Сепаратор — Википедия
Сепаратор (лат. separator — разделитель) — аппарат, производящий разделение продукта на фракции с разными характеристиками (например, одну жидкость отделить от другой — моторное масло и вода, или отделить взвеси от жидкости — вино и осадок, и т. д.)
Центробежный сепаратор был изобретён шведским учёным Густавом де Лавалем, патент на изобретение которого был получен в 1878 г.
В процессе работы любого сепаратора не происходит изменения химического состава разделяемых веществ. Качества, отличающие продукты сепарации, не обязательно должны совпадать с признаками, по которым разделяют смесь в сепараторах. В работе сепаратора принимает участие множество отдельных мелких частиц, среди которых встречаются частицы с промежуточными свойствами по отношению к необходимым признакам. Из исходной смеси после промышленных сепараций не могут получиться абсолютно чистые фракции разделяемых компонентов, только продукты с преобладающим их содержанием.
По способам сепарации[править | править код]
По принципу действия[править | править код]
Сепараторы по принципу действия можно разделить на центробежные, центробежно-вихревые, центрифужные, прессо-шнековые, вибрационные и отстойные.
Сепаратор мукиЦентробежные сепараторы в свою очередь разделяются на саморазгружающиеся сепараторы, сопловые сепараторы и сепараторы со сплошной оболочкой барабана. Центробежные, центробежно-вихревые сепараторы работают на использовании силы самого потока воздуха (газов). Сепарация осуществляется за счет действия сепарационного пакета, который направляет газожидкостный поток таким образом, что созданный вихревой эффект отбрасывает из среды газа на стенки сосуда капельную влагу и мех. примеси. Является самым эффективным методом очистки газа (воздуха) от влаги и мех. примесей без использования фильтрующих элементов.
Центрифужные сепараторы работают все по принципу вращения барабана под большой центробежной силой, в тысячи раз больше силы тяжести. Сепарация и седиментация происходят непрерывно и быстро. Приводятся в действие при помощи электродвигателя двумя способами в современном виде:
- Через муфту-вал червячного колеса-червяк-червячное колесо-вал барабана. Барабан монтируется на валу и вращается с более высокой скоростью чем муфта электродвигателя.
- Через приводной плоский ремень соединяющую прямым образом муфту электродвигателя и муфту вала, на которую монтируется барабан сепаратора.
Сепарация в прессо-шнековых сепараторах представляет собой процесс из просеивания, фильтрации и прессования. Шнек вращается в цилиндрическом сите. Сито может иметь размер ячеек от 0,1 до 1,0 мм. Первичное вещество подается в рабочую часть сепаратора. В сите из частичек, имеющих размер больший ячейки сита, создается фильтрующий слой, который задерживает более мелкие частицы в жидкости. Лопасти шнека продвигают твердые частицы к выпускному отверстию. Поверхность сита очищена и образуется новый фильтрующий слой. Лопасти шнека очищают сито при каждом вращении и продвигают твердые массы к выпускному отверстию. Где твердые массы под давлением шнека обезвоживаются и спрессовываются в твердое вещество. Давление в первой части сита низкое, но оно увеличивается по мере возрастания концентрации твердых веществ в выходящем продукте. Сила трения твердой заглушки в цилиндрическом раструбе и двойной заслонки регулятора выходного отверстия создает противодавление.
По сфере использования[править | править код]
Также аппараты для сепарации различают по сфере использования: встречаются сепараторы, которые можно использовать исключительно на пищевых производствах, либо в процессах разделения сельскохозяйственных продуктов или только для сепарации медицинских препаратов. Встречаются и сепараторы общего использования, которые можно использовать для широкого круга задач.
Существуют также газожидкостные сепараторы, предназначенные для разделения газожидкостного потока, которые используются в нефтяной и газовой промышленности.
- Животноводство
Прессо-шнековый сепаратор используется в животноводстве для разделения навоза. Неразделенный навоз загрязняет (?) окружающую среду, бродит, выделяет метан, неудобен в хранении и при транспортировке. Для безопасного использования неразделенного навоза в качестве органического удобрения он должен отстаиваться более 12 месяцев. После разделения навоза на фракции (твердую и жидкую) допускается внесение в почву через 6 месяцев. В процессе хранения не происходит процесс брожения и не выделяются вредные вещества. Транспортировка фракций облегчена: твердая фракция транспортируется в прицепе, жидкая фракция перекачивается по трубам.
