ВИРОБНИЦТВО МОЛОЧНОГО ЦУКРУ - сирцю З ОЧИЩЕНОЇ СИРОВАТКИ
Первісна технологічна схема отримання молочного цукру - сирцю включала вогневу випарки сироватки з наступним виділенням і відділенням кристалів шляхом пресування. Для здійснення процесу використовували котел і важільний прес. Потім Г. Кутирін? 78? впровадив схему з випарюванням сироватки у відкритих котлах з кристалізацією лактози в цебра, відділенням кристалів відшаруванням і сушінням їх в сушарках з вогневим підігрівом. Процес удосконалили Чебатарьов (1934) і співробітники Ленінградського хіміко-технологічного інституту молочної промисловості, запровадивши випарювання в концентраторах А. Фіалкова.
А. Розанов розробив промислову схему виробництва цукру - сирцю з включенням спеціального устаткування: підігрівачів, вакуум-апаратів, центрифуг, фільтр - пресів і вакуум-сушарок. За результатами розробки поточно-механізованої лінії виробництва молочного цукру-сирцю (А. Фіалков і І. Нейштадт, 1959) були створені ванни для відварювання альбуміну, сушарки, кристалізатора.
Внесення реагентів здійснюють для коагуляції білків. Їх вносять у нагріту сироватку для підкислення подсирочной сироватки до 30 - 35? Т і розкислення її до сирної сироватки до 10 - 15? Т.
Сироватку підкисляють молочною кислотою, яка утворюється в процесі бродіння лактози. Кислотність спеціально приготовленої кислої сироватки сягає 150 - 200? Т, або 1500 г молочної кислоти на 100 л. Для підкислення можна так само використовувати соляну і трихлоруксусную кислоту. Сірчана кислота утворюється з солями кальцію нерозчинні сполуки, що знижує ефективність випарювання.
Підкислення кислої сироватки і соляною кислотою за ефективністю видалення білка рівноцінні. Однак кислу сироватку слід попередньо приготувати і на утворення молочної кислоти витрачається лактоза, що погіршує вихід готового продукту. Для підкислення 1 т перероблюваної сироватки потрібно 150 - 200 л кислої. Підкислення 1 т сироватки кислої, виходячи із втрат лактози, обходиться в 1 р. 70 к. (Л. Соколова, 1955). Крім того, ємність ванн або танків для приготування кислої сироватки становить зазвичай 5 - 10 т, тобто вони займають значну площу.
При підкисленні соляною кислотою на 1 т сироватки потрібно більше двох літрів (33% -ної концентрації). При використанні соляної кислоти не витрачається молочний цукор. Широке поширення соляної кислоти в промисловості, незважаючи на її явну перевагу перед кислою сироваткою, стримується труднощами при її внесення в сироватку, що пов'язано з токсичністю кислоти.
Під сирну сироватку можна підкисляти меласою, отриманої від попередніх виробок (Кобринський завод Брестської області, І. Гнатюк). При цьому не потрібно спеціальних реагентів і використовується частина лактози, що міститься в мелясі. Бажана кислотність сироватки після підкислення меласою дорівнює 20 - 25 Т.
Сироватку раскисляют розчинами лугів NaOH, Ca (OH) 2, Na2CO3.
При раскислении вуглекислим натрієм сироватка в процесі переробки сильно спінюється, що обмежує його застосування в промисловості. Гідроокис кальцію також не знайшла широкого поширення в промисловості, що пояснюється трудомісткістю приготування вапняного молока. Крім того, в цьому випадку крісталлізат має тенденцію до загустіння, а на гріючої поверхні вакуум - апарату з'являється значний осад у вигляді молочного каменю.
Випробування кислотно-лужного способу (HCl + NaOH) очищення сироватки, проведені на Углицькому виробничо експериментальної заводі, раніше який використав кислотної (HCl) і соляно-вапняний способи, показники, що в якості молочного цукру не знижується, а в порівнянні із застосуванням кислотного способу навіть дещо поліпшується. Крісталлізат зберігає текучу консистенцію, зменшуються відкладення нагару на гріючих поверхнях випарних апаратів.
Поява нагару залежить головним чином від наявності кальцію, тому цікаво простежити за його змінами в процесі коагуляції білкової сироватки.
При раскислении сироватки вапняним молоком кількість кальцію в очищеної сироватці збільшується. Отже, частина кальцію, введеного в сироватку, залишається в розчині сприяючи надалі випарювання опадів на греющую поверхню вакуум-апарату і загустіння кристалізату при зберіганні. Частина кальцію залишається в сироватці після хлоркальциевого способу коагуляції.
Проведені дослідження підтверджують доцільність кислотно-лужного способу коагуляції з використанням для розкислення розчину їдкого натру.
Для внесення лугу рекомендується використовувати установку.
Очищення сироватки здійснюється після після обробки реагентами. Її залишають для відстою пластівців білка на 1 - 1,5 год. Частина пластівців білка спливає (особливо при обробці свіжої сироватки), а частина осідає в конусну частину ванни. Про закінчення відстою судять по прозорості сироватки з урахуванням попередніх виробок. Для контролю можна рекомендувати попередньо спускати сироватку, спостерігаючи за кольором рідини. Зливають сироватку, поступово опускаючи рухливу трубу або через патрубок, встановлений на рівні відстою альбумінів молока.
Після відстою сироватку фільтрують через тканину або центрифугують на очисники. Цикл роботи очищувача залежить від ступеня попереднього відстою (його визначають практично). Зазвичай через один очищувач продуктивність 5000 л / ч можна пропускати до 8 т відстояною сироватки (дві ванни). Слід ретельно стежити за змащенням очисника, так як він працює при підвищених температурах (85 - 90 ° С).
Чистка сироватки збирається в проміжну ємність (танк) з нержавіючої сталі або емальований, звідки направляється на згущення.
Згущення сироватки здійснюють на вакуум-апаратах. Апарат для згущення сироватки під вакуумом повинен бути герметичним з підведенням тепла і видаленням з нього повітря (розрядження) до необхідної температури кипіння. Ступінь розрідження висловлюють величиною абсолютного тиску, або вакууму. Вторинний або соковий, пар, що утворюється при кипінні сироватки, конденсується при зіткненні з холодною водою або стінкою, охолоджуваної водою. Повітря, що надходить в апарат з сироваткою і через нещільності, видаляють пором паровими і і механічними вакуум-насосами. Застосовують випарні апарати тільки з нержавіючої сталі.
Конструкція кристалізатора забезпечує виконання всіх технологічних операцій процесу виділення лактози з сиропу.
Крісталіззат, звільнений від пластівчасті білкового осаду і промитий водою, на центрифугування на центрифуги фільтруючого типу, фактор поділу перевищує 500. У виробництві молочного цукру використовують центрифугу ОЦС фільтруючого типу, періодичної дії з ручною верхньої вивантаженням осаду.