Альтернативные технологии

Существует около десяти возможных вариантов компоновки установки для бактофугирования; здесь приводятся три примера:

1 Двухфазная бактофуга с непрерывным выбросом бактофугата

2 Однофазная бактофуга с периодическим сбросом бактофугата

3 Двойное бактофугирование с двумя однофазными бактофугами.

Установка герметична, доступ воздуха в систему отсутствует; образующийся непрерывно поток концентрата микроорганизмов (бактофугат), не содержащий воздуха, является тяжелой фазой.

Двухфазная установка Bactofuge с непрерывной выгрузкой бактофугата

Эта технология работает при условиях герметичности и производит непрерывный поток концентрата (бактофугата) бактерий в виде тяжелой фазы, не содержащей воздуха. Эта фаза, составляющая до 3% от подаваемогопотока (регулируемого внешним лопастно-роторным насосом с регулируемой подачей), часто стерилизуется и перемешивается с основным потоком. Принцип работы стерилизатора – впрыскивание продукта в пар. Стерилизатор – настойного типа, а температура стерилизации – приблизительно 130°С в течение нескольких секунд – достаточна для инактивации спор микроорганизмов рода Clostridia. Горячий бактофугат, выходящий из стерилизатора, перемешивается примерно с половиной объема молока, прошедшего бактофугирование, чтобы снизить температуру до того, как он снова попадает в остальной поток, прошедший бактофугирование. После смешивания молоко направляется в пастеризатор для пастеризации при температуре 72°С в течение 15 секунд, затем следует регенеративное и окончательное охлаждение до температуры сычужного свертывания.

Бактофуга с непрерывной выгрузкой бактофугата используется в тех случаях, когда

– возможно подмешивание стерилизованного бактофугата,

– существует альтернативное использование бактофугата в продукте, тепловая обработка которого достаточно сильна, чтобы обеспечить инактивацию микроорганизмов.

Номинальная часовая производительность составляет 15 000 и 25 000 л (в зависимости от размера центрифуги), при которой достигается как минимум уменьшение анаэробных спор на 98%.

Однофазная бактофуга с периодической выгрузкой бактофугата

Чтобы достичь упомянутого выше эффекта уменьшения количества бактерий, также рекомендуется номинальная производительность 15 000 и 25 000 л/ч.

Бактофугат из однофазной бактофуги периодически сбрасывается через отверстия в корпусе барабана с заранее заданными интервалами 15–20 минут, что означает, что бактофугат будет довольно концентрированным и, таким образом, небольшим по объему, 0,15–0,2% от потока. Перед введением в молоко бактофугат должен быть подвергнут стерилизации. Перед подачей в стерилизатор концентрат разбавляется бактофугированным молоком примерно в количестве 1,8% от расхода, чтобы получить достаточный объем для должной стерилизации. Начало и окончание работы насоса (6) разгрузки связано с режимом работы разгрузочной системы бактофуги.

После стерилизатора горячий бактофугат охлаждается путем смешивания с бактофугированным молоком примерно в количестве 50% от основного расхода.

Там, где законом не разрешается повторно использовать бактофугат, он должен быть слит в дренаж или собран в баке для продукции, направляемой на установку для дезактивации.

Двойное бактофугирование с двумя однофазными бактофугами в одной технологической линии

Бактофугирование молока один раз не всегда достаточно – в частности, при высоком содержании спор в молоке. Двойное бактофугирование приводит к снижению спор микроорганизмов рода Clostrida более чем на 99%.

Все вышеупомянутое относительно обработки бактофугата, также справедливо и здесь. Двойное бактофугирование является достаточным в большинстве случаев при изготовлении сыра, отпадает необходимость добавления химикатов, ингибирующих развитие бактерий. Тем не менее в те периоды, когда ожидается весьма высокое содержание спорообразующих микроорганизмов, для надежности может быть использовано небольшое количество химикатов (2,5–5 г на 100 л молока), если это разрешено законом.