При производстве сливок, обезжиренного молока и других молочных продуктов встаёт проблема разделения белков, жиров и жидких компонентов молока, для чего используется пищевые сепараторы. Используются для отделения сливок от молока, творога от сыворотки и пр.
- Пищевая промышленность/производство спирта
При производстве спирта каждый спиртзавод, в качестве отходов, вырабатывает огромное количество барды от 300 м³/сутки. Спиртовая барда, отправляемая в отстойники и на поля фильтрации, является серьёзной проблемой, загрязняя окружающую среду. Многие страны в законодательном порядке запрещают эксплуатацию заводов и фабрик, производящих спирт, если на предприятии не решен вопрос с утилизацией спиртовой/послеспиртовой барды. Прессо-шнековый сепаратор способен справиться с этой проблемой. Спиртовая барда, поданная на сепаратор разделяется на твердую фракцию (кек) и на жидкую фракцию (фугат). Твердая фракция используется для корма животных в чистом виде либо отправляется на производство комбикормов.
- Пищевая промышленность/производство пива
При производстве пива каждый пивзавод, в качестве отходов, вырабатывает огромное количество пивной дробины от 100 м³/сутки. Пивная дробина является серьёзной проблемой, загрязняя окружающую среду. Прессо-шнековый сепаратор способен справиться с этой проблемой. Пивная дробина, поданная на сепаратор разделяется на твердую фракцию (кек) и на жидкую фракцию (фугат). Твердая фракция используется для корма животных в чистом виде либо отправляется на производство комбикормов.
- Горное дело и добыча полезных ископаемых
Для обогащения и очищения руды от пустой и ненужной породы используются различные сепараторы. Для металлической руды подходит электрическая, магнитная и химическая сепарации.
- Сельское хозяйство
При сборе зерна получается смесь из зёрен, шелухи, стеблей, листьев и различного природного и андрогенного мусора. Для очистки производимого продукта (например, муки) применяется воздушные, центробежные и вибрационные.
При изготовлении фармакологических препаратов применяются разнообразные аппараты для очищения от побочных продуктов производства. Также сепарация используется для разделения биологического материала (крови, лимфы и др.) на различные фракции.
- Холодильные системы
Маслоотделители. Масло в холодильных системах постоянно находится в контакте с хладагентом, уносится с ним из компрессора в нагнетательный трубопровод и разносится по всей системе. Если масло растворяется в хладагенте, то, прежде всего, необходимо предотвращать его попадание в теплообменные аппараты. Для этой цели на нагнетательной линии компрессора устанавливают маслоотделитель, в нижней части которого оседают капельки масла
Отделители жидкости. Главная задача отделителя жидкости состоит в том, чтобы хладагент в компрессор попадал только в виде паров. Этот узел необходим не только во всех установках с затопленными испарителями, но и в установках, снабженных испарителями с перегревом, для предотвращения накопления хладагента в жидкой фазе на линии всасывания. Кроме функции разделения жидкой и паровой фаз отделитель жидкости обеспечивает возврат масла в компрессор. Таким образом, применение отделителя жидкости обеспечивает защиту от влажного хода компрессора и гидроударов, гарантирует механическую исправность компрессора и бесперебойную работу всей холодильной установки
- Морской транспорт
На судах используют сепараторы для следующих целей:
- Сепараторы топлива — для очистки топлива перед подачей его в двигатель от воды и других ненужных примесей;
- Сепараторы масла — для очистки масла в системах смазки двигателей от металлических частиц, попадающих в масло при циркуляции его в двигателях;
- Сепаратор льяльных вод — для удаления нефти из льяльных вод перед откаткой их за борт.
- Компоненты систем охлаждения / Составитель О. В. Великих. — Белгород: Принт-мастер, 2012. — 48 с.
Молочный сепаратор — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Молочный сепаратор — механическое или электромеханическое приспособление для очистки молока либо разделения (сепарации) молока на разные фракции [1].
Молочный сепаратор(сливкоотделитель) Молочный сепаратор
(сливкоотделитель).
