Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval

      В установке VTIS [12] молоко стерилизуется моментально путем инжекции пара в непрерывном потоке. Установку можно подключить ко всем аппаратам, в том числе для асептического розлива. На ней можно стерилизовать также восстановленное молоко, сливки, смеси для мороженого и другие продукты. При термической обработке продукта на установке VTIS разрушаются содержащиеся в нем микроорганизмы, что повышает его стойкость. Молоко, стерилизованное в такой установке, полностью сохраняет вкус, цвет, содержание витаминов, питательность и может храниться в асептической упаковке более месяца.

      Стерилизация в установке VTIS, производится по следующей схеме (рис. 35). Молоко из резервуара для хранения поступает в балансировочный бак 1. Затем с помощью насоса 2 молоко подается в пластинчатые теплообменники 3 и 5, где подогревается до 75°С частично за счет регенерации тепла сокового пара из вакуум-камер 10 и 14, а частично - острым паром. Насос высокого давления нагнетает подогретое молоко через инжектор пара 7 в выдерживатель 8. За долю секунды оно нагревается паром до 140°С. Молоко выдерживается при температуре 140°С в течение 4 с под давлением, затем стерилизованное молоко, проходя через обратный клапан 9, поступает в камеру 10, в которой поддерживается постоянный вакуум. Здесь температура молока мгновенно понижается до 76–77°С. При этом из камеры отводится точно такое же количество водяного пара, которое было введено в продукт через инжектор пара 7. Пар конденсируется в пластинчатых теплообменниках 3 и 4.

Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №1 - открытая онлайн библиотека

Рис. 35. Схема действия стерилизационной установки VTIS

      Молоко в асептических условиях выкачивается из вакуум-камеры с помощью насоса 11 и поступает сначала в гомогенизатор 12, а затем в охладитель 13, где температура молока понижается до 20°С или ниже. По выходе из охладителя молоко направляется на немедленную асептическую расфасовку.

      Если температура молока в инжекторе пара 7 не достигла 140°С, то термочувствительный элемент немедленно включает обратный клапан 9. Молоко поступает в вакуум-камеру 14, откуда с помощью насоса 15 возвращается в балансировочный бак 1, по пути к которому молоко проходит через пластинчатый теплообменник 16, где охлаждается до 20°С. Приспособление для возврата молока препятствует поступлению нестерилизованного молока в асептические части установки.

      После каждого законченного периода работы установка автоматически моется по заранее установленной программе. Стерилизация паром перед началом работы также производится автоматически.

      Максимальная производительность установок VTIS 2000, 4000, 6000 л/ч, вес соответственно – 3300, 3500, 4200 кг.

      Установка экономно расходует пар и воду благодаря эффективной регенерации тепла. Расход пара составляет 15–16% от веса обработанного молока, необходимое давление 8 кг/см2. Расход воды в два-три раза больше обрабатываемого молока.

      Стерилизационная установка VTIS дешевле других аналогичных установок, и расходы на ее эксплуатацию значительно ниже. Применение этой установки позволит сократить количество машин, исключить необходимость в холодильных складах для хранения расфасованного молока. 

Озонирование

      Процесс подавления жизнедеятельности микробных клеток под действием озона неравномерен, причем кривые выживаемости микроорганизмов могут быть представлены в виде ломаной линии, угол наклона каждого из прямоугольных отрезков которой к оси абцисс характериризует средние темпы подавления микрофлоры на данном отрезке времени. При таких средних темпах результаты воздействия озоном будут одинаковыми для равных промежутков времени, охватывающих процесс на каждом конкретном отрезке ломаной линии выживаемости микроорганизмов.

      Выражение для скорости разрушения микроорганизмов, характеризующей интенсивность бактерицидного воздействия озоном, имеет вид

                                   V = d(1 - N/N0)/dt = (1/N0 ) (dN/dt),              (34)

где V - скорость разрушения микроорганизмов; t - продолжительность бактерицидной обработки озоном.             

      Если при данной интенсивности Vсрi, процесс продолжается в течение времени Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека  - ti, то для средней скорости разрушения микроорганизмов на i-м прямолинейном отрезке с координатами (Ni/N0, ti, Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №3 - открытая онлайн библиотека /N0, Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека ) можно записать

    Vсрi  = 1/ Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека - ti Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №6 - открытая онлайн библиотека  = 1/N0( Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека ) Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №8 - открытая онлайн библиотека   = Ni - Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №3 - открытая онлайн библиотека /N0( Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека - ti), (35)   

 

где i = 0 , … n = 1.

      При этом будет разрушена часть совокупности микрофлоры

Vcpi = ( Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №2 - открытая онлайн библиотека - ti).

      Сумма элементарных воздействий в процессе бактерицидной обработки

                                 Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №12 - открытая онлайн библиотека  = Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №13 - открытая онлайн библиотека  N/N0 ¦ Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №14 - открытая онлайн библиотека .                  (36)

 

      Для завершения процесса необходимо, чтобы сумма этих элементарных воздействий привела к подавлению всех микроорганизмов. При этом должны выполняться граничные условия t = 0, получим

                                             Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №15 - открытая онлайн библиотека  = N/N0 ¦ Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №16 - открытая онлайн библиотека  = 1,                             (37)

где q - продолжительность бактерицидной обработки озоном, в              течение которой микрофлора полностью погибает.

      В символической формуле условия полной деструкции совокупность вредной и патогенной микрофлоры запишется в виде

                                                 tn/qxVdt ³ 1.                                    (38)                   

      Это уравнение дано в безразмерной форме. Суммарное действие процесса не может быть меньше единицы. Таким образом, получен нижний предел для расчетного суммарного эффекта антисиптирования.

