Что это такое и для чего нужно?

Сепарирование молока – это важный этап переработки, в ходе которого происходит разделение молока на сливки и обезжиренную часть (обрат). Данный процесс не только продлевает срок хранения, позволяет получить разные виды кисломолочного продовольствия, но и способствует механическому очищению этого натурального продукта от различных примесей.

ОБРАБОТКА МОЛОКА

Перед любой обработкой молоко следует очистить от примесей. От механических примесей молоко освобождают, процеживая его через фильтр-цедилку при сливе. Для очистки молока могут применяться и специальные центробежные очистители.

Фильтр-цедилка представляет собой конус (воронку) со съемным днищем. Дно состоит из двух круглых металлических сеток (одна — с крупными отверстиями, другая — с более мелкими). Между ними укладывают фильтровальную ткань — ватный кружок или марлю, сложенную в несколько раз. Все детали крепятся на дне конуса проволочным пружинящим кольцом. В домашних условиях используется ситечко с теми же фильтровальными материалами.

Когда молоко процеживают, оно очищается только от крупных механических примесей: шерстинок, пыли, мелких частиц корма или подстилки и пр. Но на поверхности молока всегда содержатся невидимые бактерии, остающиеся в осадке. В том случае, если осадок скапливается на фильтре ситечка, то вся эта масса бактерий будет смыта потоком молока. Чтобы этого не произошло, через марлевый фильтр следует процеживать молоко только одного удоя. Когда процеживание окончено, ватные кружки выкидывают, а марлю стирают в горячей воде с содой, затем ополаскивают и кипятят в течение 10-20 мин.

Ватные кружки тоже необходимо часто менять. В случае немеханизированной дойки следует менять ватные кружки после фильтрования молока из одной фляги, а при машинной дойке — после фильтрования молока из трех фляг.

Помимо марли и ваты, при процеживании молока в настоящее время используются и синтетические ткани, например, лавсан. Они достаточно прочны, безвредны, легко подвергаются стерилизации. Кроме того, они сохраняют рабочие качества дольше, чем марлевые фильтры.

Кроме простого фильтрования, можно применить очистку молока и в обычном домашнем сепараторе. При его работе развивается центробежная сила, которая позволяет отделить механические примеси и скопления бактерий от молока. Когда очищение молока проводится в сепараторе, рожки для сливок и обезжиренного молока направляются в один и тот же сосуд. Через каждые час-полтора работы надо промывать барабан сепаратора от скопившейся слизи.

Процеживание молока не решает проблемы его сохранности. В течение первых 2 ч после дойки свежее молоко обладает бактерицидными свойствами. Активные вещества, находящиеся в нем, тормозят развитие болезнетворных бактерий. Чтобы продлить бактерицидные качества в течение большего времени, молоко надо сразу нее после выдаивания охладить.

Сделать в домашних условиях это можно, поставив емкости с молоком в холодную (колодезную) воду или использовать лед. Лучше всего, конечно, хранить молоко в холодильнике. Сначала его надо заморозить так же, как замораживают воду. Потом кусочки замороженного молока опустите в парное молоко, предназначенное для хранения. Через полчаса после добавления молочного льда температура молока значительно упадет. Чем холоднее будет парное молоко, тем меньше потребуется времени и молочного льда для его охлаждения.

Как осуществлялась процедура раньше и сейчас?

Некоторое время назад процесс сепарирования представлял собой такую процедуру: молоко ставили в холодное место, где более тяжелая часть (вода) уходила на дно, а сливки оставались сверху. Такой способ назывался гравитационным. Его минусы были весьма очевидны:

• Молоко занимало место в холодильнике.
• Оно могло прокиснуть раньше, чем просепарироваться.
• Качество сливок при таком сепарировании было низким.

Сегодня же механическая обработка осуществляется на специальном оборудовании, которое так и называется – сепараторы. Различают сепараторы-молокоочистители и сепараторы-сливкоотделители.

ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА

Наиболее простой и дешевый способ обеззараживания молока — пастеризация. Это процесс нагревания молока до температур, превышающих 63 градуса. При пастеризации уничтожаются микробы, а также туберкулезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии, причем без заметного изменения вкуса и запаха продукта. При стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) одновременно убиваются и споры. Кипячением уничтожается практически вся микрофлора молока.

Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов. Кипятить пастеризованное молоко без особой нужды не следует, так как при этом почти в два раза уменьшается содержание витаминов А и С, теряются другие питательные вещества. При стерилизации молока уменьшается содержание в нем кальция.

Существуют три режима пастеризации: длительный, кратковременный и мгновенный. При длительной пастеризации молоко нагревают до 63-65 градусов и выдерживают при этой температуре 30 мин. Кратковременная пастеризация производится при температуре 72-75 градусов, при этом молоко выдерживается в течение 15-20 с. Наконец, мгновенная пастеризация — это нагревание молока до 85-90 градусов без выдержки.

В домашних условиях вполне осуществима длительная пастеризация молока. Домашняя пастеризация производится через нагретую воду. Молоко, налитое в кастрюлю, перемешивается во время нагревания чистой ложкой. Как только температура повысится до 65 градусов, нагревание следует прекратить и выдержать 20-30 мин. После этого кастрюлю с молоком ставят в холодную воду.

Молоко удобно нагревать в особой кастрюле — молоковарке, которая имеет специальную крышку с отверстиями и горловиной посередине. Образующаяся при кипячении молока пена разрушается по краям горловины, и молоко стекает обратно в кастрюлю через отверстие в крышке.

Самым простым и доступным методом тепловой обработки молока является его пастеризация в так называемой водогрейной коробке. Она представляет собой плиту с топкой, в которую вделаны коробка для воды и змеевик. В верхней части коробки имеются отверстия, каждое по диаметру 18-литрового ушата; глубина коробки должна равняться высоте ушата. Для пастеризации молока воду нагревают до кипения, затем через отверстия опускают ушаты с молоком и нагревают его до температуры 85-90 градусов. Для того чтобы молоко прогревалось равномерно, его надо непрерывно перемешивать. Затем ушаты с молоком вынимают из коробки и охлаждают.

После пастеризации состав молока несколько меняется. При нагревании улетучиваются растворенные в молоке газы, изменяются белки: казеин и альбумин. От частичного свертывания белков и образования нерастворимых солей на поверхности посуды появляется пригарный осадок.

При дальнейшем использовании пастеризованного молока следует помнить, что оно медленнее свертывается сычужным ферментом. Чтобы восстановить скорость свертывания, надо добавить в молоко раствор хлористого кальция.

Как выбрать оборудование?

• Если у вас несколько коров/коз и вы решили открыть маленький бизнес по изготовлению кисломолочных продуктов, то вам подойдет аппарат с производительностью не меньше чем 100 л/час. Например, «Мотор СИЧ СЦМ-100-19» или «Сокол MS 100 металлический».
• Если вы начинающий фермер или собираетесь использовать прибор в домашних условиях, то для вас лучшим вариантом будет устройство с производительностью 80 л/час. Например «Фермер ЭС-01 80 литров» или «Пензмаш Салют ЭСБ02-04 80 л».
• Если вы хотите делать сливки или масло во время летнего отдыха на даче, т.е. делать это не регулярно, сезонно, то вам будет достаточно сепаратора от 50л/час. Таких как «Урал М» и «Гидроагрегат Березка».
• Если вы рассчитываете на полноценное фермерское хозяйство, выбирайте оборудование с производительностью от 500л/час. Такой как «Мотор СИЧ 500».

Внимание!

Устанавливать сепаратор следует на краю ровной поверхности в отапливаемом помещении.