Рисунок трёхмерной графики промышленного образца выпускаемого в России
Устройство сепаратора-молокоочистителя[править | править код]
Упрощённая схема сепаратора-молокоотчистителя:1. Подача неочищенного молока
2. Выход очищенного молока
3. Примеси
Сепаратор для очистки молока представляет собой центрифугу, в которой под воздействием центробежных сил происходит разделение молока от примесей (очистка молока).
Цельное молоко подаётся в сепаратор сверху и стекает по полому каналу, который служит осью вращения стояку с дисками. Стояк с дисками представляет собой набор соосно соединённых дисков конической формы (тарелки), которые вращаясь производят разгонку молока.
Молоко в пространство между дисками (межтарелочное пространство) поступает с периферии.
Центробежная очистка молока в сепараторе становится возможной за счёт разной плотности между частицами плазмы молока и посторонними примесями. Посторонние примеси с более высокой плотностью, чем у плазмы молока, центробежной силой отбрасываются к стенками вращающегося барабана, выдавливая более лёгкую плазму к центру.
Посторонние примеси при вращении барабана оседают на внутренней поверхности корпуса сепаратора в виде слизи, которая после окончания очистки молока удаляется при разборке барабана[2][1].
Устройство сепаратора-сливкоотделителя[править | править код]
Упрощённая схема сепаратора-сливкоотделителя:1. Подача цельного молока
2. Выход сливок
3. Выход обрата
Устройство сепаратора-сливкоотделителя конструктивно схоже с сепаратором-молокоотчистителем, за исключением того, что в конических дисках (тарелках) имеются отверстия, по которым молоко поднимается в верхнюю часть комплекта тарелок и растекается между ними. Также зазор между дисками в сравнении с сепаратором-молокоотчистителем очень мал.
Между дисками создаётся малый зазор, в котором и будет происходить разделение фракций под воздействием центробежной силы и гравитации. Молоко разгоняется во вращательное движение и его скорость достигает скорости вращения дисков.
Небольшой зазор между тарелками создаёт относительно тонкий слой перемешиваемого молока, в котором жировые шарики быстрее и чаще сталкиваются друг с другом образуя цельную фракцию.
В небольшом зазоре между коническими дисками (тарелками) вращающиеся вокруг оси барабана жировые шарики, как более легкая фракция молока движутся к центру барабана по внутренней части конических дисков, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок.
Нежирная фракция (обрат) собирается у наружной части барабана. Сливки и обрат поднимаются соответственно по внутренней и наружной частям стояка с дисками[3][1].
Процесс разделения молока на фракции в сепараторе подчиняется закону Стокса[4]:
В случае если молочный сепаратор имеет ручной привод, для создания высокой частоты вращения барабана, в нём применяется мультипликатор[2].
Принцип работы сепаратора: Как работает сепаратор?
Собранное твердое вещество выходит по отдельной выпускной линии (выгрузка твердой фазы). При этом имеются тарельчатые сепараторы с самоочищающимся барабаном (сепараторы непрерывного действия) и ручные сепараторы. В сепараторах с самоочищающимся барабаном последний имеет механизм открывания, через который с равным временным интервалом выполняется выгрузка отделенных твердых веществ (6). В этом случае барабан состоит из нижней части барабана, в котором расположен гидравлический механизм опорожнения, а также крышки барабана.
Гидравлический разгрузочный механизм открывает барабан сепаратора в самой выступающей части корпуса центрифуги, где собираются твердые вещества. После выхода твердой фазы барабан сепаратора снова закрывается. Это происходит за несколько десятых долей секунды.
Сепаратор, как правило, приводится в движение с помощью поликлинового или плоскоременного привода. Это зависит от конструктивного размера сепаратора. Управление приводным двигателем осуществляется с помощью преобразователя частоты.
Области применения технологии сепарации
Сепараторы предназначены для решения задач разделения, при которых необходима высокая точность разделения или при которых требуется отделение тончайших частиц. Они используются также для разделения твердой и жидкой фаз с небольшой разницей в плотности. Тарельчатые сепараторы обладают очень многообразными вариантами применения и используются в различных отраслях промышленности, в том числе:
- в пищевой промышленности и производстве напитков
- в масложировой промышленности
- в химической, фармацевтической промышленности и биотехнологии
- в нефтяной промышленности и энергетике
- в сфере защиты окружающей среды
Сепараторы используются главным образом для трех различных методов разделения:
- в качестве кларификатора/осветлителя для осветления жидкостей. Осветление — это выделение тонкоизмельченных частиц твердого вещества из жидкости. Сепаратор используется для смесей с низким содержанием твердого вещества. Если очищаемая смесь содержит большое количество твердого вещества, то правильным выбором является декантер. Типичным примером применения сепаратора является осветление фруктового сока путем удаления веществ, обуславливающих помутнение.
