Separace mléka a smetany – princip činnosti a konstrukce separátoru, účel baktofugy.

Separace mléka je důležitou fází zpracování. Během procesu se produkt rozloží na tukové a netučné složky. Tento způsob zpracování také zajišťuje mechanické čištění od nečistot. V chemickém složení separovaných frakcí nedochází k žádným změnám.

Kvalitativní faktory ovlivňující separaci:

1. Pokud je tekutina hustá, kvalita výsledného produktu se sníží. Stupeň tloušťky se sníží zahřátím mléka. Kvalitu procesu ovlivňuje také rozdíl v hustotě zpracovávané kapaliny. Zvyšuje se také zahříváním.
2. Pokud je mléko tučné, proces separace se zpomalí. To se děje proto, že tuk je těžší než voda. Výkon separátoru klesá. Uvnitř zařízení je balíček tzv. destiček (pro čištění) – rychlost separace lze zlepšit zvýšením jejich počtu.
3. Nesprávné technologické postupy používané při průmyslovém čerpání mléka ovlivňují zpomalení separace. Hrubé pumpy způsobují nepravidelný tvar tukových částic. Když jsou kulaté, je oddělení jednodušší. Proces je rychlejší s větší velikostí částic. Pokud jsou malé, pak se separace zpomaluje.

Hlavním znakem, který ovlivňuje dobrý výsledek, je teplota původního produktu. Podle pokynů pro domácí separátory je optimální režim 35-45 stupňů.

Při vyšších teplotách je účinnost odbourávání tuků lepší, ale jsou zde určité drobné nuance. Pro zlepšení separace stačí kapalinu zahřát na 45 stupňů. Při vyšších teplotách bude výdej tuku horší.

Ve výrobě se používá vysokoteplotní separační režim s ohřevem až na 60-80 stupňů. Zároveň se zlepšují ukazatele kvality používaného zařízení. Nevýhody režimu vysoké teploty jsou následující:

• smetana se dostává do zpětného toku;
• vzhled pěny;
• rozdělování tukových kuliček na malé kousky.

Separace studeného mléka snižuje produktivitu zařízení. Další nevýhody nízkoteplotního režimu:

• částečná krystalizace tuku;
• zvýšení viskozity krému.

Konstrukce a princip činnosti separátoru

Všechny separátory lze rozdělit na:

• Výroba;
• pro použití v domácnosti.

Průmyslové jednotky jsou velké velikosti Dokáží zpracovat až několik tun za den.

Domácí spotřebiče jsou široce používány v soukromých domácnostech. Jsou jednodušší v designu a provozu. Zařízení nevyžadují čas a úsilí na údržbu.

Separátory určené pro zemědělce dokážou zpracovat až 10-20 litrů za den.

Typy zařízení podle účelu:

• oddělovače smetany oddělují celý produkt na tukové a nemastné části;
• normalizátory se používají k výrobě normalizovaného mléka;
• čističe odstraňují nečistoty a cizí látky;
• univerzální separátory plní několik funkcí;
• agregáty tvarohu oddělují sraženinu tvarohu a syrovátku;
• Klasifikátory vyjasňují mléko.

Existují přístroje, které sérum pročistí a odmastí.

V mlékárenské výrobě se často používají různé typy jednotek. V domácnostech se častěji využívá univerzální domácí zařízení.

Konstrukce zařízení může být:

• OTEVŘENO;
• polouzavřený;
• ZAVŘENO.

Otevřená zařízení jsou jednoduchá a mohou být přenosná nebo stacionární. Nevýhodou těchto zařízení je, že kontakt s kyslíkem způsobuje pěnění mléka, což snižuje produktivitu.

V polouzavřených jednotkách se nápoj stále dostává do kontaktu se vzduchem, ale zpracované produkty jsou přesměrovány do nádob přes utěsněné tuby. Výhodou přístrojů je sterilita dodávaných látek.

Uzavřená zařízení jsou složitá a často se používají pro průmyslové účely. Bez nich nelze spustit linku, kde se budou zpracovávat suroviny.

Potrubí přístrojů je zcela utěsněno, k původnímu produktu není přístup vzduchu. Zpracované látky jsou absolutně čisté, bez jakýchkoliv pachových směsí.

Typ pohonu domácích separátorů může být:

Zařízení s elektrickým vybavením jsou nejpohodlnější a produktivnější. Ručně ovládaná zařízení jsou nezávislá na elektrických sítích a jsou cenově dostupná.

Ruční nebo elektrický separátor mléka rozděluje syrový produkt na tučný a nemastný rychlým otáčením bubnu. V tomto případě je kapalina v misce vhodné velikosti a je ovlivněna přitažlivými silami, které přispívají ke koncentraci kapaliny u stěn.

