Установка для комплексной обработки молока
Владельцы патента RU 2421983:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенская государственная технологическая академия (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству молочных продуктов - молока, сливок. Установка для комплексной обработки молока содержит паровой инжектор, камеру смешения, сопло Лаваля и гомогенизирующую головку. При этом между камерой смешения и гомогенизирующей головкой размещен аксиально-лопаточный завихритель. При работе установки сырье под давлением поступает в паровой инжектор, где при смешении потока очищенного водяного пара протекают процессы стерилизации молока совместно с его дезодорированием. Перед поступлением на стадию гомогенизации жидкий поток ускоряется в сопле Лаваля. Далее с помощью завихрителя происходит турбулизация и диспергирование молочного продукта. Конечной стадией гомогенизации является истечение продукта через регулируемый зазор гомогенизирующей головки. Это позволяет добиться повышения диспергирования продукта за счет усиления процессов турбулизации сырьевого потока. 2 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству молочных продуктов - молока, сливок.
Обработка молока и молочных продуктов сопровождается протеканием механических и тепловых процессов. К ним относятся пастеризация, стерилизация, дезодорирование, гомогенизация продуктов и т.д.
Применяемое в молочной промышленности оборудование для тепловой обработки молока представляет собой отдельные аппараты: пастеризационно-охладительные или стерилизационные установки.
В настоящее время считается целесообразным совершенствование технологического оборудования для стерилизации молока, работающего как по принципу косвенного нагрева, так и в режиме прямой термообработки. Однако нагрев молока до высокой температуры при непосредственном контакте с паром и охлаждение за счет самоиспарения является наиболее прогрессивным способом тепловой обработки молока.
В некоторых пастеризационно-охладительных установках применяют устройства для удаления нежелательных запахов и привкусов - дезодораторы. Дезодораторы бывают с инжекцией острого пара в продукт при атмосферном давлении и вакуумные.
Гомогенизация продуктов осуществляется в гомогенизаторах клапанного типа или роторных гомогенизаторах-пластификаторах.
Гомогенизаторы клапанного типа служат для обработки молока и сливок с целью их расслаивания при хранении.
Гомогенизаторы-пластификаторы роторного типа применяют для изменения консистенции таких молочных продуктов, как плавленые сыры и сливочное масло. В обработанном с их помощью сливочном масле водная фаза диспергируется, в результате чего продукт лучше хранится.
Таким образом, перечисленные процессы проводятся на различном пищевом оборудовании в различных технологических условиях и с различной эффективностью, при этом обеспечивается проведение только одной технологической операции производства молока.
Наиболее близким по сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является устройство для гомогенизации (см. пат. РФ №2321251, A01J 11/16, 2005.07.19).
Недостатками прототипа являются невысокая степень турбулизации потока молочного сырья, а также ограничение процесса проведением только одной технологической операции производства молока. В частности, гомогенизация осуществляется путем организации вихревого приосевого субкавитирующего режима течения в вихревой трубе путем тангенциальной подачи жидкости. Однако тангенциальные завихрители, с помощью которых жидкость вводится в трубу через тангенциальные отверстия, требуют дополнительной установки в трубах осевых завихрителей. Наибольшую крутку непосредственно за собой создают лопаточные завихрители.
Целью изобретения является повышение диспергирования продукта за счет усиления процессов турбулизации сырьевого потока, осуществляемых с помощью размещенного в установке аксиально-лопаточного завихрителя, а также обеспечение комплексной механической и тепловой обработки молока за счет размещения в установке парового инжектора и камеры смешения.
Для достижения этой цели предлагается использовать установку для комплексной обработки молока (фиг.1). Установка предназначена для последовательного проведения стадий стерилизации с дезодорированием и гомогенизации.
Значительных турбулентных пульсаций можно достичь, применяя создание вихревых закрученных потоков. Шарики жира молочных продуктов, находясь в таком потоке, теряют устойчивость, липидные оболочки разрушаются и шарики делятся.
На фиг.2 представлен аксиально-лопаточный завихритель, который предлагается разместить в головке гомогенизатора для усиления турбулентности потока продукта. Закрученный поток в осесимметричных каналах относится к группе пространственных течений в поле центробежных массовых сил. Он характеризуется отношением двух составляющих (осевой и вращательной) скоростей, наличием поперечного и продольного градиентов давления, значительными турбулентными пульсациями.
Установка состоит (фиг.1) из парового инжектора 1, камеры смешения 2, сопла Лаваля 3, аксиально-лопаточного завихрителя 4 и гомогенизирующей головки 5.
При работе установки сырье под давлением попадает в камеру смешения 2, где молоко смешивается с поступающим из парового инжектора 1 потоком очищенного водяного пара. В данной части установки протекают процессы стерилизации молока совместно с его дезодорированием. Далее с помощью аксиально-лопаточного завихрителя 4 происходит турбулизация и диспергирование молочного продукта. Конечной стадией гомогенизации является истечение продукта через регулируемый зазор гомогенизирующей головки 5.
Таким образом, применение установки для комплексной обработки молока существенно повышает гомогенизацию продукта за счет усиления его диспергирования при прохождении через аксиально-лопаточный завихритель, при этом в установке с помощью парового инжектора, камеры смешения и гомогенизирующей головки последовательно проводятся стадии стерилизации, дезодорирования и гомогенизации продукта. Установка может быть применена в любой другой отрасли, решающей аналогичные задачи.
Изготовление установки не требует разработки новых материалов или новых технологий.
Установка для комплексной обработки молока содержит паровой инжектор, камеру смешения, сопло Лаваля и гомогенизирующую головку, при этом между камерой смешения и гомогенизирующей головкой размещен аксиально-лопаточный завихритель.