- В качестве очистителя / разделительного сепаратора для разделения жидкостей. Разделение — это отделение жидкости с более низкой плотностью от жидкости с более высокой плотностью. Примером использования сепаратора является отделение капель воды от минерального масла. При этом можно отделять твердые вещества.
- Для сгущения жидкостей. Концентрирование — это выделение (концентрация) легкой жидкой фазы из тяжелой жидкой фазы. Примером является извлечение эфирного масла из воды с использованием сепаратора. Одновременно возможно отделение твердых веществ.
Источник
Технология производства пищевых продуктов и биотехнологии, Х.Г. Кесслер (Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik, H.G. Kessler)
Сепаратор для молока и сливок
Особенности сепарации в молочной промышленности
Сепарирование молока – это важный этап переработки. В ходе процесса продукт расщепляется на жирную и обезжиренную составные части. Еще такая переработка обеспечивает механическое очищение от загрязнений. Изменений в химическом составе разделяемых фракций не происходит.
Качественные факторы, влияющие на сепарацию:
- Если жидкость густая, качество получаемого продукта снизится. Степень густоты уменьшается при помощи нагрева молока. На качество процесса влияет и разность плотностей обрабатываемой жидкости. Она также увеличивается нагревом.
- Если молоко жирное, процесс сепарирования замедляется. Это происходит из-за того, что жир тяжелее водной среды. Производительность сепаратора падает. Внутри устройства есть пакет так называемых тарелок (для очищения) – скорость сепарации можно улучшить, увеличением их количества.
- На замедление сепарации влияют неправильные технологические процессы, использующиеся при промышленной перекачке молока. Из-за грубых насосов частицы жира становятся неправильной формы. Когда они круглые, разделение идет легче. Процесс проходит быстрее при частицах большего размера. Если они мелкие, то идет замедление сепарации.
Главная особенность, влияющая на хороший результат – температура исходного продукта. Согласно инструкции к бытовым сепараторам, оптимальный режим — 35-45 градусов.
При большей температуре эффективность расщепления жира лучше, но есть небольшие нюансы. Для улучшения сепарирования достаточно подогреть жидкость до 45 градусов. При более высокой температуре уже выход жира ухудшится.
Высокотемпературный режим сепарирования применяется на производствах, с нагревом до 60-80 градусов. При этом улучшаются качественные показатели используемого оборудования. Недостатки высокотемпературного режима следующие:
- попадание сливок в обрат;
- появление пены;
- расщепление жировых шариков на мелкие части.
Из-за сепарирования холодного молока уменьшается производительность оборудования. Другие недостатки низкотемпературного режима:
- частичная кристаллизация жира;
- повышение вязкости сливок.
Устройство и принцип действия сепаратора
Все сепараторы можно разделить на:
- производственные;
- для домашнего хозяйства.
Промышленные агрегаты отличаются большими размерами.Они позволяют перерабатывать до нескольких тонн в сутки.
Бытовые устройства широко применяются в частных хозяйствах. Они проще по конструкции и в эксплуатации. Приборы не требуют затрат времени и сил на обслуживание.
Сепараторами, предназначенными для фермеров, можно обрабатывать до 10-20 литров в сутки.
Типы приборов по назначению:
- сливкоотделители расщепляют цельный продукт на жирный и обезжиренный;
- нормализаторы используются для изготовления нормализованного молока;
- очистители удаляют грязь и постороннюю примесь;
- универсальные сепараторы выполняют несколько функций;
- творожные агрегаты разделяют сгусток творога и сыворотку;
- классификаторы осветляют молоко.
Существуют устройства, которые осветляют и обезжиривают сыворотку.
В молочном производстве нередко используются различные типы агрегатов. В домашних хозяйствах чаще применяется бытовое универсальное устройство.
