Выработка сливочного масла методом сбивания сливок

Сбивание сливок осуществляют в маслоизготовителях периодического и непрерывного действия.

Маслоизготовители периодического действияхарактеризуются формой рабочей емкости, техническими характеристиками, технологическими параметрами. Маслоизготовители периодического действия бывают вальцовыми (в настоящее время их не выпускают) и безвальцовыми.

В маслоизготовителях периодического действия сбивание сливок, образование масляного зерна, спрессовывание масляного зерна в пласт, его пластификация и механическая обработка происходят последовательно в одном рабочем органе.

В последние годы нередко практикуют разделение процессов. Сбивание сливок, получение масляного зерна (при необходимости и его промывку) и образование пласта масла осуществляют в маслоизготовителе. Затем пласт масла для обработки перемещают в отдельный аппарат специальной конструкции (микрофисы, гомогенизаторы масла).

Рабочая емкость маслоизготовителей, как правило, выполняется из нержавеющей стали и может иметь вид цилиндра, конуса, двойного конуса, быть грушевидной формы, кубической и др. В зарубежных странах наибольшее распространение получили маслоизготовители фирмы ДДММ Колдинг (Дания), рабочая емкость которых выполнена в виде двойного конуса вместимостью от 6000 до 10000 л, и фирмы Альфа-Лаваль (Швеция) - цилиндрической формы вместимостью от 8000 до 10000 л. Кроме этого, созданы и широко эксплуатируются маслоизготовители, предусматривающие обработку масляного зерна в условиях вакуума.

Маслоизготовители цилиндрической формыимеют выпуклые, сферические днища. Лопасти, находящиеся в емкости, по отношению к стенкам неподвижны. Они предназначены для интенсификации механического воздействия на сбиваемые сливки и пласт в период механической обработки. Емкость вращается в двух направлениях. Она снабжена люком для выгрузки масла, смотровым окном, вентилями для спуска пахты и выпуска газов.

Маслоизготовители конической формыпредставляют собой соединенные основаниями два конуса. В емкости размещены лопасти, приваренные наклонно, что обеспечивает механическую обработку пласта масла. Масло из емкости выгружается через люк. Привод маслоизготовителя обеспечивает четыре скорости вращения рабочей емкости. Так как электродвигатель двухскоростной, возможна работа на восьми скоростях вращения. Маслоизготовитель снабжен устройством для орошения водой.

Маслоизготовитель грушевидной формы имеет емкость, резко сужающуюся от центра к выпускному отверстию. Угол сужения нижней части емкости и формы люка для выгрузки масла должны быть такими, чтобы продукт выгружался из маслоизготовителя за счет собственной силы тяжести. Люк закрывается круглой, захлопывающейся сбоку плоской крышкой.

Привод маслоизготовителя вместимостью 300…600 л имеет три скорости для сбивания и три - для механической обработки, а вместимостью 8000 и 10000 л - семь скоростей (две для сбивания, три для обработки и по одной на передний и задний медленный ход).

Маслоизготовитель с кубической рабочей емкостьюимеет коробку передач на шесть скоростей. Маслоизготовитель нечувствителен к недогрузкам и хорошо работает при небольшом заполнении его рабочей емкости.

В большинстве безвальцовых маслоизготовителей предусмотрена возможность работы при разрежении (заполнение сливками и обработка масляного зерна). Маслоизготовитель снабжен устройством для орошения водой при необходимости нагревания или охлаждения сливок и масла в течение всего технологического процесса, а иногда и при выгрузке масла. Масло разгружается в специальную тележку или бункер фасовочной машины пневматически или с помощью специального шестеренного насоса (объемного действия). При пневматической выгрузке продукта маслоизготовитель орошается водой с температурой 35…40 °С; масло при этом нагревается до температуры 20…22 °С и становится текучим. После этого в рабочую емкость при плотно закрытых люках и кранах подается сжатый воздух давлением 0,12…0,13 МПа, и масло выдавливается через открытый кран.

Маслоизготовители непрерывного действиясовременных конструкций позволяют почти мгновенно выделять из сливок жировую фазу и получать масляное зерно, полностью отделить его от пахты и осуществить промывку; оперативно регулировать массовую долю влаги в масле; регулировать в широком диапазоне интенсивность механического воздействия на сливки в процессе их сбивания и обработки масляного зерна. В большинстве моделей предусмотрена возможность вакуумирования масляного зерна на стадии обработки, что позволяет получить масло с содержанием воздуха на уровне 4…5 %.

Маслоизготовители непрерывного действия состоят из устройства для сбивания сливок и получения масляного зерна (сбиватель) и обрабатывающих устройств - для превращения зерна в пласт масла с заданной физической структурой и свойствами (текстуратор). Сбиватель сливок представляет собой полый цилиндр с вращающимся ротором, через который насосом продавливают сливки. Некоторые модели дополнительно укомплектованы разделительным устройством, осуществляющим процессы досбивания сливок и образования масляного зерна, а также отделение его от пахты.

В текстураторе обработка масляного зерна и пласта масла заключается в удалении избытка (или вработки недостающего количества) влаги и ее диспергировании. Основным рабочим органом текстуратора являются винтовые шнеки. Как правило, текстураторы состоят из двух камер, в которых шнеки встречно вращаются с одинаковой или различной частотой. При необходимости в текстураторе осуществляют промывку масляного зерна, его посолку и вакуумирование. Бывают текстураторы с одной шнековой камерой, либо с двумя, размещенными последовательно или параллельно. Каждая из этих камер может быть одно-, двух- и трехступенчатой.

