Сепараторы для высокожирных сливок.

Получение высокожирных сливок является неотъемлемой технологической операцией в достаточно широко используемом в нашей стране способе производства масла преобразованием высокожирных сливок. Высокожирные сливки получают путем сепарирования сливок средней жирности на сепараторах специальной конструкции типа Г9-ОСК, Г9-ОС2К и Ж5-ОС2Д-500. К группе высокожирных сливок (ВЖС) принято относить сливки с массовой долей жира 62%. За счет повышенного содержания жира ВЖС характеризуются повышенной вязкостью и пониженной стабильностью жировой эмульсии. Повышение массовой доли жира в сливках свыше 73% приводит к деформации жировых шариков. В таких сливках содержится пониженное количество оболочечного вещества, снижается электрический заряд жировых шариков, уменьшается их подвижность в электрическом поле, понижается устойчивость липопротеиновых оболочек. Часть оболочек жировых шариков разрушается, и молочный жир находится в свободном (дестабилизированном состоянии). Дальнейшее повышение массовой доли жира до 91 … 95% приводит к уменьшению прослойки плазмы до критической величины и эмульсия разрушается. Таким образом, сепарирование сливок носит специфический характер и это специфическое отличие необходимо учитывать при рассмотрении процесса разделения. По сути, классическое понимание тонкослойного разделения в межтарелочном зазоре как направленное движение жирового шарика к поверхности тарелки, в условиях высокой концентрации частиц должно быть заменено. Процесс получения высокожирных сливок может рассматриваться как центробежное прессование, т.е. "выдавливание" влаги (плазмы) из жировой фракции или как уплотнение жировой фазы в результате деформации жировых шариков. С этой точки зрения сепарирование молока и получение высокожирных сливок отличаются между собой затратами механической энергии, необходимой для концентрирования жировой фракции. Если оценивать эти затраты по мощности установленных на сепараторах электродвигателей, то удельные затраты энергии при получении высокожирных сливок как минимум вдвое выше, чем при сепарировании молока. Поэтому целесообразно повышать жирность сливок, используемых затем при производстве высокожирных сливок.
     Следует учитывать, что с повышением жирности сепарируемых сливок повышается жирность вторичного обезжиренного молока (пахты) при одновременном снижении количества этого продукта. В целом же отход жира в пахту в массовом выражении может не только не увеличиться, но даже снизиться. Повышение жирности исходных сливок, кроме того, отражается на показателях высокожирных сливок. В частности имеются сведения о том, что несколько снижается содержание в них СОМО, но повышается степень дестабилизации жировых шариков. Последнее явление, в свою очередь, способствует процессу маслообразования. Дестабилизация же эмульсии жира в исходных сливках является фактором, повышающим как производительность сепаратора, так и снижающим жирность вторичного обезжиренного молока. Считается, что дестабилизация в этом случае способствует образованию крупных жировых шариков, что в свою очередь благоприятствует процессу сепарирования сливок. Для этой цели даже предлагается использовать специальный дестабилизатор или специальный сливкоподготовитель.
     Для обеспечения устойчивости процесса сепарирования следует подбирать сливки однородные по качеству, кислотностью не выше 25^oТ, одинаковой жирности и температуры, а также поддерживать постоянной частоту вращения барабана. Необходимо избегать дополнительного механического воздействия на сливки, например, в результате многократного перекачивания насосами, поскольку это, как правило, приводит к повышению степени дисперсности жира в сливках и ухудшает процесс разделения.
     Кислотность сливок, а более точно кислотность их плазмы, оказывает существенное влияние на процесс сепарирования. При сепарировании сливок с повышенной кислотностью увеличивается отход жира в пахту, резко возрастает степень дестабилизации жировой эмульсии. Для уменьшения этих показателей рекомендуется снизить производительность сепаратора. Кроме того, следует учитывать, что при сепарировании "кислых" сливок сокращается время непрерывной работы сепараторов с ручной периодической выгрузкой осадка.
     Температура сепарируемых сливок может колебаться от 60 до 90^o С (предпочтительно 65 … 70^oС). При снижении температуры сепарирования сливок независимо от содержания влаги в получаемых высокожирных сливках наблюдается последовательное снижение количества СОМО, повышение содержания газовой фазы, повышение жирности вторичного обезжиренного молока, что объясняется повышением вязкости, как исходных сливок, так и получаемых высокожирных. При повышении температуры сепарирования - зависимость обратная.
     Процесс сепарирования сливок регулируют таким образом, чтобы количество плазмы в высокожирных сливках приближалось к нормируемому количеству её в готовом продукте (масле), а отход жира во вторичное обезжиренное молоко не превышал бы установленных нормативов (0,4%). Регулировку можно осуществлять, например, путем снижения или увеличения подачи сливок в барабан сепаратора. При прочих равных условиях сепарирования уменьшение потока сливок в барабан позволяет получить высокожирные сливки с повышенной массовой долей жира, уменьшить отход жира в пахту. При этом в высокожирных сливках повышается и массовая доля СОМО.
     Продолжительность непрерывной работы сепаратора с ручной периодической выгрузкой осадка зависит от интенсивности осаждения тяжелых дисперсных частиц в шламовом пространстве барабана. На количество образующегося осадка существенное влияние оказывает механическая загрязненность сливок, их кислотность, кратность пастеризации сливок и её режимы. При повышенных температурах пастеризации и высокой кислотности плазмы сливок сепараторы вынуждены останавливать уже через 20 … 30 минут работы, поскольку в этом случае в сепаратор поступают сливки, в которых значительная часть белков плазмы скоагулирована. Переработка качественных сливок позволяет обеспечить работу сепаратора в соответствии с его технической характеристикой.
     Поскольку состав масла контролируется практически только по содержанию влаги, следует учитывать, что возможные колебания СОМО в высокожирных сливках могут быть причиной перерасхода жира (пониженное содержание СОМО) или выработки масла с нестандартным содержанием жира (повышенное содержание СОМО).