Расчёт основных параметров пастеризатора

Актуальность темы исследования. Пастеризованное молоко — дольше храниться без потери полезных свойств. Сегодня существуют два разных процесса, направленных на увеличение срока хранения молочного продукта: пастеризация и ультрапастеризации. Процессы схожи, но имеют и различия. Пастеризовать молоко можно при помощи специальной ванны, обычного или же инфракрасного пастеризатора.
Принцип действия пастеризаторов заключается в непрерывном прохождении молока через камеру (как бы она ни была устроена), выдержке в течение определённого времени или без неё.
Независимо от способа обработки, пастеризованный продукт должен сохранить вкус, витаминно-минеральный состав и структуру белка. При этом не допускается присутствие болезнетворных микроорганизмов.
Цель исследования – выполнить расчёт основных параметров пастеризатора.
Задачи исследования:
1) рассмотреть классификацию пастеризаторов, применяемых в пищевой промышленности;
2) проанализировать технологическую линию производства молока;
3) выполнить расчёт основных параметров пастеризатора.
Объект исследования – пастеризатор молока.
Предмет исследования – расчёт основных параметров пастеризатора
Структура работы: введение, три главы, заключение и список использованных источников.



 
1 Классификация пастеризаторов, применяемых в пищевой промышленности

Пастеризатор – аппарат, предназначенный для нагревания вязких и жидких пищевых продуктов с целью избавления от бактерий. Продолжительность воздействия варьируется в пределах 15-30 минут, максимальная температура обработки составляет 60-70⁰С, при этом происходит уничтожение не спороносных бактерий.
Пастеризации подвергают продукты, которые теряют свои свойства при нагревании до 75⁰С и выше, из-за чего их недопустимо стерилизовать. Таким образом, обрабатывают йогурты, молоко и кисломолочные напитки, пиво, соки, всевозможные соки и пасты. После пастеризации в них остаются бактериальные споры. Чтобы они не прорастали, необходимо соблюдать низкотемпературный режим.
По предназначению различают несколько видов пастеризаторов: для молока, фруктовых и овощных соков, сливок, напитков, получаемых путем брожения (вино, пиво и т. д.), а также других продуктов, нуждающихся в термической обработке. По принципу действия различают следующие категории устройств:
- Периодические пастеризаторы, еще их называют дискретными. Они нашли широкое применение в производстве соусов, кетчупов и других пастообразных продуктов.
- Непрерывного действия – их используют преимущественно для обработки жидкостей: молока, соков, вина и прочих напитков .
В свою очередь по методу нагрева пастеризаторы подразделяются на септические (нестерильные) и асептические (стерильные). В последних используют два способа прогрева продуктов:
- С помощью генератора пара (стерильного), который непосредственно используется для обработки жидких и пастообразных веществ. Их охлаждение осуществляется в вакуумных камерах.
- Одно из различий асептической пастеризации от септической заключается во времени воздействия, имеет значение и температура прогревания. Так, стерильная обработка некоторых молочных продуктов может длиться всего 4 секунды, а септическая обработка йогурта – от пяти минут и более. Зачастую цикл пастеризации содержит дополнительные виды обработки, благодаря которым меняются свойства продукта. Речь идет о сепарации, гомогенизации, коррекции жирности и других способах воздействия на напитки и иную пищевую продукцию .
Различают трубчатые, пластинчатые и скребковые пастеризаторы. Каждый из типов имеет свои особенности и преимущества:
Пластинчатые пастеризаторы. Предназначены для обработки жидкостей с низкой вязкостью, к ним относят соки, алкогольные и безалкогольные напитки, молоко.
Трубчатые пастеризаторы – подходят для нагрева пищевых продуктов с разной степенью густоты: начиная от молочных напитков и завершая соусами и кремами. Их обработка осуществляется в закрытом потоке. Подобное оборудование обойдется дешевле, чем пластинчатые пастеризаторы, кроме того, есть возможность создавать в закрытом потоке высокое давление, увеличивать скорость перемещения жидкостей и пастообразных смесей, а также управлять температурой.
Скребковые пастеризаторы. Их применение оправдано, когда необходимо обработать вязкие продукты: пасты, кетчупы, творожные массы и прочие. Такое оборудование позволяет равномерно прогревать и охлаждать продукты благодаря их постоянному перемешиванию.
При выборе пастеризатора следует ориентироваться на свойства жидкостей и паст, которые предполагается обрабатывать. Дешевле всего обойдутся трубчатые аппараты, дороже – скребковые и пластинчатые.
Аппараты для пастеризации делятся на:
- открытые;
- закрытые;
- трубчатые;
- пластинчатые;
- центробежные;
- пароконтактные.
По принципу действия различают пастеризаторы:
- непрерывного действия;
- периодического действия.
По виду обработки продукта выделяют:
- термические (длительной, кратковременной и мгновенной пастеризации);
- холодные (облучение в инфракрасном и ультрафиолетовом спектре, воздействие ультразвуковыми и радиоволнами).
По используемой энергии:
- тепловые;
- электрические.
Производят приборы, которые отличаются количеством секций:
- односекционные;
- двухсекционные;
- многосекционные.
Удобны для использования автоматизированные системы для пастеризации и охлаждения молока. По такому принципу организовано молочное такси. Аппарат предназначен для искусственного вскармливания телят на крупных комплексах. Систему программируют так, чтобы молоко в ней пастеризовалось, охлаждалось и подогревалось ко времени кормления молодняка. Конструкция не допускает повторной микробиологической обсеменённости, что предотвращает желудочно-кишечные расстройства у телят.
Большинство предприятий использует аппараты для термической обработки, которые различаются по времени воздействия:
- Длительная пастеризация заключается в нагреве молока до 63 °С и сохранении этого уровня температуры в течение получаса. Для такой обработки используют пароконтактные ванны (ёмкости) повторяющегося действия.
- При кратковременной пастеризации нагрев происходит до 72 °С. Температуру сохраняют полминуты. Такой вид обработки обеспечивают пластинчатые аппараты.
- Мгновенная - нагрев до 90 °С без поддержания уровня температуры. Конструкция прибора для этих целей – центробежная с вытесненным барабаном. Механизм приводится в действие электричеством.
Принцип действия пастеризаторов заключается в непрерывном прохождении молока через камеру (как бы она ни была устроена), выдержке в течение определённого времени или без неё .
Независимо от способа обработки, пастеризованный продукт должен сохранить вкус, витаминно-минеральный состав и структуру белка. При этом не допускается присутствие болезнетворных микроорганизмов.