Производство творога

в) центрифугирование (сепарирование) применяется для удаления из 
соков различных взвешенных частиц. Соки с мякотью центрифугируют для 
удаления наиболее крупных частиц мякоти с целью придания продукту 
наиболее однородной консистенции;

 

 

сепараторы

По технологическому назначению

По способу подвода исходной системы и отвода продуктов сепарирования

По способу выгрузки осадк

выгрузки осадка

разделители

осветлители

комбинированные

открытые

Полузакрытые

(полугерметичные)

Герметичные

(закрытые)

С ручной выгрузкой (периодической)

 

С центробежной

выгрузкой

 

Непрерывная

выгрузка

 

Периодическая выгрузка

 

сопловые

С наклонными

 каналами

С подвижным

 днищем

С внутренним

поршнем

Рисунок   3.1 - Схема классификации современных молочных сепараторов.

г) фильтрование применяют для получения кристально прозрачных 
соков, не дающих осадка при хранении. В соковой промышленности 
применяют фильтровние с кизельгуром или через фильтрокартон. Первое 
называют предварительной фильтрацией и почти всегда проводят перед 
фильтрованием через фильтркартон.

д) ультрафильтрация применяется при производстве осветленных 
концентрированных соков. При этом она заменяет не только сепарирование, 
кизелыуровый и пластинчатый фильтр-пресс, но и обработку осветляющими 
веществами.

 

Современное оборудование для очистки и осветления соков 

Грубую  очистку сока от взвесей осуществляют сразу после отжима сока, так как  длительное нахождение частиц мякоти в соке способствует его окислению  и ухудшению вкуса и цвета. Для грубого фильтрования используют разные ситовые устройства, различающиеся  по конструкции и форме, и гидроциклоны. В Болгарии и других странах для  этой цели применяют щеточные ситовые  фильтры непрерывного действия, которые  встраиваются в сокопровод.

Фильтры. Ситовый щеточный фильтр фирмы «Бухер» (Швейцария) представляет собой цилиндрическое сито, заключенное в кожух, внутри которого расположен ротор со щетками (рисунок 3.2).

 

Рисунок 3.2 - Ситовый щеточный фильтр фирмы «Бухер»: 1 — привод, 2 — сальник, 3 — винт деаэратора, 4 — цилиндрическое сито, 5 — конусообразный бункер для осадка, 6 — щетки, 7 — вал.

Сок поступает через входной  штуцер, расположенный на крышке, и  попадает внутрь цилиндрического сита. Здесь под действием центробежной силы, создаваемой ротором, сок отбрасывается  на стенки цилиндра и проходит через  отверстия сита в наружную камеру, откуда затем выводится из аппарата. Взвеси оседают на стенках сита и  сбрасываются щетками ротора в нижний конусообразный бункер, откуда выводятся из аппарата. Сито дополнительно промывается ополаскивающим устройством. Аппарат выпускается двух типов производительностью по воде 300 и 100 м /ч, имеет сменные сита с перфорацией (в мм): 0,9; 1,1; 1,6; 2,0. Максимальное давление сока на входе 0,23 и 0,5 МПа, на выходе 0,15 МПа. Части, соприкасающиеся с соком, изготовлены из нержавеющей стали, скребки — из резины или тефлона, щетки — из синтетических материалов.[1]

В  линию  часто  устанавливают  последовательно  два  фильтра  с перфорацией сит 1,6 и 0,9 мм.

Для очистки виноградного сусла  от взвесей ВНИИВиПП «Магарач» и  СКТБ «Дезинтегратор» предложен  метод механоимпульсной обработки. Метод основан на том, что в  результате такой обработки сока происходит разрыв гидрофильных связей между жидкой фазой сусла и  ее коллоидными частицами и появляется четкая граница раздела фаз.

Для механоимпульсной обработки сусла  разработчиками совместно с Таллиннским  СКТБ изготовлен механоимпульсный реактор  производительностью 5500 л/ч.

Неосветленное сусло поступает  в центр рабочей камеры реактора, где взвеси, ударяясь о пальцы особой конструкции, подвергаются механоимпульсному  диспергированию Одновременно в  жидкости, интенсивно перемешиваемой ротором, образуются круговые потоки, которые способствуют засасыванию  атмосферного воздуха через специальный  ввод и образованию пузырьков  газа. Взвеси сорбируются на пузырьках  газа и легко, и быстро флотируются  из дезинтегратора в виде мелкодисперсной  пены. Наиболее эффективно механоимпульсный реактор работает в течение первого  часа после запуска.

Объем осадков снижается на 17—20 %, а их влажность— на 1,6—2,2% Хорошие  результаты получены при сочетании  способа механоимпульсной обработки  с осветлением ферментами.