Конструкция приборов бывает:
- открытой;
- полузакрытой;
- закрытой.
Открытые аппараты простые, бывают переносными или стационарными. Недостаток устройств в том, что из-за контакта с кислородом молоко пенится, а это уменьшает производительность.
В полузакрытых агрегатах напиток все равно имеет контакт с воздухом, но продукты переработки перенаправляются в емкости по герметичным трубкам. Преимущество приборов в стерильности подаваемых веществ.
Закрытые приборы сложны, они чаще промышленного назначения. Без них невозможен запуск линии, где будет перерабатываться сырье.
Трубопроводы устройств полностью герметичны, доступа воздуха к исходному продукту нет. Переработанные вещества получаются абсолютно чистыми, без смесей запахов.
Тип привода бытовых сепараторов бывает:
- ручным;
- электрическим.
Устройства с электрическим оборудованием наиболее удобны в использовании и производительней. Приборы с ручным приводом автономны от электрических сетей, доступны в стоимости.
Сепаратор для молока с ручным или электрическим приводом разделяет исходный продукт на жирный и обезжиренный за счет быстрого вращения барабана. При этом жидкость находится в чаше удобного размера, а на нее воздействуют силы притяжения, которые способствуют концентрации жидкости у стенок.
Шарики жира легкие, а потому при движении стремятся к его оси. Если вращение достаточно быстрое, времени на расщепление нужно совсем немного.
При этом появляется струя белой жидкости, которая называется обратом,а желтоватая густая струя – это сливки. Скорость вращения барабана — 10-15 тыс. оборотов в минуту. Дальнейшее смешивание разделенных продуктов исключается благодаря специальным отводам.
Они устроены в распределительной части вверху барабана, называемой тарелками. Детали конусной формы с перфорацией, располагаются по окружности с небольшими шипами. Они обычно раскладываются пирамидкой, образуя пакет, в котором и происходит расщепление.
Для загрязнений в барабане предусмотрена специальная полость. Вся конструкция представляет собой верхнюю часть сепаратора. Подача молока в барабан дозированная, за счет специальной поплавковой камеры. Сама чаша производственного сепаратора приличного объема. В бытовых конструкциях размер емкости — около 5-7 литров.
Электрическая часть устройства находится внизу. На корпусе с электродвигателем выведены все элементы управления. Ручные сепараторы оборудуются съемной ручкой.
Принцип работы сепаратора для молока ручного и электрического типа схож. Конструкция обоих видов приборов разборная. Это нужно для тщательной промывки всех деталей.
Интенсификация процессов разделения
Качество сепарации улучшают:
- правильные температуры;
- нужная кислотность;
- чистота продукта;
- размер и количество жировых шариков;
- способ предварительной переработки;
- конструктивные особенности приборов.
Температура обрабатываемого молока выше 45 градусов применяется, когда технология переработки начинается сразу после пастеризации. Высокотемпературную сепарацию применяют при обработке сливок, из которых предполагается сделать масло.
Из-за высокой температуры увеличивается число жировых шариков, возникает пена и в жирном, и в обезжиренном продукте. Это влияет на появление сепараторной слизи. Из-за этого большая часть жира попадает в обрат. Чтобы исключить процесс, нужно мыть сепаратор после каждого запуска.
Одновременно высокая температура увеличивает производительность агрегата, упрощает технологию, так как сливки и обрат сразу получаются пастеризованными.
Холодное сырье обрабатывают исключительно в универсальных сепарационных устройствах. Использование агрегата влияет и на качество процесса, и на производительность.
Если в сепарации применяется молоко с повышенной кислотностью, белковые хлопья быстро заполнят грязевую емкость барабана. Жировые шарики оказываются в обрате. Скорость процесса снижается из-за частой необходимости прочистки барабана. Если сепаратор не самоочищающийся, его придется останавливать для мойки.
Кроме того, увеличенное число молочнокислых бактерий становится причиной быстрой порчи продукта. Размножению способствует температура обычного сепарирования в 45 градусов. Избежать этого можно, если использовать молоко, нагретое лишь до 20 градусов, и специальные самоочищающиеся сепараторы.
Грязь снижает качество процесса из-за быстрого наполнения грязевой емкости барабана. В результате жир начнет попадать в обезжиренную часть. Сепаратор придется часто останавливать и промывать.