Если механическая обработка не применяется для снижения содержания спор, в молоко обычно добавляют около 15–20 г нитрата натрия на 100 л для ингибирования бактериального роста. Если молоко с высоким содержанием спор бактофугировали, один раз допускается вносить нитрат натрия в количестве 2,5–5 г/100 мл молока.

Микрофильтрация

Достаточно давно было известно, что мембранный фильтр с размером пор приблизительно 0,2 микрона может отфильтровывать бактерии из водного раствора. При микрофильтрации молока проблема состоит в том, что большинство жировых шариков и некоторые белки имеют такой же размер, как и бактерии, или даже больше. В результате, когда используют мембраны с такими мелкими порами, фильтр очень быстро загрязняется. Поэтому через фильтр пропускают обезжиренное молоко, а сливки, необходимые для нормализации молока по содержанию жира, стерилизуются обычно вместе с концентратом бактерий, полученным путем одновременной микрофильтрации. Принцип микрофильтрации описан в главе 6.4 “Мембранные фильтры”. На практике мембраны с размером пор 0,8–1,4 микрона выбирают для понижения концентрации белка. Кроме того, белок формирует динамическую мембрану, которая способствует удерживанию микроорганизмов. Установка для микрофильтрации включает в себя аппарат непрямой стерилизации для совместной стерилизации необходимого для нормализации по содержанию жира количества сливок и ретентата от фильтрационного аппарата.

Установка для обработки молока с микрофильтрацией. Установка микрофильтрации снабжена двумя контурами, работающими параллельно. Каждый контур может обрабатывать до 5000 л/ч обезжиренного молока; это означает, что установка имеет общую производительность 10 000 л/ч. Таким образом, производительность можно увеличивать путем добавления контуров.

Сырое молоко, попадающее на установку, предварительно подогревается до температуры, необходимой для сепарирования, обычно до 60–63°С, при которой оно разделяется на обезжиренное молоко и сливки. Заранее определенное количество сливок, необходимое для получения заданного содержания жира в молоке, предназначенном для изготовления сыра, направляется устройством для нормализации на стерилизационную установку.

Обработка молока, которая включает двухконтурный микрофильтр и стерилизацию концентрата бактерий вместе со сливками, необходимыми для нормализации молока, предназначенного для изготовления сыра.

Тем временем обезжиренное молоко перекачивается в отдельную охладительную секцию установки стерилизации для охлаждения до 50°С, нормальной температуры микрофильтрации, а затем направляется на фильтрационную установку.

Поток молока разделяется на два равных потока, каждый из которых попадает в петлю, где он разделяется на концентрат, содержащий бактерии (ретентат), включающий в себя около 5% всего потока, и фазу с уменьшенным количеством бактерий (пермеат).

Затем ретентаты с обоих контуров объединяются и смешиваются со сливками, которые до попадания в стерилизатор должны пройти нормализацию. После стерилизации при 120–130°С в течение нескольких секунд смесь перед перемешиванием с пермеатом охлаждается примерно до 70°С. Затем общий поток пастеризуется при 70–72°С примерно в течение 15 секунд и охлаждается до температуры сычужного свертывания, обычно 30°С.

Благодаря эффективности уменьшения содержания бактерий микрофильтрация позволяет производить твердый и полутвердый сыр без добавления химикатов для ингибирования роста спор микроорганизмов рода Clostridia.

Нормализация

Сыр часто классифицируют по содержанию жира в сухом веществе (FDB). Поэтому содержание жира в молоке, предназначенном для производства сыра, должно быть соответственно отрегулировано. С этой целью содержание белка и жира в сыром молоке должно в течение года измеряться, а их соотношение нормализовываться до необходимого значения.

Нормализация может осуществляться или смешиванием в потоке после сепаратора (см. главу 6.2 “Центробежные сепараторы и нормализация молочного жира”) или, например, путем смешивания цельного и обезжиренного молока в танке после пастеризации.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: