Сгущение нормализованных смесей (часть 1)

3-04-2012, 04:10

Этот процесс заключается в частичном удалении свободной воды при условии сохранения системы в текучем состоянии при заданной температуре. Способы удаления воды могут быть различными: в замороженном виде (криоконцентрирование), жидком (молекулярная фильтрация) и в виде пара (выпаривание).
Удаление воды в замороженном виде производится выделением части свободной воды в виде кристаллов льда. При замораживании части свободной воды массовая доля сухих веществ увеличивается до 30-40%. Составные части молока при замораживании изменяются несущественно.
Без фазовых превращений вода удаляется из молочного сырья с помощью молекулярной фильтрации на основе обратного осмоса через мембраны из ацетатцеллюлозы или других материалов с диаметром пор 1-3 нм под давлением не более 5 МПа. Используя обратный осмос, можно сгущать цельное молоко до 18%, обезжиренное молоко и сыворотку - до 30-35% сухих веществ. При такой обработке достаточно полно сохраняются исходные свойства сгущаемого сырья, невелики затраты электроэнергии. Обратноосмотические установки занимают небольшие производственные площади и могут работать непрерывно до 20 ч при температуре процесса от 4 до 80 °C. Стоимость сгущения единицы объема в этом случае в 2-2,5 раза меньше, чем при выпаривании.
В основе сгущения исходных смесей выпариванием лежит парообразование. При атмосферном давлении молоко кипит при 100,5 °С. При такой температуре происходят необратимые изменения составных частей молока. Парообразование в результате кипения при 50 °C не сопровождается необратимыми изменениями молока. Устойчивы к такому нагреванию даже такие свойства, как вязкость, электропроводность, поверхностное натяжение. Необратимые изменения отмечаются лишь при нагревании до 70 °C и выше. Таким образом, для молока оптимальными для парообразования кипением являются температуры от 50 до 70 °С. Такие температуры парообразования могут быть обеспечены при кипении в разреженном пространстве (с расходом внешнего тепла), когда парциальное давление паров кипящей жидкости будет превышать действующее на него общее давление.