Введение (стр. 169 )

1 – накопительный резервуар; 2 – насос центробежный; 3 – сепаратор для отделения казеиновой пыли и жира; 4 - теплообменник трубчатый; 5 – резервуар для отваривания альбумина; 6 – сепаратор-осветлитель; 7 – вакуум-выпарная установка

Рисунок 9.15 – Схема технологической линии производства молочного сахара-кристаллизата

По завершении процесса сгущения горячий сироп направляют на фасовку и упаковку в бочки или молочные фляги. Расфасовка в более крупную тару возможна при периодическом перемешивании кристаллизата и производится по согласованию с потребителем.

Молочный сахар-сырец. При его производстве очистку молочной сыворотки от несахаров осуществляют так же, как и сахара-кристаллизата.

Для более качественной очистки сыворотки от белковых веществ проводят тепловую, кислотную и кислотно-щелочную коагуляцию. При тепловой коагуляции сыворотку нагревают до 90-95 °С и выдерживают в течение 20-30 мин, при этом эффективность выделения белка – до 30 %. При кислотном способе коагуляции нагревание проводят до 90-95 °С с подкислением до 30-35 °Т и выдержкой в течение 20 мин. Подкисляют соляной кислотой, кислой сывороткой или мелассой сахара-сырца, оставшейся от предыдущих выработок. Эффективность выделения белков при этом способе – 40-48 %. При кислотно-щелочном способе коагуляции сыворотку нагревают до 90-95 °С, подкисляют 10 % раствором гидроокиси натрия до кислотности 10-15 °Т. При этом способе эффективность выделения белка превышает 50 %.

Кроме кислотно-щелочного способа эффективным является коагуляция хлористым кальцием. Степень выделения белков из свежей подсырной сыворотки превышает 50 %.

Все процессы по выделению белков из сыворотки рекомендуется производить в ваннах для отпаривания альбумина.

Хлопья скоагулированных белков отделяют сепарированием, после чего очищенную сыворотку сгущают так же, как при производстве кристаллизата. Сгущенный сироп перед выгрузкой из вакуум-аппарата подогревают до 70-75 °С. Для этого повышают давление в установке путем понижения вакуума. Готовый сироп направляют в кристаллизатор-охладитель. Кристаллизацию лактозы из сиропа проводят по медленному или ускоренному режиму, что зависит от качества сиропа. Если доброкачественность раствора (отношение содержания лактозы в % к содержанию сухих веществ раствора в %) составляет 75-85 единиц, то применяют медленный режим кристаллизации, т. е. продолжительность процесса составляет 20-25 ч с периодическим перемешиванием (скорость вращения мешалки – до 1 об/мин). При доброкачественности сиропа более 85 единиц применяют ускоренный режим кристаллизации: продолжительность процесса – 10-12 ч с непрерывным перемешиванием. По завершении процесса кристаллизации кристаллизат разделяют на влажные кристаллы и межкристальную жидкость (мелассу). Для этого используют фильтрующие или осадительные центрифуги. Влажность кристаллов не должна быть выше 10-12 %. Мелассу собирают в емкость и используют для подкисления сыворотки, а также в производстве кормовых продуктов.

После центрифугирования влажные кристаллы направляют на сушку с использованием вихревых сушилок или сушилок «кипящего» слоя. Температура теплоноси°С, а температура продукта в зоне сушки не должна превышать 60-70 °С, поэтому кристаллы по мере высыхания удаляются из зоны сушки.

При использовании методов ультрафильтрации и деминерализации можно исключить процесс кристаллизации и центрифугирования. При этом раствор лактозы высушивается на распылительной сушилке.

 

Схема 9.5 – Последовательность технологических процессов производства молочного сахара-сырца

Производство молочного сахара распылительной сушки включает следующие процессы: предварительное сгущение сыворотки, очистку подсгущенного сиропа, электродиализное обессоливание сыворотки, ультрафильтрацию деминерализованного сиропа, досгущение сиропа, распылительную сушку раствора, упаковку.

По технологии с использованием мембранных методов производят молочный сахар, предназначенный для производства рафинированного молочного сахара.

1 – сепаратор для отделения казеиновой пыли и жира; 2 – резервуар для отваривания альбумина; 3 – центробежные насосы; 4 – сепаратор-осветитель; 5 – накопительный резервуар; 6 – вакуум-выпарная установка; 7 – сушилка; 8 - кристаллизатор; 9 - центрифуга

Рисунок 9.16 – Схема технологической линии производства молочного сахара-сырца

1 – насосы центробежные; 2 – накопительные резервуары; 3 – пластинчатая охладительная установка; 4 – вакуум-выпарная установка; 5 – трубчатая пастеризационная установка; 6 – кристаллизатор; 7 – центрифуга; 8 – резервуар для мелассы; 9 сушилка; 10 – весы

Рисунок 9.17 – Схема технологической линии производства молочного сахара-сырца из ультрафильтрата подсырной сыворотки на линии А1-ОЛД

Сыворотку охлаждают до 4-6 °С и направляют в накопительную емкость. После накопления определенного объема осуществляют выпаривание до концентрации сухих веществ 12-14 %. Температура сгущения при этом составляет 60-65 °С. Готовый сироп охлаждают до 4-6 °С и направляют на промежуточное хранение. По мере накопления подсгущенного сиропа его подогревают до 38-40 °С и направляют на очистку от взвешенного осадка несахаров на центробежном очистителе. Очищенный сироп деминерализуют методом электродиализа при температуре 38-40 °С. После этого деминерализованный сироп направляют на ультрафильтрацию при температуре 50-52 °С. Ультрафильтрат подают на досгущение на вакуум-выпарной установке при температуре 55-60 %. Сгущенный фильтрат сушат на распылительной сушилке, укомплектованной инстантайзером. Температура высушиваемого лактозного раствора составляет 50-60 °С.