Гидроциклоны. По устройству гидроциклон  несложен. Он состоит из цилиндрического  корпуса диаметром от 20 до 150 мм с  коническим днищем, выполненным под  углом 15—20° к вертикали Сок  подводится к цилиндрической части  корпуса тангенциально через  патрубок под углом около 4° к  горизонтали При вращении сока под  действием центробежной силы более  крупные частицы отбрасываются  к стенкам устройства и, двигаясь по спирали, отводятся через патрубок в нижней части циклона в виде сконцентрированной массы взвесей. Осветленный сок с уменьшенным  содержанием взвешенных частиц выводится  через патрубок в верхней части  устройства. [2]

В Венгрии гидроциклоны устанавливают  в линии производства соков с  мякотью для удаления более крупных  взвесей и попавших в сок частиц песка.

Фирма «Нивоба» (Нидерланды) выпускает  разные модели гидроциклонов, которые  используются в пищевой и фармацевтической промышленности Они пригодны для  отделения взвешенных частиц размером от 5 до 1000 мкм.

В производстве соков с мякотью  применение гидро циклона обеспечивает наличие частиц одного размера в  готовом продукте, поскольку более  крупные частицы удаляются. Для  повышения эффективности очистки  целесообразно устанавливать последовательно  несколько гидроциклонов.

В группе гидроциклонов «Нивоба» имеются  микро-гидроциклоны, объединенные в  многоступенчатую систему, которые  обеспечивают удаление мелких взвесей.

Для ускорения очистки соков  применяют центрифугирование.

Фильтрующая центрифуга ФВИл-701к-04. Предназначена  для извлечения сока в линии комплексной  переработки яблок. Индекс марки  центрифуги означает: Ф—фильтрующая, В — вертикальная, И — с  инерционной выгрузкой осадка, л  — лопастная.

Техническая характеристика центрифуги ФВИл-701к-04 Производительность по исходному продукту, т/ч    до 10

Фактор разделения   1250-1550

Внутренний диаметр корпуса  ротора, мм  700

Частота вращения ротора, мин"¹   1800—2000

Число лопастей   24

Ширина щели сит, мм   0,15; 0,25, 0,4, 1,1,5, 2,6

Площадь фильтрующей поверхности, м2  1

Масса, кг        1820

Центрифуга ФВИл-701к-04 состоит из ротора 6, корпуса 2, привода 5, клиноременной  передачи 4 и электродвигателя 3. Ротор  представляет собой корпус с установленными на нем фильтрующими лопастями и  стаканом. На стакане крепится терочный диск Трубки отвода сока выведены через  дно ротора Фильтрующий ротор  закрыт крышкой.

Яблоки, загружаемые в центрифугу через бункер 7, попадают на терку  Через кольцевые зазоры между  теркой и диском измельченная масса  поступает на сетки фильтрующих  лопастей Профиль лопасти обеспечивает непрерывное перемещение продукта с момента поступления его  до схода под действием сил, возникающих  при вращении ротора Непрерывное  разделение сока и твердой фракции  достигается за счет того, что на лопасти происходят одновременно и  непрерывно два процесса- основной: разделение плодоовощной мезги на твердую  и жидкую фракции, вспомогательный: перемещение мезги по фильтрующей  перегородке.

Сок, проходя  через отверстие сетки, поступает  в корпус лопасти, а затем по трубкам  отвода сока попадает в сокосборник, а из него в циклон 7. Последний  служит для выделения воздуха  из сока.

Мезга, отделенная от сока, выгружается под  действием центробежной силы через  окна в корпусе ротора, попадает через кольцевое пространство между стенкой корпуса центрифуги и сокосборником в бункер или на транспортер.

Новым типом центрифуг являются декантеры (рисунок 1.4). Они представляют собой горизонтально расположенные  шнековые центрифуги с конусным барабаном, предназначенные для непрерывного осветления жидкостей с высоким  содержанием взвесей.

Декантеры выпускают фирмы «Альфа-Лаваль» (Швеция), «Вестфалия» (ФРГ) и др. Производительность декантеров NX фирмы «Альфа-Лаваль» 18 ООО л/ч, фирмы «Вестфалия» — от 8000 до 20 000 л/ч при частоте вращения барабана 5500-4000 мин^-1, ротора 3000 мин^-1. Производительность декантеров зависит от вязкости жидкой фазы, характера разделяемых компонентов, желаемой степени осветления и влажности удаляемой твердой фазы (выжимок).

Сепараторы.

В значительной степени сок осветляется  на сепараторах, (рисунок 3.3). Поскольку величина частиц взвесей мала и их плотность незначительно отличается от плотности сока, при конструировании сепараторов для соковой промышленности основное внимание обращают на повышение частоты вращения ротора. В современных сепараторах барабан вращается с частотой 6500 — 7000 мин^-1.

