Производство масла в маслообразователях мешалочного типа

Процесс осуществляется в маслообразователях непрерывного действия путем одновременного охлаждения и механической обработки.

В промышленности используют маслообразователи трехци-линдровые Т1-ОМ-2Т и пластинчатые РЗ-ОУА-1000 производительностью соответственно 600—700 и 1000 кг/г.

Производство масла в цилиндрическом маслообразователе. Нормализованные сливки насосом подаются в маслообразователь. Использование для этой цели центробежных насосов не рекомендуется, так как они способствуют подсбиванию сливок в комочки жира, что нарушает нормальный ход маслообразова-пия. Д. М. Шнайдер рекомендует сливки подавать шестеренчатым насосом с установкой на нагнетательной линии обратной трубы, соединенной с днищем ванны. Сливки, прежде чем попасть в маслообразователь, несколько раз возвращаются в ванну. При этом насос играет роль гомогенизатора, дробящего крупные жировые шарики на мелкие, выравнивая степень их дисперсности. При этом процессы отвердевания жира ускоряются, протекают равномерно и одинаково во всех шариках. На нагнетательной линии устанавливается предохранительный клапан, препятствующий поступлению высокожирных сливок в маслообразователь с давлением выше 0,15 МПа.

Цилиндрический маслообразователь состоит из трех после довательно сообщающихся цилиндров с рубашками, в которые подводится холодильный агент (рассол или ледяная вода). В каждом цилиндре со скоростью 0,25 c~^J вращается вытесни-тельный барабан, обеспечивая перемешивание и продвижение сливок по спирали вдоль барабана. На барабане закреплены два откидывающихся при вращении плоских ножа, снимающие с внутренней охлаждающей поверхности цилиндра отвердевающий слой сливок, который затем смешивается с неохлажденными сливками, в результате чего температура понижается.

Под напором, создаваемым насосом, сливки в маслообразо-вателе продвигаются тонким слоем, поступая сначала в нижний, а затем в средний и верхний цилиндры. В первом нижнем цилиндре сливки охлаждаются до 20—22 °С, т. е. начальной температуры отвердевания глицеридов жира, что несколько ниже первой точки отвердевания жира. В среднем и верхнем цилиндрах происходит дальнейшее охлаждение и перемешивание сливок, что создает условия для дестабилизации их жировой дисперсии, обращения фаз с образованием масла. Оно в виде жидкой струи вытекает в ящик, где быстро затвердевает. Его упаковывают и направляют в холодильную камеру.

Параметры производства масла в цилиндрическом маслооб-разователе подбирают в зависимости от времени года с учетом химического состава жира. Для получения масла с хорошими показателями консистенции продолжительность обработки продукта в зоне кристаллизации должна составлять 140—160 с в весенне-летнее время и температура масла на выходе 16—17°С при производительности 600—700кг/ч, температуре рассола — 2-. —5^СС; в весенне-зимнее время параметры будут соответствовать значениям: 180—200 с, 13—15°С, 550—500 кг/ч, 2— 3°С. Более длительное перемешивание ведет к образованию излишне мягкой, нетермоустойчивой консистенции. В этом случае следует увеличить подачу высокожирных сливок в аппарат или уменьшить подачу рассола в рубашку маслообразователя. При этом температура масла на выходе возрастает на 1—2°С и оно приобретает более твердую консистенцию. Разность в. температуре рассола входящего и выходящего должна быть не выше 1—3°С.

При заниженной температуре рассола на поверхности двух верхних цилиндров образуется замерзший слой, мешающий теплопередаче и процессам маслообразования. На выходе из маслообразователя контролируют консистенцию масла. Масло должно слегка растекаться при заполнении ящика, иметь блестящую глянцевитую поверхность, за счет выделения скрытой теплоты кристаллизации температура его должна повышаться не более чем на 2°С.

Большее повышение температуры указывает на недостаточность прохождения процессов фазовых изменений глицеридов молочного жира в маслообразователе. Взятая на лопатку проба масла должна застывать не менее чем за 40с. Если масло не застывает более продолжительное время (60—100с) и температура в ящике почти не повышается, это указывает на то, что масло в маслообразователе находилось излишне долго и в результате оно будет иметь слишком мягкую, нетермоустойчивую консистенцию.

Для того чтобы успешно управлять процессами маслообразования, необходимо установить оптимальные режимы охлаждения и механической обработки высокожирных сливок для каждого завода в зависимости от сезонных колебаний химического состава жира и создать условия для их стабилизации.

Если масло получается излишне мягкой консистенции, следует увеличить производительность и повысить температуру на выходе из аппарата. И наоборот, при получении масла излишне твердой консистенции — уменьшить производительность маслообразователя и снизить температуру на выходе масла.

Модифицированный цилиндрический маслообразователь имеет барабан диаметром 305 мм и составные (из трех частей) ножи из полиамида. Кристаллизующуюся массу обрабатывают в специальном цилиндре с рамной мешалкой, соединенном трубопроводом с маслообразователем. Частота вращения мешалки от 0,25 до 0,625 с~\ производительность 1000 кг/ч.

Другой маслообразователь конструкции ВНИИМСа состоит из трех обособленных рабочих аппаратов: цилиндрического тонкослойного (зазор 5 мм) охладителя, кристаллизатора и масло-обработника. В охладителе кожухотрубного типа высокожирные сливки охлаждаются путем непосредственного кипения аммиака. Кристаллизатор имеет вид трубы (диаметр 230 мм), на выходе из нее установлен диск с конусными отверстиями. К кристаллизатору соосно крепится маслообработник с мешалкой. Вытеснительный барабан со скребковыми ножами снабжен роторным устройством. Такой барабан (барабан-дис-мембратор) устанавливают в каждом цилиндре маслообразователя.