На количество получаемых сливок за один прием сепарирования влияет размер жировых шариков. Если они маленькие – до 0,1 мм в диаметре, их труднее расщепить из жидкой среды молока. На качество жировых шариков влияет применение центробежных насосов при перекачке жидкости.
Из конструктивных параметров агрегатов особое влияние на качество оказывают частота движения ротора и мощность двигателя.
Для сепарации важен размер радиуса рабочей тарелки: при большем внутреннем диаметре барабана процесс идет интенсивнее. Этим фактором воспользовались специалисты, занимающиеся разработкой новейших видов сепараторов.
Эффективность улучшится при правильной установке барабана. Например, его низкая посадка на веретене приведет к попаданию жирного продукта в обезжиренный.
Важно
Сепарирование сливок будет качественней благодаря большему количеству оборотов барабана. Однако превышать допустимые паспортные показатели не рекомендуется производителями агрегатов.
Эффективность процесса снизится, если увеличить расстояние между тарелками барабана. Повышения результата добиваются, если увеличить их количество. Качество особенно будет заметным, если сепаратор длительное время находился в эксплуатации (процесс пойдет быстрее).
Незначительное влияние оказывает скорость подачи жидкости. Действие силы притяжения продолжительней при меньшем поступлении сырья внутрь барабана. Следовательно, жир выделится полнее.
Для улучшения обезжиривания достаточно уменьшить приток жидкости на 10-15%. Скорость подачи при сепарировании нужна постоянная, как и частота вращения барабана.
Незначительно повысит эффективность повторное сепарирование. Это увеличит долю жира до 85%. При разовом сепарировании получается продукт жирностью до 55%.
Бактофуги-сепараторы
Они используются в молочном производстве для очищения. Агрегаты способствуют эффективному удалению микро-бактерий, соматических организмов.
Назначение бактофуг – финишная обработка молока, позволяющая:
- уменьшить бактериальную обсемененность;
- исключить споры организмов.
Если в технологии применяется бактофуга, это способствует:
- получению продукции элитного класса;
- увеличению периода сохранности пастеризованного продукта;
- сохранению исключительного вкуса.
Процесс сепарации при помощи бактофуг полностью автоматизирован, устройство сепаратора отличается конструктивными особенностями. Они заключаются в:
- повышенной скорости вращения ротора;
- тарелках барабана, не позволяющих делить молочный жир и перемешивать его с выводимой грязью;
- более эффективном расщеплении сырья на составные части.
Интересно
Бактофуга способна работать с нагретым до температуры от 50 до 60 градусов продуктом. Это позволяет получать сливки необходимой вязкости, удалять бактерии различного типа.
На производствах чаще всего применяются самоочищающиеся центробежные бактофуги. При этом молоко в агрегат подавается как сверху, так и снизу. Приборы считаются самозагружающийся разновидностью сепараторов.
Продукция сепарирования
Отличительная деталь составных продуктов сепарации – сохранение всех качеств сырья. Химические реакции в этом процессе не участвуют. Они появляются в случае скисания сырья или обрата, когда действуют бактерии.
Средний химический состав побочных продуктов, %:
| Вещества | Обрат | Пахта | Сыворотка сырная | Сыворотка творожная |
| Жир | 0,1 | 0,4 | 0,4 | 0,3 |
| Белки | 3,4 | 3,2 | 0,8 | 0,8 |
| Молочный сахар | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,2 |
| Минеральные соли | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,6 |
| Всего сухих веществ | 8,8 | 9,0 | 6,5 | 5,9 |
Направления использования
Из пахты получают большое количество обезжиренного сухого молока. Оно применяется для изготовления заменителей цельного продукта, который нужен в животноводстве для кормления телят.
Сыворотка тоже используется фермерами, но для выкармливания свиней.
Из обрата готовят нежирный творог, который обладает максимальной концентрацией полезного белка. Он популярен в диетическом питании, продается в торговых сетях вместе с другими видами молочки.
Самые распространенные продукты сепарации:
- сливки;
- сливочное масло;
- сыворотка.
Молочные жиры отделяются благодаря более легкому весу. Из-за меньшей плотности сливки скапливаются естественным путем. Например, если оставить цельное молоко в банке на ночь, утром будет видно явную линию разделения двух составных частей.
