Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОТОЧНОГО ДВУХСТАДИЙНОГО СОЗРЕВАНИЯ СЛИВОК ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЛИВОЧНОГО МАСЛА

Изобретение относится к области маслодельной промышленности, а именно к способу созревания сливок.

Известен способ созревания сливок для получения сливочного масла, заключающийся в следующем. Сливки, предназначенные для сбивания, после пастеризации охлаждают до 5-13°C и выдерживают при этой температуре 10-20 часов, но не менее 3-4 часов, затем подогревают до температуры сбивания. Однако известный способ созревания сливок не позволяет получать в непрерывном потоке готовый продукт высокого качества [см. ТТИ ГОСТ Р 52969-002 Сборник типовых технологических инструкций по производству сливочного масла. Часть 2. ТТИ по производству сладко-сливочного масла методом сбивания сливок. Углич, 2010 г.].

Известен способ поточного созревания сливок, отличительной особенностью которого является то, что охлаждение сливок осуществляется в две стадии: в начале в потоке до температуры 30-40°C, а затем до температуры предпочтительно равной 3.0°C путем распыления их до мелкодисперсного состояния в среде инертного газа, при этом выдержку сливок осуществляют также в потоке в течение 30-40 минут.

Этот способ обеспечивает непрерывность производственного процесса, однако масло, полученное из сливок, прошедших созревание данным способом, по ряду параметров уступает маслу, полученному традиционным способом, кроме того использование в технологии инертного газа создает значительные трудности при внедрении данного способа в производство [см. Авторское свидетельство СССР №495064].

Задачей изобретения является создание способа поточного двухстадийного созревания сливок для получения сливочного масла.

Технический результат заключается в получении способа поточного двухстадийного созревания сливок, позволяющего увеличить количество молочного жира, перешедшего в кристаллическое состояние до 55%, что обеспечивает интенсификацию процесса сбивания и повышает качество готового продукта.

Суть предлагаемого изобретения сводится к двухстадийному охлаждению сливок, при этом на первой стадии сливки охлаждаются с температуры пастеризации до 23-25°C путем впрыскивания через струйные форсунки в вакуум-камеру. При этой температуре происходит кристаллизация легкоплавких глицеридов молочного жира и образование первичных зародышей масляных зерен. Вследствие разрежения (равного 0,97-0,98 кг/см²), поддерживаемого в камере водокольцевым вакуумным насосом, при впрыскивании продукта через форсунки происходит мгновенное его диспергирование на капли, размер которых в основной массе находится в пределах 150÷250 мкм, причем размер этот в значительной степени определяется геометрическими параметрами форсунок, температурой поступающего продукта, величиной разрежения в вакуум-камере, общим перепадом между давлением, создаваемым подающим насосом и разрежением в вакуум-камере.

Вследствие того, что продукт подается на распыливание с температурой (до 90°C), значительно превышающей температуру кипения при создаваемом разрежении, а также из-за большой поверхности испарения, полученной при диспергировании, происходит интенсивное испарение части влаги, и, как следствие, почти мгновенное охлаждение продукта до температуры, соответствующей заданному разрежению.

Мгновенное охлаждение диспергированного продукта и значительное гидродинамическое на него воздействие создает предпосылки для интенсивного образования зародышей кристаллов молочного жира в замкнутом объеме каждой образовавшейся капли, что накладывает определенные условия на процессы кристаллизации глицеридов молочного жира, связанные, прежде всего, с ограниченным объемом отдельно взятой капли и, следовательно, определенным, ограниченным количеством молочного жира, регламентирующим предельно возможное количество и размер зародышей масляных зерен. Такой процесс кристаллизации позволяет получить в охлажденном до заданной температуры продукте кристаллы молочного жира с высоким коэффициентом однородности.

