摘要:隨著我國牛奶分離提取技術的不斷發展成熟,我國的牛奶分離機市場也日漸成熟,分離機種類、價格、質量參差不齊。對牛奶分離機來說,脫脂率是考察其品質的重要標準。本文主要就影響小型牛奶分離機脫脂的因素進行了分析。
關鍵詞:牛奶分離機 脫脂 脫脂率 蛋白質 因素
1 牛奶分離機概述
牛奶分離機又稱乳脂分離器,它可以將牛奶分離成乳脂或稀奶油,它借助旋轉滾筒的離心力將乳脂從牛奶中分離出來。我國于上世紀五十年代開始引入并生產牛奶脫脂機,取得了良好成效。常見的牛奶脫脂劑有手搖式和電動式兩種,其主要工作部件為分離缽,由一組分離片組成。在進行牛奶分離時,加工人員先將牛奶導入分離機內,牛奶從中央管道流入。在滾筒離心力的作用下,脫脂乳會被甩至四周,并沿內壁向上運動,最終完成脫脂,從脫脂乳排出孔排出。而乳脂或稀奶油則沿著分離片上浮,從乳脂排出孔排出。牛奶脫脂劑的乳汁排出孔上設有調節螺釘,以調節其含脂率。由于牛奶分離機在工作時呈高速運轉狀態,因此其分離缽必須精確可靠,誤差率不得過高。手搖式牛奶分離機和電動式牛奶分離機的生產率一般為100~200升/小時,配用電動機的功率一般為180~250瓦。
2 影響小型牛奶分離機脫脂的因素
所謂脫脂,就是將牛奶中的部分或全部脂肪分離出去的過程。有關研究調查顯示,脫脂后的牛奶更符合人類膳食健康需求。目前,市場上牛奶分離機的品牌、廠家很多良莠不齊,價格也千差萬別,讓普通消費者眼花繚亂無從選擇,僅僅看表面質量和廠家的介紹說明就選擇了分離機。但在實際使用過程中,很多消費者因分離機分離脫脂和蛋白質不達標導致其加工品質下降,蒙受損失。因此,如何找出影響牛奶分離機脫脂質量的因素,提高脫脂質量是消費者應該認真思考的問題。
本文以小型牛奶分離機為例,系統的分析了影響其脫脂質量的因素。
首先,分析一下脂肪球在分離片間的運動,脂肪球在分離片間的運動分兩個階段:第一階段:脂肪球滲入很厚的一層脫脂乳中。第二階段:脂肪球沿著分離片的表面向分離缽轉動的軸線運動。
按照目前分離理論可以求出第一、第二階段脂肪球運動時,乳脂分離機的生產率:M=4.8β×n2×Z×tg×(R3大-R3?。羋⒉×π公升/小時。n——分離缽轉速(г/秒);R大、R小分別為分離片大小半徑(cm);d為被計算脂肪求得直徑(cm);分離片傾斜角(°);Z分離缽中分離片間空間數;β=0.5-0.7。
第二階段運動的生產率可按下式求出:M=5.8×n2×d2×R大2×h2×Z×π×cosa公升/小時
根據以上二公式可以求出脂肪球的極限直徑。所謂脂肪球極限直徑d1應理解為當牛乳流進分離片空間時最小的脂肪球即下層分離層最外表面處:
d1=■cm
脂肪球在完成第二階段運動時的極限尺寸可按下式求出:d2=M/5.8×n2×R大2×h2×Z×u×cosacm
若d1=d2即可求出乳脂分離機分離片間的合理間隙為H合理=■
由上可知:牛乳的分離特性決定于脂肪球的大小,脫脂乳中的脂肪球越小,分離越好,因此脂肪球的極限直徑具有決定性意義。脂肪球的直徑越大,分離效果也就越好。目前可以分離到最小脂肪球直徑為d=1.0-1.3μm,脫脂乳中含脂率為0.01%-0.02%。
由于脂肪球的直徑決定于分離缽轉速、片間間隙、分離機生產率、牛乳溫度及分離片大小和數目,因此隨著生產率減小,則脂肪球直徑也減小,改善了牛乳的脫脂情況;當轉速提高,分離缽尺寸加大片數增加,牛乳的脫脂性能會提高;若溫度增高,則牛乳的粘性下降,將明顯提高脫脂性能;分離碟片的數目越多,則脫脂效果就好;分離碟片半徑大小,下半徑大,上半徑小,則分離效果越好,但同時必須考慮到機械的結構、傾角。所以碟片高度與平均半徑之間的比值有一定的范圍。即碟片高度與平均半徑之間的比值為0.45-0.7之間,傾角為50°-60°之間。
以上就是廠家和品牌不同,其生產的產品質量高低不同的根本因素。
其次,分離機分離脫脂好壞還與牛乳的預熱有關。預熱后由于分散介質和脂肪球密度差大,乳脂的粘度降低可以提高分離效果,但溫度太高會引起蛋白質凝固,反而影響分離質量,所以預熱溫度一般為35℃-45℃。有一些消費者往往忽視這一點,所以分離出來的脫脂乳品質高低不同,影響了后續干酪素制作的質量,使消費者蒙受了損失。
最后,分離機分離脫脂好壞還和連續加料有關,因為在分離機工作過程中,奶盆中的牛奶平面的高度在不斷的變化,所以奶盆中的牛奶高度不能低于奶盆的1/3。最好連續加料到一直比較穩定的高度區間較好。
3 小結
近年來,隨著我國經濟持續穩定發展和社會的不斷進步,城鄉居民的生活水平也得到了極大的提升,牛奶逐漸成為人們日常生活中不可或缺的食品之一。隨著我國牛奶脫脂技術的不斷提高,人們對牛奶分離機的脫脂要求越來越高。消費者要想保證脫脂質量,選擇質量較好的牛奶分離機,就必須找出影響牛奶分離機脫脂質量的因素,提高產品加工質量。本文以小型牛奶分離機為例,系統地分析和研究了影響其脫脂質量的因素,以期為今后的牛奶脫脂加工提供良好借鑒。
參考文獻:
[1]李常站.無糖型脫脂酸牛奶的加工[J].中國食物與營養,2007(10).
[2]張曉娜,梁志輝,曾燕艷,范洪波,呂斯濠.往復旋轉管式陶瓷膜超濾脫脂奶水溶液的研究[J].化工進展,2013(12).
[3]楊益衡.DHA奶片的研制[J].食品科技,2005(11).