Факторы, влияющие на процесс

Существует несколько факторов, которые влияют на качество сепарации:

• Густота жидкости. Чем она больше, тем ниже качество получаемого продукта. Степень густоты можно уменьшить при помощи нагрева молока.
• Жирность молока. Чем оно больше, тем медленнее происходит процесс сепарирования. Для того, чтобы увеличить его скорость, необходимо увеличить количество тарелок для очищения, которые находятся в самом приборе.
• Неправильные технические процессы. Они также влияют на скорость сепарации, замедляя её. Это происходит потому, что грубые насосы деформируют частицы жира при промышленной перекачки молока. Когда частицы круглой формы и крупного размера, разделение происходит вразы быстрее.

Температура исходного продукта – основной критерий, который влияет на качество конечного результата. Оптимальный режим для бытовых сепараторов – 35-45°С.

Технология производства в промышленных масштабах

На производстве сепарирование молока происходит при температуре 35-45°С.

Сам процесс включает несколько этапов:

1. Приём сырья от поставщиков.
2. Подготовительный процесс.
3. Непосредственно само производство.
4. Отправка на проверку.

На производстве следует руководствоваться следующим принципом: перед сепарированием нежелательно подвергать молоко значительному механическому воздействию — перемешиванию, перекачиванию насосами, встряхиванию, так как при этом происходит дробление жировых шариков и повышение отхода жира в обезжиренное молоко.

Коровьего

Для проведения процедуры необходимо учитывать ряд показателей – кислотность, жирность, какой температуры должен быть продукт, чтобы его можно было сепарировать, допустимо ли использовать парное молоко и другие нюансы.

Основные принципы:

• Очищение молока. Чтобы к вам в тарелку или сепаратор не попала грязь, следует пропустить молоко через фильтр. Можно использовать специальную бумагу или марлю для того, чтобы избавиться от мелких, инородных частиц, например, шерсти.
• Жирность молока. За этим тоже нужно следить. Самое оптимальное значение для сепарирования – 3%.
• Кислотность. Не выше 20°Т.
• Температура. Молоко следует предварительно нагреть до 30-35°С и только тогда начинать сепарирование.
• Перед сепарированием НЕ следует подвергать молоко излишним механическим движениям – перемешиванию и т.д.
• Для хранения молоко нужно охладить до 10°С.
• Для снижения бактериальной загрязненности можно пастеризовать молоко, нагревая его до 65°С в течении 20-30 минут. Затем его можно охладить и отправить либо на хранение, либо в сепаратор.

Важно!

Лучше всего сепарировать свежее парное молоко, так как оно лучше обезжиривается.

Но это нужно делать ещё во время дойки (то есть сразу). Также есть возможность пропускать парное молоко через сепаратор после кратковременного хранения (1,5-2 ч).

УХОД ЗА МОЛОЧНОЙ ПОСУДОЙ

Сначала посуду и инвентарь ополаскивают водой комнатной температуры, чтобы удалить остатки молока. (Если мыть сразу горячей водой, то остатки молочного жира при этом расплавятся и пристанут к стенкам посуды.) После этого посуду следует вымыть в моющем растворе или в полупроцентном растворе соды.

Для дезинфекции посуды и инвентаря применяют пар, горячую воду, а также водный раствор хлорной извести (чтобы приготовить его, надо развести сухую известь десятикратным количеством воды в стеклянной посуде, тщательно перемешать и дать отстояться 2-3 ч. Потом 5-6 мл получившегося раствора разводят 1 л горячей воды). После мытья посуды в таком растворе ее надо будет ополоснуть чистой водой комнатной температуры. Затем обдайте посуду кипятком. Можно прокалить ее в печи.

Ткань, применяемую для процеживания молока, следует также промывать после каждого использования. Марлю

полощут в теплой воде, чтобы избавиться от остатков молока; затем стирают в горячей воде со щелочью, снова прополаскивают и высушивают. Полотенца и салфетки стирают и кипятят. После сушки эти ткани желательно прогладить утюгом.

Как правильно сепарировать в домашних условиях?