Сливочное масло схоже с предыдущим видом продукции, но обладает большей жирностью. Из-за этого оно твердое и плотное, а сливки гуще в сравнении с молоком, но всегда остаются жидкими.
Сыворотка остается после сцеживания свернувшегося продукта. Она представляет собой жидкую часть, в которой растворены белки и некоторые жиры.
Кисломолочные продукты не теряют питательных качеств, а наоборот, считаются лучшими для усвоения. Известные виды:
- сыр;
- творог;
- кефир.
Для приготовления многих кисломолочных продуктов используется пахта. Специалистами особенно ценится ее диетический состав:
- лактоза, которая помогает усваиваться витаминам С и В;
- холин, который отвечает за работу печени;
- лецитин, нужный для клеток и тканей.
В отличие от пахты, молочная сыворотка содержит еще и белки, которые считаются лучшими для усвоения человеческим организмом в сравнении с белками яиц.
Сыворотка является побочным продуктом в производстве сыров и творога. Ее часто используют в хлебобулочной промышленности, животноводстве.
Некоторые молочные продукты получают с применением современных технологий. Как правило, это концентрированные варианты, получаемые путем удаления воды:
- сухое;
- сгущенное.
Обезжиренное сухое молоко часто используется в:
- хлебобулочной промышленности;
- животноводстве.
Без сгущенки не обходится приготовление многих видов кондитерских изделий. Его добавляют в чай и кофе в качестве заменителя сливок и сахара.
Зачем нужен сепаратор для молока и как он работает
Если вы сельский житель и имеете в домашнем хозяйстве корову, сепаратор для молока необходим. Даже одна корова, если она ведёрница, накормит семью сметаной и творогом. Малопродуктивных кормилиц сейчас в домашнем подворье не держат – нерационально. От количества коров, от их продуктивности зависит, какую модель сепаратора нужно покупать.
На чем основана молочная переработка
Свежее коровье молоко представляет собой суспензию, в которой жировые шарики, называемые сливками, находятся в смеси с более тяжёлыми молекулами остальных составляющих молока. Они легко отделяются от основной массы продукта, всплывая. Для ускорения разделения фракций созданы сепараторы для молока. В дальнейшем тяжелый остаток расслаивается на творожную массу и сыворотку, но это после сквашивания. Для их разделения также существуют сепараторы.
Отделить сливки во время сепарации можно в любом процентном отношении.
Если конечный результат переработки составит 1:10, значит, на каждые 10 литров обрата получен 1 литр сливок из 11 литров молока. Это сливки, содержащие большое количество масла и мало жидкой фракции. Но можно получить 3 литра сливок на 8 литров обрата. Такие сливки будут жидкими, и масла из них получится мало. Сепаратор позволяет создать соотношение от 1:4 до 1:12.
В быту и для первичной переработки молока небольших фермерских хозяйств используют только сливкоотделители или сепараторы, что одно и то же. Отделение сливок происходит под действием центробежной силы, которая отбрасывает тяжелые частицы к периферии, а лёгкие остаются ближе к центру. После разделения остаётся, отобрать фракции в отдельные емкости.
Сепаратор молочный представляет настроенную систему непрерывной подачи молока во вращающийся тарельчатый барабан и отбора сливок и обрата, или обезжиренного молока.
Но процесс зависит от многих факторов:
- скорости вращения барабана;
- задания на получения определённого соотношения обрата и сливок;
- от температуры и расхода молока через центрифугу.
Опытный пользователь находит своё соотношение всех переменных и старается следовать ему. Для пользователя ручным аппаратом актуально уловить нужное количество оборотов привода вручную. Электрический сепаратор для молока настраивается заблаговременно, кнопками режима.
Принцип работы сепаратора
Выпускаемые промышленностью ручные и электрические сливкоотделители основаны на общем принципе разделения суспензии в тарельчатом барабане. Это основной узел, он состоит из пакета разделительных тарелок, надетых на стакан, и закрытых сверху крышкой. Перфорированные тарелки укладываются в определённом порядке, создавая 6 отверстий для выхода молока. Для сливок выход ближе к стенке стакана. В приёмную чашу сепаратора для молока заливается продукт. Через регулируемый пробковый кран молоко стекает в поплавковую камеру, а оттуда проходит по центральному стакану барабана вниз.