Готовый продукт упаковывают в бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами.

Молочный сахар пищевой. Производство включает следующие процессы: очистку сыворотки; рафинацию сыворотки; фильтрацию раствора; сгущение очищенного раствора; кристаллизацию лактозы; центрифугирование кристаллизата; сушку влажных кристаллов; упаковку.

Очистка сыворотки от несахаров и сгущение до плотности 1110-1130 кг/м3 аналогичны очистке и сгущению молочного сахара-сырца. После этого производят рафинацию сыворотки в реакторах с рубашкой. Подсгущенный сироп подогревают до 70-80 °С, затем в него вносят рафинирующие средства: активный уголь – 1,5-2 %, диатомит (кизельгур) – 1,5, бланкит – 0,05 %. Раствор при постоянном перемешивании выдерживают в течение 15-20 мин. После этого его направляют на фильтрацию. Для фильтрации используют рамные фильтр-прессы. Перед фильтрацией на фильтрованную ткань фильтр-пресса намывают диатомит, суспензию которого готовят в горячей воде (температура 70-80 °С). Фильтрация осуществляется под давлением, не превышающим 0,4 МПа. Рафинированный очищенный сироп направляется в вакуум-выпарную установку для окончательного сгущения, которое производится при температуре, не превышающей 65 °С, до концентрации сухих веществ 60-65 % (плотность сиропа – 1280-1300 кг/м3). Процессы кристаллизации, центрифугирования и сушки осуществляются аналогично описанным ранее.

Молочный сахар рафинированный и фармакопейный

Молочный сахар-сырец содержит примеси и не удовлетворяет требованиям фармацевтической и пищевой промышленности (отсутствие окраски, низкое содержание минеральных солей, отсутствие кислот, легкая растворимость, прозрачность раствора). Поэтому его подвергают рафинированию, т. е. очистке и перекристаллизации.

Технология производства молочного сахара рафинированного и фармакопейного включает следующие процессы: растворение молочного сахара-сырца; рафинацию и фильтрацию раствора; кристаллизацию лактозы; центрифугирование кристаллизата; сушку влажных кристаллов; упаковку.

1 – резервуар для отваривания альбумина; 2 – сепаратор-осветитель; 3 – накопительные резервуары; 4 – вакуум-выпарная установка; 5 – насосы; 6 – фильтр-пресс; 7 – сушилка; 8 – центрифуга; 9 – кристаллизатор; 10 – реактор-рафинер; 11 – резервуар для наведения диатомита

Рисунок 9.18 – Схема технологической линии производства молочного сахара пищевого

1 – резервуары; 2 – насосы; 3 – теплообменник; 4 – резервуар; 5 – гиперфильтрационная установка; 6 – вакуум-выпарная установка; 7 – кристаллизатор; 8 – центрифуга; 9 – реактор-растворитель; 10 – фильтр-пресс; 11 – контрольный фильтр; 12 – сушилка; 13 – измельчитель; 14 – бункер; 15 - дозатор

Рисунок 9.19 – Схема технологической линии производства рафинированного молочного сахара из ультрафильтрата подсырной сыворотки

В качестве сырья для производства молочного сахара рафинированного служит молочный сахар-сырец высшего сорта, для фармакопейного – улучшенный.

Молочный сахар-сырец растворяют в реакторах-растворителях при температуре 90-95 °С. Концентрация получаемого раствора при этом должна быть 55-65 % сухих веществ. Растворение продолжается около 1 ч. Раствор подогревают за счет пара, подаваемого в рубашку реактора. По достижении полного растворения вносят рафинирующие средства: активный уголь 1,5-2 %, диатомит – 1,5-2 и бланкит 0,05-0,07 % массы сахара-сырца. После внесения рафинирующих средств раствор выдерживают 15-20 мин и направляют на фильтрацию, которую производят на рамных фильтр-прессах. Предварительно на фильтрованную ткань намывают диатомит в виде суспензии. Суспензия диатомита в воде должна быть такой, чтобы на 1 м2 фильтрованной поверхности приходилось 0,8 кг диатомита. После нанесения диатомита фильтр-пресс пропаривают, и из него удаляется остаток воды (сжатым воздухом). Затем сироп с рафинирующими средствами подают на фильтр-пресс. По окончании процесса фильтрования через фильтр-пресс сразу пропускают горячую воду, с тем, чтобы вымыть лактозу из осадка, оставшегося на фильтрованной ткани, что сокращает потери лактозы.

Рафинированный сироп направляют в кристаллизаторы. Кристаллизация по сравнению с получением сахара-сырца длится меньше и составляет 7-10 ч. Операции по центрифугированию и сушке аналогичны этим процессам при производстве сахара-сырца.