Козье

Сепарирование козьего и коровьего молока немного отличаются. Сначала рассмотрим этот процесс для козьего:

1. Подготовить молоко к сепарации (принципы смотрите выше).
2. Нагреть его до нужной температуры (37-40°С).
3. Прогреть сепаратор теплой водой, залив её в молокоприёмник.
4. Залить молоко в сепаратор и начать вращение.
5. При гладком шуме открыть сепараторный ключ. Важно делать это медленно и аккуратно!
6. Отрегулировать тумблер так, чтобы получившаяся сметана вытекала тонкой струей.

Сепарирование завершено. Теперь переходим ко второму этапу:

1. Прогоните молоко повторно, чтобы убрать остатки жира с сепаратора.
2. Поместите просепарированные сливки в теплое место на сутки.

Совет

Чтобы сметана получилась вкуснее, заполняйте банку не до конца (примерно на 4/5 от всего объема).

Коровье

Ознакомьтесь, как пропускают через сепаратор коровье молоко.

Чтобы получить сливки по средством сепарирования коровьего молока, следует придерживаться следующего плана:

1. Подготовительный этап. Необходимо прогреть сепаратор, пропустив через его барабан горячую воду (около 70°С). После достижения нормального вращения, можно заливать молоко, которое уже заранее подогрето до 30°С.
2. Основной этап. Подвяжите на приёмник сепаратора марлю, а затем увеличьте скорость вращения рукоятки до 65 об/мин. Если вы используете сепаратор с электроприводом – включите его в сеть. После этого откройте кран приёмника. При этом следует периодически подливать молоко в сепаратор, чтобы не прерывать процесс.
   Вы можете регулировать жирность сливок с помощью сливного винта. Чтобы увеличить жирность сливок – поверните винт вправо, чтобы уменьшить её – влево.

   Когда процесс будет закончен – залейте в приемник 1 л. обрата и, не вращая, выключите аппарат. Когда всё вытечет из отверстия для сливок можно перекрывать кран приёмника.

3. Заключительный этап. Последнее, что необходимо сделать – это разобрать аппарат и промыть каждую деталь холодной водой, содовым теплым раствором и чистой водой. Затем нужно разложить детали отдельно друг от друга для просушки.

Внимание!

Все детали в сепараторе должны прилегать плотно друг к другу. Не должно быть никаких щелей и зазоров между ними.

Как отличить от цельного?

Существует несколько универсальных параметров, как отличить, сепарированное перед вами молоко или цельное:

• Внешний вид и консистенция. Обезжиренное молоко (обрат) выглядит как однородная жидкость без каких-либо примесей.
• Вкус и запах сепарированного молока должны быть чистым, без каких-либо посторонних привкусов. Однако допустим легкий кормовой привкус.
• Цвет. Сепарированное молоко обычно блеклое, с легким синеватым оттенком.

Основное отличие обезжиренного молока сепаратором от цельного, которое нельзя увидеть невооруженным глазом, — это пониженное содержание жира. Такое свойство позволяет использовать молоко во время диет. Кроме того, оно насыщенно различными минералами (цинком, железом, марганцем) и витаминами, такими как А, В (фолиевая кислота, тиамин, пантотеновая кислота), С, D и другими.

Зная все эти особенности, вы без труда поймете, какое молоко прошло механическую обработку, а какое нет.

Возможные проблемы и пути их решения

Проблемы, связанные с технической стороной и оборудованием:

• Проблема №1: Белковые хлопья быстро заполняют грязевую емкость барабана. Это происходит из-за того, что в сепарации участвует молоко с повышенной кислотностью.
  Последствия: Снижение скорости сепарирования молока.

  Решение: Регулярное ручное очищение сепаратора.

• Проблема №2: Увеличение молочнокислых бактерий, которое происходит из-за повышения температуры при сепарировании до 45°С.
  Последствия: Быстрая порча продукта.

  Решение: Использование молока, которое нагрето до 20-30°С.

• Проблема №3: Снижение эффективности процесса из-за увеличения расстояния между тарелками барабана.
  Решение: Увеличение количества этих тарелок и регулярная эксплуатация сепаратора.

  Причины, по которым сепаратор не отделяет сливки от молока:

  1. Вы заливаете слишком много молока. Решить эту проблему достаточно просто: регулировать подачу можно специальными флажками.