      Верхний предел зависит от качества предварительной мойки технологического оборудования, тары и других объектов обеззараживания и от требуемой надежности.

      Уравнение (38) является записью известного критерия Пастера (Ра)

Ра = Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa - Laval - №17 - открытая онлайн библиотека .

      Вывод последнего уравнения основан на замене переменной скорости подавления микрофлоры на усредненную величину.

      Эта формула формально отражает основное требование ко всем системам для бактерицидной обработки озоном технологического оборудования и других объектов пищевых производств. 

      

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основной

       1. Кееслер Х. Г., Хорак П. Гибель спор при УВТ-обработке молока и сливок // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения. - М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 2. С. 168-170.

       2. Конецко М., Рейтор Г. Разрушение Bac. Stearothermphilus при УВТ-обработке // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения. - М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 2. С. 234.

       3. Тросса Д., Серф О., Жерве А. Влияние распределения времени выдержки на качество молока при УВТ-обработке // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения.- М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 1. С. 181.

       4. Байоми Е., Кейтор Г. Разрушение витамина В1 при тепловой обработке молока // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения.- М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 2. С. 134-135.

       5. Байоми Е., Кейтор Г. Разрушение витамина В1 при УВТ-обработке цельного молока // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения. - М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 2. С. 114-115.

       6. Кееслер Х. Г., Хорак П. Рекомендуемый диапазон УВТ-обработки молока // 21-й межд. молочный конгресс, краткие сообщения.- М.: ВНИМИ, 1982. Т. 1, ч. 1. С. 171-172.

       7. Кук Г. А. Пастеризация молока. – М.: Пищепромиздат, 1953. – 240 с.

       8. Кук Г. А. Процессы и аппараты молочной промышленности. – М.: Пищепромиздат, 1973. Т. 1. - 767 с.

       9. Флауменбаум Б. Л. Технология консервирования плодов, ово-щей, мяса и рыбы. – М.: Колос. 1993 – 320 с.

      10. Маслов А. М. Инженерная реология в пищевой промышленности. – Л.: Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1977. – 88 с.

      11. Ересько Г. А. и др. Оборудование для высокотемпературной пастеризации, стерилизации и охлаждения пищевых жидкостей / Под общ. ред. А. М. Маслова. - Л.: Машиностроение, 1977. - 232 с.

      12. Антонов С. Ф. Молочная промышленность. Производство цельномолочных продуктов. В кн.: Переработка продуктов животноводства в Швеции. - М.: ЦНИИТЭИ Мясомолпрома СССР, 1968. - С. 44-58.

Дополнительный

      Гришин М. А., Соколов Ф. С. Производство молочных консервов. - Киев. Вища шк., 1982. – 216 с.

      Лонцин М., Мерсон Р. Основные процессы пищевых производств. - М. Лег. и пищ. пром-сть, 1983. – 382 с.

      Лунгрен В. Г. Производство молочных консервов. – М.: Пищ. пром-сть, 1981. – 160 с.

      Радаева И. А., Гордезиани В. С., Шульхина С. П. Технология  молочных консервов и заменителей цельного молока. – М.: ВО  “Агропромиздат”, 1986. – 351 с.

      Чекулаева Л. В., Чекулаев Н. М. Сгущенные молочные консервы. - М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1982. – 264 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................................... 3
Основные способы консервирования пищевых продуктов.................. 5
Теоретические основы стерилизации молока посредством нагревания.............................................................................................................   6
Способы тепловой стерилизации молока.............................................. 12
Разрушение термостойких микроорганизмов при тепловой стери- лизации молока........................................................................................   12
Влияние тепловой стерилизации на составные части молока............. 14
Теоретические основы пастеризации молока........................................ 17
Расчет продолжительности выдерживания молока при температуре пастеризации............................................................................................   19
Теория пастеризации молока и молочных консервов.......................... 20
Критерий Пастера для процесса тепловой стерилизации молочных продуктов в теплообменниках...............................................................   21
Схемы технологических процессов тепловой стерилизации молока и молочных продуктов............................................................................   24
Установка А1-ОПЖ с пластинчатым теплообменным аппаратом 24
Установка “Стеритерм” для УВТ-обработки молока при косвен-    ном подводе тепла.............................................................................   26
Трубчатая установка для УВТ-обработки молока при косвенном подводе тепла.....................................................................................   27
Пароконтактная установка VTIS для УВТ-обработки молока....... 28
Стерилизатор “Фолькомат”.............................................................. 31
Ротационный автоклав периодического действия........................... 32
Гидростатические стерилизатоы..................................................... 33
Аппараты и установки для новых способов пастеризации и стерилизации пищевых жидкостей..................................................................   34
Электропастеризаторы...................................................................... 34
Аппараты для стерилизации инфракрасными лучами..................... 38
Аппараты для пастеризации и стерилизации ультрафиолетовыми лучами..................................................................................................   43
Аппараты для обработки жидкостей ионизирующим облучением 46
Аппараты для обработки жидкостей ультразвуком........................ 51
 Аппараты для пастеризации пищевых жидкостей в центробеж- ном поле...............................................................................................   54
Стерилизационная установка VTIS фирмы Alfa-Laval.................... 57
Озонирование...................................................................................... 58
Список литературы.................................................................................. 61

Анатолий Михайлович Маслов