В настоящее время изготавливают около 20 моделей маслоизготовителей непрерывного действия производительностью от 400 до 10000 кг/ч. На основе этих аппаратов собирают современные комплексы технологического оборудования, позволяющие вырабатывать сладко- и кислосливочное масло, соленое и несоленое. Наибольшее распространение получили комплексы фирм Симон-Фрер (Франция), Альборни Вестфалия (ФРГ), Поош Силькеборг (Дания), составляющие основу парка технологического оборудования маслозаводов большинства стран мира.

В СССР серийное производство комплексов оборудования с маслоизготовителями непрерывного действия производительностью 1000 кг/ч (А1-ОЛО) было освоено Черкасским машиностроительным заводом в 1974 г. В 1987 г. проведена модернизация отечественных комплексов оборудования и создан новый маслоизготовитель А1-ОЛО-1. В 1989 г. создан высокопроизводительный комплекс А3-ОЛО-3 производительностью 3000 кг/ч, который не был доведен до серийного производства. По техническому уровню комплексы отечественного оборудования А1-ОЛО-1 и А3-ОЛО-3 не хуже зарубежных, но уступают им по качеству исполнения.

Выработка сливочного масла методом преобразования высокожирных сливок

Существуют две технологические схемы преобразования высокожирных сливок в масло, аппаратурное различие которых предопределяется свойствами высокожирных сливок.

В первом случае это деструктурированный жировой концентрат - смесь "свободного жира" и молочной плазмы, соответствующая составу масла. Преобразование концентрата в масло осуществляют в специальных аппаратах-трансмутаторах при одновременном охлаждении и эмульгировании. Смесь, охлажденная до уровня ниже температуры массовой кристаллизации глицеридов, поступает в специальный аппарат - текстуратор, где вследствие быстрого затвердевания образуется промежуточный продукт - кристаллизат, который после выдержки подвергают регулируемой механической обработке.

Во втором случае используют высокожирные сливки - продукт, по содержанию компонентов соответствующий сливочному маслу, но имеющий структуру сливок. Промышленное признание этот метод получил лишь в России; по такой схеме работают отечественные цилиндрические и пластинчатые маслообразователи.

Маслообразователи цилиндрические- процесс маслообразования в них осуществляется в результате охлаждения высокожирных сливок (с 60…70 °С до 12…16 °С) в кольцевом зазоре аппарата толщиной 10…30 мм при интенсивном механическом перемешивании. В настоящее время в России эксплуатируются серийно выпускаемые трехцилиндровые маслоизготовители Т1-ОМ-2Т и модернизированный аппарат Я7-ОМ-3Т производительностью 700…800 кг/ч.

Маслообразователи пластинчатые- их конструкция предложена во ВНИИМС. Современные модели пластинчатых маслообразователей (Я5-ОМС-1 и Я5-ОМС-2/01 - производительностью 1000 и 2000 кг/ч).

В пластинчатых маслообразователях высокожирные сливки охлаждаются в тонкослойном теплообменнике (5…7 мм), собранном из комплекта пластин, а последующие операции - кристаллизация и механическая обработка - совмещены и осуществляются в другом аппарате. Получаемое при этом сливочное масло, как и при использовании цилиндрических маслообразователей, представляют собой легкоподвижную текучую массу. На основе маслообразователя Я5-ОМС-1 скомплектован и серийно выпускается комплекс оборудования П8-ОЛФ производительностью 1000 кг/ч, в комплект которого входит пластинчатый маслообразователь Р3-ОУА-1000.

I – цилиндр для сбивания; II – прессовальная камера; III – камера промывки; IV – насадка для масла; V – пульт управления; 1 – первая прессовальная камера; 2 – первое приспособление для промывки; 3 – секция отжатия масла; 4 – второе приспособление для промывки; 5 – колпак с регулировочным вентилем и вакуумметром; 6 – вакуум-камера; 7 – блок обработки масла; 8 – перфорированная пластина и мешалка; 9 – дозатор; 10 – вторая прессовальеая камера для промытого масляного зерна; 11 – сборник промывной воды; 12 – фильтр-пахты; 13 сборник пахты

Рисунок 7.5 – Принципиальная схема маслоизготовителя непрерывного действия МВ-6 фирмы

«Симон-Фрер»

1 – кран для выпуска масла; 2 – нож; 3 – кран воздушный; 4 – место для термометра сопротивления; 5 – кран для возврата масла в ванну; 6 – крышки; 7 – передний фланец; 8 – рабочий цилиндр; 9 – наружная обечайка; 10 – защитный кожух; 11 – вытеснительный барабан; 12 – задний фланец; 13 – редуктор; 14 – электродвигатель

Рисунок 7.6 – Маслообразователь трехцилиндровый ТОМ-2М

Особенности технологического процесса получения масла из горячих высокожирных сливок по сравнению с технологией сбивания холодных сливок обусловливают снижение качества готового продукта (ухудшение способности к намазыванию, снижение термоустойчивости, кремообразующей способности, отделения плазмы при перетопке и т.д.).