  Недостаточная скорость сепаратора. Чтобы избежать этого, разгоняйте ротор аппарата сильнее.

• Вы заливаете слишком горячее молоко в сепаратор. Температура молока не должна превышать 40°С.
• Ошибка при сборке устройства. Вы что-то поставили не на своё место. Для решения этой проблемы можно обратиться к профессионалу или воспользоваться инструкцией.
• Зазоры между деталями устройства. Тщательно проверяйте их наличие при сборке аппарата.

Сепарирование молока — это разделение его на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Осуществляется сепарирование под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время. Процесс сепарирования молока подчиняется закону Стокса: 9,60, 2Д2 Р —Pi, где v — скорость выделения жировых шариков, см/с; R — средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; г— радиус жирового шарика, см; п — частота вращения барабана сепаратора, с-1; р, р2 — плотность плазмы и жира, кг/м3; \i — динамическая вязкость, Па • с.

В соответствии с этим законом скорость выделения жировой фракции из молока находится в прямой зависимости от размеров жировых шариков, плотности плазмы молока, габаритов и частоты вращения барабана и в обратно пропорциональной зависимости от вязкости молока. С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность плазмы и цельного молока.

Следовательно, молоко большей плотности будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции. Кроме того, существенное влияние на сепарирование оказывают кислотность и температура молока.

Повышение кислотности молока приводит к изменению коллоидного состояния его белков, сопровождающемуся иногда выпадением хлопьев; в результате нарастает вязкость, что затрудняет сепарирование. Повышение температуры молока способствует снижению его вязкости и переходу жира в жидкое состояние, что улучшает сепарирование. Оптимальная температура сепарирования 35-45°С. Нагревание молока до этой температуры обеспечивает хорошее обезжиривание.

Наряду с сепарированием при 35-45 °С иногда применяют высокотемпературное сепарирование при 60-85 °С. С увеличением температуры сепарирования повышаются производительность сепаратора и качество обезжиривания. Однако высокотемпературное сепарирование имеет и ряд недостатков: увеличение содержания жира в обезжиренном молоке вследствие частичного выпадения альбумина, препятствующего выделению жира; сильное вспенивание сливок и обезжиренного молока; возрастание раздробления жировых шариков.

Большое внимание уделяют сепарированию при низких температурах, так называемому сепарированию холодного молока. Однако сепарирование при низкой температуре на обычных сепараторах приводит к снижению их производительности почти вдвое из-за повышения вязкости и частичной кристаллизации жира.

Процесс сепарирования в сепараторе осуществляется в такой последовательности. Цельное молоко по центральной трубке поступает в тарелкодержатель, из которого по каналам, образованным отверстиями в тарелках, поднимается в между ними верхнюю часть комплекта тарелок и растекается. В межтарелочном пространстве жировые шарики как более легкая фракция молока движутся к центру барабана, далее по зазору между кромкой тарелки и тарелкодержателем поднимаются вверх и поступают в камеру для сливок. Затем под напором сливки поступают в патрубок, на котором установлены измеритель количества сливок (ротаметр) и регулировочный вентиль. Обезжиренное молоко как более тяжелая фракция направляется к периферии барабана (в грязевое пространство), поднимается вверх и поступает в патрубок, на которое установлены манометр и регулировочный вентиль (кран).

Регулировочный вентиль предназначен для регулирования жирности получаемых сливок, которая изменяется в зависимости от количества сливок и обезжиренного молока. При постоянных количестве и массовой доле жира в поступающем молоке уменьшение количества выходящих сливок приводит к повышению массовой доли жира в них и, наоборот, увеличение количества сливок снижает в них массовую долю жира.

Исходя из соотношения масс сливок и обезжиренного молока можно найти требуемую жирность сливок. Определив расчетным путем соотношение между массами сливок и обезжиренного молока, устанавливают это соотношение при помощи регулировочного устройства. На молочные предприятия молоко поступает с разным содержанием жира и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО), а в готовом продукте жир и СОМО должны быть в определенном количестве или соотношении. В связи с этим необходима нормализация сырья.