Роторное устройство представляет собой два диска с ради-ально расположенными на них турбулизирующими лопатками. Один диск подвижный, установлен на валу вытеснительного барабана, другой закреплен на внутренней стороне крышки теплообменного цилиндра. В рабочем состоянии турбулизирую-щие лопатки одного диска входят между рядами лопаток другого диска. Скребковые ножи барабана-дисмембратора снабжены текстурационными гребенками, что усиливает эффективность перемешивания продукта.

Поступающие высокожирные сливки подхватываются трехлопастной мешалкой, перемешиваются и отбрасываются к периферии. Продвигаясь в кольцевом зазоре, охлаждаются, снимаются с охлаждающей поверхности скребковыми ножами и проходят через отверстия и пазы гребенок, где интенсивно перемешиваются. Затем попадают в полость, образованную двумя дисками, где подвергаются воздействию турбулизирующими лопатками, и выходят через патрубок.

Для выработки масла с повышенным содержанием влаги (крестьянского, бутербродного) необходимо снижать производительность маслообразователя на 30—40%, или для интенсификации механической обработки кристаллизующейся массы устанавливают на ножах барабана специальные гребенки, а в маслопроводе после первого и второго цилиндров — рассекательные сетки. Для этой цели ВНИИМС предложил предварительно сливки охлаждать в нормализационной ванне и подавать их параллельными потоками в средний и верхний цилиндры маслообразователя, а затем масло через трехходовой кран вытекает общим потоком в ящик. Маслообразователь при этом используется как обработник. Производительность 600 кг/ч. Увеличение частоты вращения барабана маслообразователя до 0,5 с"¹ позволяет улучшить консистенцию бутербродного масла.

Для производства масла с пониженным содержанием жира разработан четырехцилиндровый маслообразователь Я5-ОМА производительностью 1000 кг/ч.

Особенности производства масла в пластинчатых маслооб-разователях. Пластинчатый маслообразователь конструкции А. А. Виноградова позволяет интенсифицировать термомеханическую обработку и фазовые изменения дисперсной системы сливок, что способствует улучшению консистенции масла. Высокожирные сливки поступают в зазор между пластинами, которые охлаждаются рассолом. На пластинах закреплены вращающиеся ножи, которые снимают с пластин отвердевший слой сливок и интенсивно их перемешивают. Для интенсификации процесса обращения фаз пластинчатый маслообразователь имеет специальную камеру для кристаллизации молочного жира. Внутри ее вместо цилиндрической установлена лопастная мешалка, что позволило значительно уменьшить габариты камеры.

Украинскими специалистами разработана установка РЗ-ОУА, в которой процесс обработки высокожирных сливок разделен на две стадии. Сначала высокожирные сливки насосом-дозатором подаются в пластинчатый тонкослойный теплообменник скребкового типа. Здесь при непрерывном перемешивании сливки быстро (несколько десятков градусов в мин) охлаждаются до 15—20°С. Затем продукт поступает в маслообработ-ник. В зависимости от химического состава жира обработка длится от 40 до 120 с. Готовый продукт, выходящий из аппарата с температурой 16—19°С, фасуют в ящики.

Регулирование режимов термомеханической обработки продукта в маслообразователе ведут по удельной затрате мощности: в весенне-летнее время она должна составлять 30—40 Вт/кг, в осенне-зимнее — 60—70 Вт/кг. Обращение фаз протекает интенсивно при 13—15°С, так как эта температура совмещает первую и вторую точки отвердевания молочного жира. Для получения масла хорошей консистенции на механическую обработку продукта следует затратить 2000—3000 Дж/кг при удельной затрате мощности 20—60 Вт/кг. С повышением удельной затраты мощности на механическую обработку уменьшается продолжительность механической обработки структурообразо-вания. Температура масла на выходе из аппарата в зависимости от времени года изменяется от 16,5 до 18 °С.

В весенне-летнее время года для улучшения консистенции масла уменьшают удельные затраты энергии, не снижая производительность аппарата, а в осенне-зимнее — увеличивают температуру масла на выходе из аппарата. Изменение удельных затрат проводят путем регулирования частоты вращения вала охладителя. В качестве хладагента используют рассол с температурой не ниже —10 °С. Допустимое рабочее давление продукта в маслообразователе составляет 0,4 МПа, температура сливок на входе в аппарат 70 °С.

Также созданы новые модели пластинчатых маслообразова-телей производительностью 1000 и 2000 кг/ч, в которых достигается высокая интенсивность теплообмена. С их использованием можно вырабатывать различные виды масла. Низкожирные виды масла (40—60% жира) можно вырабатывать на установке, куда входят охладитель сливок, дестабилизатор жировой эмульсии и маслообразователь. Температура охлаждения сливок для масла с массовой долей жира 62% —16°С, 50% — 12°С. Температура обращения фаз для масла 50%-ной жирности—от 12 до 15°С, 60%—от 16 до 22°С. При этом затраты энергии составляют 6—7 кВт-ч на 1 т.

Установка Я5-ОМЛ включает насос-дозатор для подачи продукта, охладитель сливок, дестабилизатор жировой эмульсии, маслообразователь и систему автоматического регулирования режима работы. Нормализованные сливки 75—50%-ной жирности насосом-дозатором подаются в пластинчатый теплообменник для охлаждения ледяной водой до температуры 12—20 °С в зависимости от вида масла. Далее охлажденные сливки поступают в дестабилизатор для обращения фаз, затем в маслообразователь для интенсивной механической обработки. В зоне обработки продукт находится 250 с, когда формируются структурно-механические свойства масла.

Дата добавления: 2014-01-11