Молоко – це швидкопсувний продукт, який потребує негайної обробки після доїння. Одним із найважливіших процесів, що впливають на його якість, є охолодження. Якщо температура молока не буде швидко знижена, починається активне розмноження бактерій, що призводить до втрати свіжості, зміни смаку та погіршення харчової цінності.
Чому молоко необхідно швидко охолоджувати?
Свіже молоко, одразу після виходу з вимені корови, має температуру близько 36-38°C. У таких умовах бактерії починають розмножуватися експоненціально, збільшуючи свою чисельність у геометричній прогресії.
Бактерії потрапляють у молоко з навколишнього середовища, обладнання, повітря, а також із вимені корови. Основні види мікроорганізмів, які розвиваються в сирому молоці:
- Молочнокислі бактерії – вони можуть бути корисні для виробництва кисломолочних продуктів, але в сирому молоці без контролю вони викликають скисання.
- Психротрофні бактерії – вони активні за низьких температур і можуть виробляти ферменти, що руйнують білки і жири навіть в охолодженому молоці.
- Патогенні мікроорганізми – до них належать сальмонели, кишкова паличка, лістерії та інші шкідливі бактерії, що можуть спричинити захворювання в людини.
Щоб запобігти розвитку цих мікроорганізмів, молоко має охолоджуватися негайно після доїння.
Психротрофні бактерії можуть виживати навіть за температури нижче 4°C, тому важливо не тільки охолоджувати молоко, а й дотримуватися гігієни обладнання та зберігання.
Нормативні вимоги до охолодження молока
Різні країни встановлюють свої санітарні норми, але більшість із них дотримується таких стандартів:
- Протягом 2 годин після доїння температура молока має бути знижена до 4°C або нижче.
- Якщо молоко буде перероблятися протягом 24 годин, його температура не повинна перевищувати 6°C.
- Якщо молоко призначене для тривалого зберігання або транспортування, температура має підтримуватися не вище 4°C.
Молоко може втратити до 50% своїх вітамінів, якщо зберігається за температури вище 10°C навіть протягом кількох годин. Особливо страждають вітаміни B2 і C.
Методи охолодження молока
Молочні ферми використовують кілька методів швидкого охолодження, кожен з яких має свої особливості.
Охолодження молока в танках
На невеликих фермах і молочних господарствах найчастіше застосовуються танки-охолоджувачі. Це великі резервуари з нержавіючої сталі з подвійними стінками, між якими циркулює охолоджувальна рідина (найчастіше гліколевий розчин).
Як це працює:
- Молоко надходить у танк одразу після доїння.
- Вмикається система охолодження, яка швидко знижує температуру продукту.
- Танки підтримують температуру на заданому рівні, запобігаючи її підвищенню.
Цей метод зручний для невеликих і середніх виробництв, але його головний недолік – відносна повільність порівняно з іншими технологіями.
Охолодження молока за допомогою пластинчастих теплообмінників
Великі молочні комплекси та переробні підприємства використовують пластинчасті теплообмінники, які працюють значно швидше.
Як це працює:
- Молоко проходить через систему тонких металевих пластин, з іншого боку яких тече охолоджена вода або холодоагент.
- У результаті теплообміну температура молока миттєво знижується до 4°C.
Цей метод дає змогу обробити великі обсяги молока в короткі терміни, що особливо важливо для промислових молочних заводів.
Охолодження молока за допомогою чилерів
Чилери – це спеціалізовані промислові охолоджувачі, які застосовуються в молочній промисловості для швидкого та ефективного охолодження молока. Вони використовуються як самостійні системи охолодження або в поєднанні з танками-охолоджувачами та пластинчастими теплообмінниками, забезпечуючи підтримання низької температури на всьому шляху молока – від доїння до зберігання і транспортування.
Чилер для охолодження молока працює за принципом теплообмінного охолодження з використанням холодоагенту, який циркулює в замкнутому контурі. Основні етапи роботи:
Забір тепла від молока
- Молоко надходить у систему охолодження, де його температура має бути швидко знижена з 36-38°C до 4°C.
- Залежно від конфігурації ферми, молоко може подаватися в пластинчастий теплообмінник, танк-охолоджувач або проходити через спеціальний охолоджувальний трубопровід, з’єднаний із чилером.
Відведення тепла через холодоагент
- Чилер містить замкнутий контур холодоагенту (наприклад, R134a, R404a або R410a), який поглинає тепло з молока через випарник.
- Холодоагент нагрівається, перетворюючись на газ, після чого надходить у компресор.
Стиснення і конденсація
- У компресорі газоподібний холодоагент стискається, підвищуючи свою температуру.
- Потім він надходить у конденсатор, де охолоджується і знову перетворюється на рідину, віддаючи тепло навколишньому середовищу (зазвичай через вентилятор або систему водяного охолодження).
Рециркуляція та підтримання температури
- Рідкий холодоагент повертається у випарник, і процес починається заново.
- Завдяки цьому циклу чилер може підтримувати стабільну температуру молока на рівні 4°C або нижче.
Способи застосування чилерів у молочній промисловості
Чилер для танків-охолоджувачів
Чилер підключається до системи охолодження танка, де зберігається молоко. Охолоджувальний контур чилера циркулює через стінки танка, забезпечуючи рівномірне охолодження всієї маси молока.
Переваги:
- Забезпечує тривале зберігання молока за постійної температури.
- Запобігає температурним стрибкам, які можуть призвести до розмноження бактерій.
- Ефективно при великих обсягах зберігання (від 500 до 50 000 літрів).
Чилер для пластинчастих теплообмінників
Чилер під’єднується до пластинчастого теплообмінника, в якому відбувається миттєве охолодження молока перед потраплянням у танк.
Переваги:
- Дозволяє знизити температуру молока з 36°C до 4°C «за лічені секунди».
- Висока енергоефективність, оскільки тепло від молока може використовуватися для нагрівання води.
- Мінімальні втрати молочного жиру і білків завдяки м’якому охолодженню.
Чилер у трубопровідних системах охолодження
На великих молочних фермах молоко проходить закритими трубопроводами, де охолоджується на шляху до танка або переробного заводу. Чилер у такій системі використовується для циркуляції холодної води або гліколю, який передає охолодження молоку через стінки труб.
Переваги:
- Безперервне охолодження в процесі перекачування молока.
- Відсутність контакту молока з повітрям знижує ризик контамінації.
- Дозволяє скоротити час зберігання перед транспортуванням.
Корисні поради для фермерів
- Завжди охолоджуйте молоко одразу після доїння – це головна запорука якості.
- Регулярно перевіряйте температуру зберігання.
- Встановіть термометри в танках, щоб контролювати процес.
- Слідкуйте за чистотою обладнання. Навіть за низьких температур бактерії можуть розвиватися, якщо танки та трубопроводи недостатньо очищені.
- Використовуйте сучасні системи автоматичного контролю температури. Вони допоможуть уникнути стрибків температури, які можуть негативно позначитися на якості продукту.