Нормализация — это регулирование состава сырья для получения готового продукта, отвечающего требованиям стандарта. При нормализации исходного (цельного) молока по жиру могут быть два варианта: жира в цельном молоке больше, чем требуется в производстве, и жира в цельном молоке меньше, чем требуется. В первом варианте жир частично отбирают путем сепарирования или к исходному молоку добавляют обезжиренное молоко. Во втором варианте для повышения жирности исходного молока добавляют к нему сливки. Массы сливок и обезжиренного молока, необходимых для добавления к исходному молоку, рассчитывают по уравнениям материального баланса, который можно составить для любой составной части молока.

Один из простейших способов нормализации по жиру — нормализация путем смешивания в емкости рассчитанных количеств нормализуемого молока и нормализующего компонента (сливок или обезжиренного молока). Нормализующий компонент добавляют при тщательном перемешивании смеси в емкости. Нормализацию смешиванием можно осуществить в потоке, когда непрерывный поток нормализуемого молока смешивается в определенном соотношении с потоком нормализующего продукта.

Нормализация молока с использованием сепаратора-сливкоотделителя осуществляется в таком порядке: нормализуемое молоко подается на сепаратор-сливкоотделитель, где разделяется на сливки и обезжиренное молоко. Затем полученные сливки и обезжиренное молоко смешиваются в потоке в требуемом соотношении, а часть сливок (при Жм > Жн м) или обезжиренного молока (при •^м < Жнм) отводится как избыточный продукт.

Массовая доля жира в молоке, нормализованном в потоке, регулируется автоматически с помощью систем управления УНП (управление нормализацией в потоке) и УНС (управление нормализацией в потоке с применением сепаратора-сливкоотделителя). Основная задача систем управления процессом нормализации заключается в получении стабильных заданных значений массовой доли жира или другого параметра нормализованном молока.

Немного о густоте сливок

Нормальная густота сливок колеблется между 24 и 28% жира.

• Для того, чтобы быть уверенным, достаточной ли густоты сливки, необходимо знать, насколько жирно сепарируемое молоко и какой процент сливок отделяет сепаратор.
• При средней жирности молока в 4 %, сепаратор должен отделять 15 % сливок.
• При 3 % жира в молоке нужно, чтобы сепаратор отделял 12 % сливок и т.д.

Ввиду того, что % жира в молоке русских коров в среднем около 4 %, то надо установить сливочный винт на 15 %.

Теперь вы знаете все секреты качественного сепарирования молока. Следуйте все принципам, которые были описаны в статье и тогда вы сможете насладиться различными видами кисломолочной продукции, не причинив при этом вреда здоровью.

Почему пользоваться сепаратором выгодно?

Для примера разберем, что можно получить из 10 литров молока (из расчета 1 литр молока= 1 кг).

При сепарировании молока мы получим:

• 2 литра сливок;
• 8 литров обезжиренного молока.

Сливки можно оставить как есть, а можно сделать из них масло. В итоге из сливок мы получим:

• 0,5-0,8 кг сливочного масла (взбив вручную или с помощью маслобойки);
• 1,2-1,5 кг пахты.

Пахта пригодится вам для приготовления оладий, кексов, пирожных. Так же на пахте можно сварить кашу, добавить ее в смузи или использовать для приготовления диетических молочных напитков.

Если вы захотите приготовить творог, то из оставшихся 8 литров обезжиренного молока получится:

• 2 кг творога;
• 6 кг молочной сыворотки.

Молочную сыворотку пьют в чистом виде для улучшения пищеварения, повышения иммунитета и снижения холестерина. Так же сыворотку используют для приготовления молочно-фруктовых коктейлей. И, конечно, молочная сыворотка незаменима в косметических целях.

В итоге, из 10 литров молока вы получите сливки, масло, творог, пахту и сыворотку. И всё это вы готовите сами, имея под рукой лишь молоко и пару приспособлений!