Как и при каких температурах происходит сепарирование молока

Под сепарированием молока понимают переработку, при которой происходит разделение на жирную и обезжиренную части. Благодаря особенностям процесса, химический состав полученных фракций не меняется, поэтому они могут применяться в пищевой промышленности без ограничений.

Как происходит сепарация
Цельное молоко содержит жир, который формируется в виде шариков. Их плотность намного меньше плотности жидкой фракции, поэтому под действием центробежной силы происходит разделение двух частей. Именно по такому принципу работают промышленные и бытовые сепараторы.

Эти приборы представляют собой барабаны, оснащенные специальными тарелками для разделения частей молока на тонкие слои. В сепаратор заливают цельное молоко, оператор запускает аппарат, после чего барабан начинает вращаться. Под действием центробежной силы тяжелая фракция отбрасывается к периферии сепаратора, а легкая смещается ближе к оси вращения.

В промышленных сепараторах переработка молока происходит по следующей схеме:
1. Сырье подается по центральному трубопроводу к тарелкодержателю аппарата.
2. В тарелках имеются отверстия с каналами, по которым при вращении барабана молоко поднимается к верхней группе тарелок и распределяется в зазоре между ними.
3. Молочный жир под действием центробежной силы перемещается к кромке тарелки, а затем между ней и тарелкодержателем поднимается в отсек для сбора сливок.
4. Обрат, как более тяжелая фракция, перемещается к периферии барабана, в так называемое грязевое пространство.
5. Далее обрат подается вверх и через специальный патрубок, минуя вентиль, выводится наружу.
На патрубках для вывода сливок и обрата установлены регулировочные вентили. С их помощью регулируется степень жирности сливок за счет добавления или уменьшения количества обезжиренного молока.

Если с помощью вентиля уменьшить количество выходящих из сепаратора сливок, их жирность повысится, а если увеличить — массовая доля жира снизится.
Факторы, влияющие на качество сепарации
На качество и скорость сепарации молока влияют три условия::
1. Густота молока. Чем она выше, тем худшего качества получатся сливки. Уровень густоты снижают за счет повышения температуры молока.
2. Жирность сырья — чем она выше, тем медленнее протекает процесс. Для повышения скорости сепарирования в барабане увеличивают количество тарелок.
3. Соблюдение технологии подачи молока. Если насосы подобраны неверно, то жир в молоке формируется в частицы неправильной формы. Отделить их от жидкой среды будет труднее.
Оказывает влияние на процесс и кислотность молока. При высоком ее содержании коллоидное состояние белков меняется, что приводит к увеличению вязкости жидкости. Такое состояние затрудняет сепарирование, поэтому с ним нужно бороться повышением температуры сырья. В результате молочный жир переходит в жидкое состояние и отделить его становится легче.
Какая температура нужна при сепарировании
В промышленном производстве применяют один из трех методов сепарирования, отличающихся между собой температурой подаваемого в сепаратор цельного молока и технологическими особенностями.
При низкотемпературном способе молоко охлаждают до 5–15 °C. При таких температурах вязкость сливок снижается, они медленнее вытекают из сепаратора, а потому обладают большей жирностью. Низкотемпературный способ требует снижения производительности сепаратора (см. таблицу).
Температура цельного молока (°C) Уровень снижения производительности устройства (%)
5 50
10 30
15 20

Оптимальная температура сепарирования 35–45 °С. В таких условиях жир отделяется проще всего, а производительность сепаратора не снижается. В идеале температура не должна быть выше 40 °C — начиная с этого значения жировые шарики сильнее дробятся, увеличивается объем пены, что замедляет процесс переработки.
В некоторых случаях применяется и высокотемпературное сепарирование, при котором молоко подогревают до 60–85 °C. Такой способ используют для упрощения технологической схемы: на выходе получаются пастеризованные сливки и обрат. Однако есть у метода недостатки:
● увеличение количества сепараторной слизи;
● необходимость чаще останавливать и мыть сепаратор;
● увеличение пенообразования в сливках.
Поэтому высокотемпературная переработка цельного молока применяется только при изготовлении сливок с жирностью до 83% или при производстве сливочного масла проточным методом сепарирования.
Как определяется качество сепарирования
Согласно нормативам, качество сепарирования оценивают по уровню жира в обрате. По норме его должно быть не более 0,05%. Однако большинство современных сепараторов закрытого типа выдают обезжиренное молоко с содержанием жира на уровне 0,03–0,01%. Это наиболее весомый аргумент в пользу переоснащения производственных линий по переработке цельного молока.