Tukové kuličky jsou lehké, a proto mají tendenci se pohybovat směrem ke své ose. Pokud je rotace dostatečně rychlá, trvá velmi málo času, než dojde k rozdělení.

Současně se objeví proud bílé tekutiny, který se nazývá odstředěné mléko, a nažloutlý hustý proud je smetana. Rychlost otáčení bubnu je 10-15 tisíc otáček za minutu. Další míchání separovaných produktů zabraňují speciální kohouty.

Jsou uspořádány v distribuční části v horní části bubnu, nazývané desky. Kónické perforované díly jsou uspořádány do kruhu s malými hroty. Obvykle jsou vyskládány do pyramidy, tvořící balíček, ve kterém probíhá štípání.

V bubnu je speciální dutina pro sběr nečistot. Celá konstrukce je horní částí separátoru. Mléko se do bubnu dodává v dávkách pomocí speciální plovákové komory. Samotná mísa výrobního separátoru má slušný objem. V domácích provedeních je velikost nádoby asi 5-7 litrů.

Elektrická část zařízení je umístěna ve spodní části. Všechny ovládací prvky jsou umístěny na těle s elektromotorem. Ruční separátory jsou vybaveny odnímatelnou rukojetí.

Princip činnosti ručních a elektrických separátorů mléka je podobný. Konstrukce obou typů zařízení je skládací. To je nutné k důkladnému umytí všech částí.

Intenzifikace separačních procesů

Kvalita separace je zlepšena:

• správné teploty;
• požadovaná kyselost;
• čistota produktu;
• velikost a počet tukových kuliček;
• metoda předběžného zpracování;
• konstrukční vlastnosti zařízení.

Teplota zpracovaného mléka nad 45 stupňů se používá při zahájení technologie zpracování ihned po pasterizaci. Vysokoteplotní separace se používá při zpracování smetany, ze které se má vyrábět máslo.

Vlivem vysoké teploty se zvyšuje počet tukových kuliček, pěna se objevuje v tučných i beztukových výrobcích. To ovlivňuje vzhled separačního hlenu. Kvůli tomu většina tuku končí ve zpětném vedení. Chcete-li tento proces odstranit, musíte po každém spuštění umýt separátor.

Vysoká teplota zároveň zvyšuje produktivitu jednotky a zjednodušuje technologii, protože smetana a odstředěné mléko jsou okamžitě pasterizovány.

Studené suroviny se zpracovávají výhradně v univerzálních separačních zařízeních. Použití jednotky ovlivňuje jak kvalitu procesu, tak produktivitu.

Pokud se při separaci použije mléko s vysokou kyselostí, proteinové vločky rychle zaplní nádrž na kal v bubnu. Tukové kuličky končí v odstředěném mléce. Rychlost procesu se snižuje kvůli časté potřebě čištění bubnu. Pokud separátor není samočistící, bude nutné jej zastavit kvůli čištění.

Navíc zvýšený počet bakterií mléčného kvašení způsobuje rychlé zkažení produktu. Reprodukci usnadňuje běžná separační teplota 45 stupňů. Tomu se lze vyhnout použitím mléka ohřátého pouze na 20 stupňů a speciálních samočistících separátorů.

Nečistoty snižují kvalitu procesu díky rychlému plnění zásobníku na nečistoty bubnu. Díky tomu začne do odtučněné části stékat tuk. Separátor bude muset být zastaven a často omýván.

Množství smetany získané v jednom separačním kroku je ovlivněno velikostí tukových kuliček. Pokud jsou malé – do průměru 0,1 mm, hůře se oddělují z tekutého média mléka. Kvalita tukových kuliček je ovlivněna použitím odstředivých čerpadel při čerpání kapaliny.

Z konstrukčních parametrů jednotek mají na kvalitu vliv zejména otáčky rotoru a výkon motoru.

Pro separaci je důležitá velikost poloměru pracovní desky: s větším vnitřním průměrem bubnu je proces intenzivnější. Tohoto faktoru využili specialisté podílející se na vývoji nových typů separátorů.

Pokud je buben správně nainstalován, účinnost se zlepší. Pokud je například umístěn nízko na vřetenu, tukový produkt skončí v produktu bez tuku.

Separace smetany bude kvalitnější díky většímu počtu otáček bubnu. Výrobci jednotek však nedoporučují překračovat povolené hodnoty pasů.

Účinnost procesu se sníží, pokud se zvětší vzdálenost mezi deskami bubnu. Výsledek lze zlepšit zvýšením jejich počtu. Kvalita bude zvláště patrná, pokud je separátor v provozu po dlouhou dobu (proces bude rychlejší).