Последующее охлаждение сливок в первой секции пластинчатого скребкового охладителя при щадящем перемешивании до 10-12°C и интенсивное гидродинамическое на них воздействие в дисковом обработнике при частоте вращения его рабочих органов 700-900 об/мин, что интенсифицирует дальнейший процесс кристаллизации молочного жира, который заканчивается доохлаждением сливок во второй секции теплообменника до конечной температуры 6-8°C, после чего они выдерживаются в потоке в течение 20-30 минут. Перед подачей в маслоизготовитель сливки в зависимости от сезона нагревают до температуры сбивания 8-13°C в третьей секции пластинчатого скребкового теплообменника. Технологическая схема аппаратурного оформления предлагаемого способа поточного двухстадийного созревания сливок представлена на фигуре 1.

Сливки жирностью 35-40%, прошедшие пастеризацию в трубчатом теплообменнике 1 винтовым насосом 2, снабженным частотным преобразователем, подаются на распылительную струйную форсунку 3 вакуум-камеры 4, в которой охлаждаются до 23-25°C (с учетом разрежения и температурной депрессии сливок).

Из вакуум-камеры прошедшие частичную кристаллизацию сливки объемным насосом 5 подаются в первую секцию пластинчатого скребкового теплообменника 6, где при щадящем перемешивании (40 об/мин) охлаждаются до температуры 10-12°C, после чего поступают в дисковый обработник 7, схема которого представлена на фигуре 2, где подвергаются гидродинамическому воздействию, интенсивность которого регулируется изменением частоты вращения рабочих органов. После охлаждения во второй секции пластинчатого скребкового теплообменника до конечной температуры 6-8°C сливки выдерживаются в потоке в течение 20-30 минут.

После выдерживателя 7 созревшие сливки объемным насосом 8 подаются в третью секцию нагрева пластинчатого скребкового теплообменника, где нагреваются до температуры сбивания 8-13°C (в зависимости от сезона) и далее направляются в буферную емкость перед маслоизготовителем.

Процесс осуществляется по предложенному способу.

Пример 1. Пастеризованные сливки жирностью 35-40%, предназначенные для сбивания, охлаждаются в потоке до температуры 23°C путем впрыскивания через струйные форсунки в вакуум-камеру при разрежении в ней 0,97-0,98 кг/см². Последующее охлаждение сливок до 10°C осуществляется в первой секции пластинчатого скребкового теплообменника при щадящем перемешивании (40 об/мин), после чего они поступают в дисковый обработник, где подвергаются значительному гидродинамическому на них воздействию при частоте вращения его рабочих органов 700 об/мин, что интенсифицирует дальнейший процесс кристаллизации молочного жира, который заканчивается доохлаждением сливок во второй секции теплообменника до конечной температуры 8°C, после чего они выдерживаются в потоке в течение 25 минут. Перед подачей в маслоизготовитель сливки в зависимости от сезона нагревают до температуры сбивания 8-13°C в третьей секции пластинчатого скребкового теплообменника и далее направляются в буферную емкость перед маслоизготовителем.

Пример 2. Пастеризованные сливки 35-40%, предназначенные для сбивания, охлаждаются в потоке до температуры 25°C путем впрыскивания через струйные форсунки в вакуум-камеру при разрежении в ней 0,97-0,98 кг/см². Последующее охлаждение сливок до 12°C осуществляется в первой секции пластинчатого скребкового теплообменника при щадящем перемешивании (40 об/мин), после чего они поступают в дисковый обработник, где подвергаются значительному гидродинамическому на них воздействию при частоте вращения его рабочих органов 900 об/мин, что интенсифицирует дальнейший процесс кристаллизации молочного жира, который заканчивается доохлаждением сливок во второй секции теплообменника до конечной температуры 6°C, после чего они выдерживаются в потоке в течение 30 минут. Перед подачей в маслоизготовитель сливки в зависимости от сезона нагревают до температуры сбивания 8-13°C в третьей секции пластинчатого скребкового теплообменника и далее направляются в буферную емкость перед маслоизготовителем.