В зависимости от конструкции сепаратора его можно применять как для  выделения твердых взвешенных частиц из сока, так и для разделения смеси жидкостей на два компонента.

Для очистки осветленных и неосветленных  соков с содержанием взвесей  до 10 % применяют осветляющие сепараторы тарельчатого типа саморазгружающиеся. Наибольшее распространение в соковой  промышленности получили сепараторы фирм «Альфа-Лаваль» (Швеция), «Вестфалия» (ФРГ), производства государственного предприятия  Германии и др. В России выпускают  аналогичные сепараторы марок Г9-КОВ, А1-ВСЗ производительностью 10 т/ч  и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.3 - Сепаратор для молока

1—станина, 2 — электродвигатель, 3 - корпус, 4 — питательно-разгрузочная камера; 5 — крышка, 6 — второй диск, 7 — неподвижная крыльчатка; 5 — цилиндры, 9 — барабан, 10 — первый диск.

Сепаратор Г9-КОВ (рисунок 3.4) полузакрытого  типа с пульсирующим центробежным выходом  осадка. В барабане сепаратора расположен   тарелкодержатель   с   пакетом тарелок, в средней части основания имеется 12 диаметрально расположенных   разгрузочных щелей, перекрываемых верхней кромкой поршня перед подачей продукта в барабан. Производительность сепаратора до 10 м³/ч, диаметр барабана 0,6 м, зазор между тарелками 0,5 мм, частота вращения ротора 5000 мин^-1, мощность электродвигателя 13 кВт.

В саморазгружающихся тарельчатых  сепараторах молоко входит в сепаратор  через отверстие вблизи нижнего  конца диска и под действием  перепада давлений течет в каналы, образованные между тарелками, наклонно снизу вверх к внутреннему  краю тарелки. Тарелки (40—150 шт.) с тонкими стенками (0,35—0,75 мм) выполнены в виде боковой поверхности конуса (угол наклона 35—45°) и отделены одна от другой ребрами высотой 0,4—2 мм. Под действием центробежной силы взвешенные частицы, имеющие большую плотность, чем сок, прижимаются к коническим тарелкам и непрерывно соскальзывают с нижней части тарелок в сборник осадка, а очищенный сок выходит из верхней части канала между тарелками. В саморазгружающихся тарельчатых сепараторах, работающих периодически, взвешенные частицы собираются в камеру для осадка с двойным конусом и через определенные промежутки времени без остановки сепаратора автоматически выбрасываются.

Рисунок 3.4 - Сепаратор Г9-КОВ:

1—станина; 2—горизонтальный вал; 3—плавающая опора; 4—гидроузел; 5—приемник шлама; 6—барабан; 7—приемно-выводное устройство; 8—крышка; 9—ванна; 10—вертикальный вал.

Фильтры. Основным рабочим органом любого фильтра является фильтрующая перегородка. Она может быть одинарной из различных  тканей (бельтинг, лавсан и др.), керамические и металлические материалы —  или состоять из двух слоев —  один слой ткани и другой слой осадка из уплотненных взвешенных частиц. Уплотненный слой, или осадок, образующийся в большинстве случаев при фильтровании полидисперсных суспензий, частицы взвесей которых тиксотропны, является основным рабочим органом фильтра.

Существуют различные конструкции  фильтров, работающих периодически и  непрерывно. В пищевой промышленности используются в основном фильтры  периодического действия. Наиболее распространен  в пищевой промышленности фильтр-пресс, который используется для окончательной  очистки при производстве осветленных  соков.

Фильтр-пресс (рисунок 3.5) смонтирован  на передвижной станине 1, на которой расположены задняя упорная плита 5, передняя нажимная плита 9 и 95 плит 6, 8, своими приливами установленные на два горизонтальных стальных стержня 7. Для облегчения конструкции плиты изготовляют из алюминия.

Рисунок 3.5 – Фильтр-пресс:

Насос 2, нагнетающий суспензию  в канал 4, приводится в движение электродвигателем 3. Нажимная плита 9 перемещается винтом 10 при помощи штурвала 11. Уплотнение плит 8 производится винтом 10 с помощью рычага 12 или механическим приводом. Собранные в пакет плиты  с размещенными между ними фильтрующими пластинами (асбестовыми или ас-бестоцеллюлозно-диатомитовыми) плотно сжимаются. При этом фильтрующие  пластины делят зазор между двумя  плитами на две части, что достигается  благодаря ребристой поверхности  плит. Поэтому различают четные и нечетные отсеки. Если исходная суспензия поступает в четный отсек, осветленный сок будет выходить из нечетного отсека.