Průtok kapaliny má malý vliv. Působení síly přitažlivosti trvá déle při menším přítoku surovin do bubnu. V důsledku toho se tuk uvolní úplněji.

Pro zlepšení odmašťování stačí snížit průtok kapaliny o 10-15%. Rychlost posuvu během separace musí být konstantní, stejně jako frekvence otáčení bubnu.

Opakovaná separace mírně zvýší účinnost. Tím se obsah tuku zvýší na 85 %. Jediným oddělením vznikne produkt s obsahem tuku až 55 %.

Bactofuge separátory

Používají se v mlékárenské výrobě k čištění. Jednotky usnadňují efektivní odstranění mikrobakterií a somatických organismů.

Účelem baktofugů je konečné zpracování mléka, které umožňuje:

• snížit bakteriální kontaminaci;
• eliminovat spory organismů.

Pokud se v technologii používá baktofuge, přispívá k:

• získávání produktů elitní třídy;
• zvýšení trvanlivosti pasterizovaného produktu;
• zachování výjimečné chuti.

Separační proces pomocí baktofuge je plně automatizovaný, separační zařízení má konstrukční vlastnosti. Skládají se z:

• zvýšená rychlost rotoru;
• bubnové desky, které neumožňují oddělení mléčného tuku a smíchání s odstraňovanými nečistotami;
• efektivnější štěpení surovin na jednotlivé složky.

Bactofuge je schopen pracovat s produktem zahřátým na teplotu 50 až 60 stupňů. To nám umožňuje získat krém požadované viskozity a odstranit různé druhy bakterií.

Při výrobě se nejčastěji používají samočistící odstředivé baktofugy. V tomto případě je mléko přiváděno do jednotky shora i zdola. Zařízení jsou považována za samonakládací typ separátorů.

Separační produkty

Charakteristickým rysem kompozitních separačních produktů je zachování všech kvalit surovin. Chemické reakce se tohoto procesu neúčastní. Objevují se, když suroviny nebo odstředěné mléko zkysne a začnou působit bakterie.

Průměrné chemické složení vedlejších produktů, %:

Látky	Reverzní	Podkroví	Syrovátka	Syrovátka z tvarohu
Tuk	0,1	0,4	0,4	0,3
Proteiny	3,4	3,2	0,8	0,8
Mléčný cukr	4,6	4,7	4,8	4,2
minerální soli	0,7	0,7	0,5	0,6
Celková sušina	8,8	9,0	6,5	5,9

Návod k použití

Podmáslí produkuje velké množství sušeného odstředěného mléka. Používá se k výrobě plnohodnotných náhražek potravy potřebných v chovu zvířat ke krmení telat.

Syrovátku využívají i zemědělci, ale pro krmení prasat.

Odstředěné mléko se používá k výrobě nízkotučného tvarohu, který má maximální koncentraci zdravých bílkovin. Je oblíbený v dietní výživě a prodává se v obchodních řetězcích spolu s dalšími druhy mléčných výrobků.

Nejběžnější separační produkty jsou:

Mléčné tuky se oddělují díky své nižší hmotnosti. Díky nižší hustotě se krém přirozeně hromadí. Pokud například necháte plnotučné mléko ve sklenici přes noc, ráno uvidíte jasnou čáru oddělující obě složky.

Máslo je podobné předchozímu typu výrobku, ale má vyšší obsah tuku. Díky tomu je tvrdá a hutná a smetana je hustší než mléko, ale vždy zůstává tekutá.

Syrovátka zůstane po přecezení sraženého výrobku. Je to tekutá část, ve které jsou rozpuštěny bílkoviny a některé tuky.

Fermentované mléčné výrobky neztrácejí své nutriční vlastnosti, ale naopak jsou považovány za lepší pro vstřebávání. Známé druhy:

Podmáslí se používá k přípravě mnoha fermentovaných mléčných výrobků. Odborníci oceňují zejména jeho složení stravy:

• laktóza, která pomáhá vstřebávat vitamíny C a B;
• cholin, který je zodpovědný za funkci jater;
• lecitin, který je nezbytný pro buňky a tkáně.

Na rozdíl od podmáslí obsahuje syrovátka také bílkoviny, které jsou považovány za lépe stravitelné pro lidské tělo než vaječné bílky.

Syrovátka je vedlejším produktem při výrobě sýrů a tvarohů. Často se používá v pekařském průmyslu a chovu zvířat.

Některé mléčné výrobky jsou vyráběny pomocí moderních technologií. Obvykle se jedná o koncentrované verze získané odstraněním vody:

Odtučněné sušené mléko se často používá v:

• pekařský průmysl;
• chov dobytka

Mnoho druhů cukrovinek nelze připravit bez kondenzovaného mléka. Přidává se do čaje a kávy jako náhrada smetany a cukru.