботажа, конденсации и нагрева слоев молока до заданной температуры 75 С, необходимой при изготовлении сычужных сыров. Частоту перемещения барбогера-мешалки, соответствующую периодичностиподачи пара, выбирают исходя из времени5 прохождения паровой завесы через придонный спой емкости толщиной, соответствующей диаметру трубы барботера-мешалкиЭто время не должно превышать врс ткйисуществования (конденсации) ".,еровых пу 10 аырьков, Для в типов приводоа машалокмолочных продуктов максимальная частотаперемещений не превышает 20 ч 1,Повле выдержки. молочного продуктапри температуре пастеризации 75 ОС осуще 15 ствляют йроцесс охлаждения, Герметизируют емкость с помощью крышки. Откачиваютпаровоздушную смесь, постепенно понижая давление в емкости от атмосферного дозаданного вакуумного разрежения. После20 того как давление в емкости станетнижедавления насыщенных паров, жидкость начинает кипеть. Пренебрегая теплообменомванны с окружающей средой, можно счи тать, что скорость охлаждения пропорцио 25 нальна скорости. испарения, определяемой,в свою очередь, и скоростью откачки пара.Если по техпроцессу требуется стабилизировать влагу в молочном продукте, то ох-лаждение от температуры пастеризации до30 начальной температуры молока осуществляют только за счет откачки пара без теплообмена емкости с окружающей средой.После этого дальнейшее охлаждение проводят ледяной водой, которую подают в ру 35 башку емкости.В случае необходимости снижения влаги в молочном продукте в процессе охлаждения за счет кипения жидкости и откачкипара в рубашку емкости подают теплоноси 40 тель, Тогда процесс охлаждения тем самымзамедляется или даже приостанавливаетсяпри одновременном испарении и откачке.влаги; Так, при дополнительном выпаривании влаги, например, с уменьшением влаго 45 содержания на 1; от исходной массы 1500кг дополнительное количество теплоты,подводимое при кондуктивном нагреве, составляет С 1 = пп =. 2450 15 = 36,8 МДж. Дополительный нагрев осуществляют путем50 подачи соответствующего количества параиз парового котла в рубашку емкости. Контроль и измерение количества подводимогоили отводимого тепла целесообразно осуществлять по изменению температуры мо 55 лочного проидукта при одновременномпрекращенйи вакуумирования (откачки пара). Например, после охлаждения молочного продукта, только за счет вакуумирования,до исходной температуры 20 С прекращают откачку пара и нагревают продукт путем36,8 10 кДж Сп 1 4,2 кДжЛсг.град 1500 кг 5,80 СПосле этого продолжают охлаждение,например, до 20 С только за счет вакуумнойоткачки пара. Охлаждение продукта до тем-.лературы ниже исходной осуществляют известным путемхолодной или ледяной, водой, при этом влагосодержание не изменяется.Для повышения влаги в молочном продукте в рубашку емкости подают хладагент,тем самым повышая скорость охлаждения иоставляя избыточное количество влаги в молочном продукте. Так, при увеличении вла-.госодержания на 1 или на 15 кг для 1500кг молока, в рубашку емкости, обратнопредыдущемуслучаю, подают холодную или- ледяную воду для теплоотвода 36,8 МДж.С целью повышения производительности по пару и разрежения в емкости хлада гент сначала подают на вход по водеводокольцевого насоса, снижают температуру в его рабочей полости, а затем - врубашку емкости.П р и м е р. Нагрев 1500 кг молока в 30 (У Л.типовой емкости 2 ф 1 1 и. 0=1,829 /3Принимают градиент температур моло-ка О = 5 С, диаметр трубы 30 мм, б = 5 и 10мм. Из теплового баланса количество подаваемого пара для иагрева 1500 кг молока от20 до 75 С составляет около 120 кг. Из предлагаемого соотнвдения для диаметра 5 мм.2,6/и - 11 кг/м; для диаметра пузырьков 10мм соответственно 10 кг/и, что определяетпри частоте перемещений 10 ч скоростьподачи пара соответственно 220 и 190 кг/чи обеспечивает нагрев молочного продуктапримерно за 30 и 40 мин, Увеличение частоты перемещений пропорционально повы шает допустимую скорость подачи пара. Изприведенных численных примеров видно,что верхний предел скорости подачи парасоставляет около 1000 кг/ч и минимальноевремя пастеризации молока около 10 мин,С(г+сО подачи пара в рубашку емкости. Так, температура нагрева Охлаждение молочного продукта от температуры 75 до 350 С может быть осуществлено в течение 30 мин при использованииводокольцевого вакуум-насоса соответствую 5 щеи производительности. Увеличивая скорость откачки, пропорционально увеличиваюттеплоотдачу и уменьшают время охлаждения -молочного продукта,Использование предлагаемогб способа10 пастеризации молочных продуктов позволяетдостигнуть более высокую производительность, качество и стерильность изготовления.Формула изобретен и я1. Способ пастеризации, молочных про 15 дуктов в емкости, включающий нагрев с одновременным перемешиванием дотемпературы пастеризации, выдержку икондуктивное охлаждение до заданной температуры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с20 целью сокращения времени обработки иповышения качества продукта, нагрев осуществляют путем периодического барботирования насыщенного водяного пара впридонном слое, а после выдержки емкость25 герметизируют с последующим вакуумиро-ванием до исходной температуры молочного продукта, при этом диаметр пузырьковпара выбирают из соотношения,где 8 - обьемное расширение молока, 35 градР,А - соответственно кинематическаявязкость, м /с и теплопроводность, Вт/мф2 2оград;г, с- теплота конденсации, Дж/кг и теп лоемкость пара, Дж/кг гр;О- средний градиент температур в молоке, град;О - подача пара на единицу горизонтальной поверхности емкости, кг/м с;и - частота перемешивания, с .2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи й с ятем, что, с целью регулирования влагосодержания молочного продукта, в процессе вакуумирования осуществляют кондуктивныйнагрев или дополнительное охлаждение,1703025 р Л 7 РцгСоставитель А, БерлинРедактор Н, Лазаренко Техред М.Моргентал орректор Н, Ревска Заказ 7ВНИИПИ Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва. Ж, Рауаская наб 4/5 Произ венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1