Молоко в тарельчатом барабане под действием центробежных сил разделяется на каждой тарелке. По общим каналам обрат поднимается в приёмную камеру и отводится через рожок в ёмкость. В другую камеру попадают сливки. В грязевик попадают случайные примеси. Так работает бытовой молочный сепаратор независимо от вида привода. Приемы правильной работы, последовательность операций отражены в инструкции по эксплуатации сепаратора.
Обязательной для всех бытовых сепараторов является тщательная промывка и просушка всех деталей после перегонки молока.
Удивительно, но если тарелки недостаточно чистые, одеты не в должной последовательности, аппарат не будет работать и молоко потечёт изо всех щелей.
Модели сепараторов для бытового использования
При выборе сепаратора сливкоотделителя необходимо учитывать особенности каждого потребителя:
- Разовый объём переработки обусловит выбор объёма приемной чаши. Чем больше молока нужно перегнать, тем большая чаша потребуется, чтобы ежеминутно не добавлять молоко. Выпускают емкости на 5,5 и 12 литров.
- Универсальный сепаратор совместит очистку молока от примесей и отделение сливок.
- Если ежедневно перегоняется больше 30 литров молока, лучшим приобретением станет аппарат с электрическим приводом.
- Металлические детали более прочны, длительнее срок эксплуатации, но они дороже пластиковых сепараторов.
Одним из наиболее востребованных является сепаратор «Мотор СИЧ». Это электрический бытовой прибор открытого типа универсального назначения. Маркировка зависит от производительности, измеряемой л/час. Сепаратор может работать в течение часа, потом необходим перерыв для охлаждения мотора. Соединение с сепаратором идёт через редуктор и переходную муфту. Молокоприёмник рассчитан на 12 литров. Обрат может отбиваться до 0,05% жирности. Отношение сливок к обрату может быть 1:4-1:10. Стоит такой агрегат от 6,5 тысяч в зависимости комплектации и материала изготовления рабочей части.
Молоко перед сепарацией обязательно подогревают. Если под рукой нет термометра, молоко должно равняться температуре пальцев, а это значит, что палец ощущает, молоко чуть тёплое.
Открывать кран и запускать молоко в систему нужно после того как сепаратор наберёт обороты, прогреется, поработает на холостом ходу около пяти минут.
Сепаратор Фермер отличается от предыдущего аппарата большей скоростью вращения тарельчатого барабана, 1450 об/ мин, а значит, более эффективным разделением молока на сливки и обрат. Частота вращения барабана регулируется. Весит прибор всего 3 кг.
Ручные сепараторы РЗ ОПС рассчитаны на невысокую производительность. В комплект входит чаша на 5,5 литра. В пластиковом исполнении сепаратор стоит 3 тысячи, в металлическом в два раза дороже.
Как самостоятельно сделать сливкоотделитель для молока
Однако умельцы пришли к выводу, что можно создать молочный сепаратор своими руками, пользуясь той же центробежной силой. На схеме изображён простейший аппарат, разделяющий сливки и обрат на фракции.
При вращении под действием центростремительного ускорения, чем тяжелее частица, тем дальше и с большей силой она отбрасывается. Если взять сосуд, налить в него молоко и придать достаточную скорость вращения, произойдёт разделение жидкости. Легкая фракция будет находиться ближе к центру, а водная часть сконцентрируется на вращающихся стенках и будет стремиться вылететь дальше.
Во вращающемся цилиндре делается отверстие тонкой иглой. Он помещается в неподвижный сосуд, который будет принимать брызги. Важно знать количество отбираемого обезжиренного молока. Это определяется до начала отделения. Оставшаяся во внутреннем цилиндре часть – лёгкая фракция, сливки.
И чем больше будет отобрано обезжиренного молока, тем гуще будут сливки.
Такой самодельный сепаратор позволяет обработать только одну порцию молока, после чего можно произвести новую загрузку. Крутящий момент можно передать от любого двигателя. Скорость вращения барабана должна быть не больше 1400 об/мин.
Другим принципом сепарации молока является вибрационный, но в бытовых сепараторах для молока он не нашел применения. Магнитные сепараторы для отделения сливок от холодного молока и сыворотки от творога используются в промышленной переработке, модель А-1 АХО.