Как быстро должно охлаждаться сырое молоко после очистки?

Молоко – это скоропортящийся продукт, который требует немедленной обработки после доения. Одним из важнейших процессов, влияющих на его качество, является охлаждение. Если температура молока не будет быстро снижена, начинается активное размножение бактерий, что приводит к потере свежести, изменению вкуса и ухудшению пищевой ценности.

Почему молоко необходимо быстро охлаждать?

Свежее молоко, сразу после выхода из вымени коровы, имеет температуру около 36–38°C. В таких условиях бактерии начинают размножаться экспоненциально, увеличивая свою численность в геометрической прогрессии.

Бактерии попадают в молоко из окружающей среды, оборудования, воздуха, а также из вымени коровы. Основные виды микроорганизмов, которые развиваются в сыром молоке:

Молочнокислые бактерии – они могут быть полезны для производства кисломолочных продуктов, но в сыром молоке без контроля они вызывают скисание.
Психротрофные бактерии – они активны при низких температурах и могут вырабатывать ферменты, разрушающие белки и жиры даже в охлажденном молоке.
Патогенные микроорганизмы – к ним относятся сальмонеллы, кишечная палочка, листерии и другие вредные бактерии, которые могут вызвать заболевания у человека.

Чтобы предотвратить развитие этих микроорганизмов, молоко должно охлаждаться немедленно после доения.

Психротрофные бактерии могут выживать даже при температуре ниже 4°C, поэтому важно не только охлаждать молоко, но и соблюдать гигиену оборудования и хранения.

Нормативные требования к охлаждению молока

Разные страны устанавливают свои санитарные нормы, но большинство из них придерживается следующих стандартов:

В течение 2 часов после доения температура молока должна быть снижена до 4°C или ниже.
Если молоко будет перерабатываться в течение 24 часов, его температура не должна превышать 6°C.
Если молоко предназначено для длительного хранения или транспортировки, температура должна поддерживаться не выше 4°C.

Молоко может потерять до 50% своих витаминов, если хранится при температуре выше 10°C даже в течение нескольких часов. Особенно страдают витамины B2 и C.

Методы охлаждения молока

Молочные фермы используют несколько методов быстрого охлаждения, каждый из которых имеет свои особенности.

Охлаждение молока в танках

На небольших фермах и молочных хозяйствах чаще всего применяются танки-охладители. Это большие резервуары из нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми циркулирует охлаждающая жидкость (чаще всего гликолевый раствор).

Как это работает:

Молоко поступает в танк сразу после доения.
Включается система охлаждения, которая быстро снижает температуру продукта.
Танки поддерживают температуру на заданном уровне, предотвращая ее повышение.

Этот метод удобен для небольших и средних производств, но его главный недостаток – относительная медлительность по сравнению с другими технологиями.

Охлаждение молока с помощью пластинчатых теплообменников

Крупные молочные комплексы и перерабатывающие предприятия используют пластинчатые теплообменники, которые работают значительно быстрее.

Как это работает:

Молоко проходит через систему тонких металлических пластин, с другой стороны которых течет охлажденная вода или хладагент.
В результате теплообмена температура молока мгновенно снижается до 4°C.

Этот метод позволяет обработать большие объемы молока в короткие сроки, что особенно важно для промышленных молочных заводов.

Охлаждение молока с помощью чиллеров

Чиллеры – это специализированные промышленные охладители, которые применяются в молочной промышленности для быстрого и эффективного охлаждения молока. Они используются как самостоятельные системы охлаждения или в сочетании с танками-охладителями и пластинчатыми теплообменниками, обеспечивая поддержание низкой температуры на всем пути молока – от доения до хранения и транспортировки.

Чиллер для охлаждения молока работает по принципу теплообменного охлаждения с использованием хладагента, который циркулирует в замкнутом контуре. Основные этапы работы:

Забор тепла от молока
- Молоко поступает в систему охлаждения, где его температура должна быть быстро снижена с 36–38°C до 4°C.
- В зависимости от конфигурации фермы, молоко может подаваться в пластинчатый теплообменник, танк-охладитель или проходить через специальный охладительный трубопровод, соединенный с чиллером.
Отвод тепла через хладагент
- Чиллер содержит замкнутый контур хладагента (например, R134a, R404a или R410a), который поглощает тепло из молока через испаритель.
- Хладагент нагревается, превращаясь в газ, после чего поступает в компрессор.
Сжатие и конденсация
- В компрессоре газообразный хладагент сжимается, повышая свою температуру.
- Затем он поступает в конденсатор, где охлаждается и снова превращается в жидкость, отдавая тепло окружающей среде (обычно через вентилятор или систему водяного охлаждения).
Рециркуляция и поддержание температуры
- Жидкий хладагент возвращается в испаритель, и процесс начинается заново.
- Благодаря этому циклу чиллер может поддерживать стабильную температуру молока на уровне 4°C или ниже.

Способы применения чиллеров в молочной промышленности

1. Чиллер для танков-охладителей

Чиллер подключается к системе охлаждения танка, где хранится молоко. Охлаждающий контур чиллера циркулирует через стенки танка, обеспечивая равномерное охлаждение всей массы молока.

Преимущества:

Обеспечивает длительное хранение молока при постоянной температуре.
Предотвращает температурные скачки, которые могут привести к размножению бактерий.
Эффективно при больших объемах хранения (от 500 до 50 000 литров).

2. Чиллер для пластинчатых теплообменников

Чиллер подключается к пластинчатому теплообменнику, в котором происходит мгновенное охлаждение молока перед попаданием в танк.

Преимущества:

Позволяет снизить температуру молока с 36°C до 4°C “за считанные секунды”.
Высокая энергоэффективность, так как тепло от молока может использоваться для нагрева воды.
Минимальные потери молочного жира и белков благодаря мягкому охлаждению.

3. Чиллер в трубопроводных системах охлаждения

На крупных молочных фермах молоко проходит по закрытым трубопроводам, где охлаждается на пути к танку или перерабатывающему заводу. Чиллер в такой системе используется для циркуляции холодной воды или гликоля, который передает охлаждение молоку через стенки труб.

Преимущества:

Непрерывное охлаждение в процессе перекачки молока.
Отсутствие контакта молока с воздухом снижает риск контаминации.
Позволяет сократить время хранения перед транспортировкой.

Полезные советы для фермеров

Всегда охлаждайте молоко сразу после доения – это главный залог качества.
Регулярно проверяйте температуру хранения. Установите термометры в танках, чтобы контролировать процесс.
Следите за чистотой оборудования. Даже при низких температурах бактерии могут развиваться, если танки и трубопроводы недостаточно очищены.
Используйте современные системы автоматического контроля температуры. Они помогут избежать скачков температуры, которые могут негативно сказаться на качестве продукта.