Однако если машина непрерывно работала в течение часа, следует дать ей остыть в течение 30 минут, чтобы избежать перегрева или повреждения двигателя.
Виды сепараторов для молока и принцип работы, как пользоваться устройствами
Для успешного фермера сепаратор является одной из самых важных частей оборудования. Эта простая машина в мгновение ока разделяет молоко на питательные сливки и пустое обезжиренное молоко. Сметана, масло, сыр и другие молочные продукты производятся с помощью сепаратора. Принцип работы молочного сепаратора не изменился уже более ста лет, когда процесс отделения сливок еще был трудоемким и неэффективным.
На протяжении веков сливки получали путем простого отстаивания молока. Этот процесс отнимал много времени, и результата приходилось ждать несколько дней. До 1878 года гравитационный метод был единственным способом отделения сливок от молока.
Во второй половине 19 века шведский инженер Густав де Лаваль представил миру чудесное устройство — «сепаратор». Устройство использовало центробежную силу для разделения молока на жировые фракции и обезжиренное молоко.
Агроном с 12-летним стажем. Лучший эксперт нашей жены.
Машина была настолько эффективна и проста в использовании, что мгновенно стала хитом продаж во многих странах.
Современные сепараторы мало чем отличаются от своих предшественников — принцип работы не изменился. Машина незаменима для каждого молочного продукта. Фермер производит масло, сметану, сливки и сыр с помощью сепаратора. Сепаратор не только разделяет молоко на различные фракции, но и очищает продукт от случайных примесей.
Принцип действия и устройства
Вы можете посмотреть, как работает сепаратор для домашнего использования.
- В барабан устройства заливают молоко. Цельный продукт вращается в барабане со скоростью 10000 оборотов в минуту.
- В результате воздействия центробежной силы тяжелые, жирные фракции (сливки) прижимаются к стенкам устройства (тонкий слой).
- Обезжиренная часть молока концентрируется в центре вращения (толстый слой).
- После остановки барабана сливки и обезжиренная часть сливаются из сепаратора по отдельным каналам.
Разделение молока на отдельные компоненты становится возможным благодаря особой структуре вещества. Продукт состоит из мельчайших частиц, плавающих в жидкой среде. Плотность частиц жира и молока сильно отличается. Частицы жира легче отделить от молока, и если оставить продукт на несколько часов, сливки оседают в верхней части емкости для напитков. Сепаратор для сливок значительно ускоряет процесс распада продукта.
В верхней части машины находится барабан. Барабан приводится в движение мотор-редуктором. Барабан состоит из перфорированных дисков, уложенных друг на друга. Элементы снабжены небольшими шипами. Они предотвращают прилипание дисков друг к другу. Между пластинами с шипами образуется пространство, в котором происходит сепарация молока.
Набор тарелок скользит по чаше, установленной на основании. Верхний кран оснащен специальными отводами для слива обрата и жировой части молока. Отводы соединены с выпускными рожками. Через них готовые фракции попадают в чан. Там же расположен регулятор содержания жира.
Кроме того, верхняя часть барабана оснащена полостью для инородных тел.
Аппарат закрывается крышкой, верхняя часть которой оснащена поплавковой камерой. Устройство предназначено для точного дозирования молока при подаче продукта в чашу. Сверху на сепаратор устанавливается поддон для молока. Через специальное отверстие продукт попадает в поплавковую камеру, а затем в барабанный резервуар. Нижняя часть машины состоит из электродвигателя или ручного привода. Чаще всего машина работает от электричества.
Устройство и принцип действия сепаратора
Все сепараторы можно разделить на различные типы:
- производственные;
- для домашнего хозяйства.
Промышленные установки имеют большие размеры и могут перерабатывать до нескольких тонн в день.
Бытовые агрегаты часто используются в частных домах. Они более просты по конструкции и эксплуатации. Установки не требуют технического обслуживания.
Сепараторы, предназначенные для фермеров, могут перерабатывать до 10-20 литров в день.
Типы оборудования зависят от их назначения:
- сливкоотделители расщепляют цельный продукт на жирный и обезжиренный;
- нормализаторы используются для изготовления нормализованного молока;
- очистители удаляют грязь и постороннюю примесь;
- универсальные сепараторы выполняют несколько функций;
- творожные агрегаты разделяют сгусток творога и сыворотку;
- классификаторы осветляют молоко.
Существуют устройства для осветления и обезжиривания сыворотки.
При производстве молочных продуктов часто используются разные типы оборудования. В домашних хозяйствах чаще используется универсальный аппарат.
Конструкция аппаратов может быть различной:
- открытой;
- полузакрытой;
- закрытой.
Открытые агрегаты просты и бывают переносными или стационарными. Недостатком этих аппаратов является вспенивание молока из-за контакта с кислородом, что снижает эффективность.
В полузакрытых установках напиток по-прежнему контактирует с воздухом, но продукты переработки попадают в емкости через герметичные шланги. Преимуществом таких установок является стерильность сырья.
Закрытые системы сложнее, они используются больше в промышленных масштабах. Без них невозможно было бы запустить линию, в которой перерабатывается сырье.
Трубопроводы оборудования полностью герметичны, доступа воздуха к сырью нет. Переработанное сырье получается абсолютно чистым, без примесей запахов.
Тип привода бытовых сепараторов различен:
Агрегаты с электрическим оборудованием наиболее удобны в эксплуатации и наиболее производительны. Агрегаты с ручным приводом не зависят от сети и стоят недорого.
Ручной или электрический сепаратор молока разделяет исходный продукт на жирное и обезжиренное молоко за счет быстрого вращения чаши. Жидкость находится в чаше соответствующего размера и подвергается воздействию гравитационных сил, которые помогают сконцентрировать жидкость на стенках.
Жировые глобулы легкие и поэтому стремятся двигаться в направлении своей оси. Если вращение происходит достаточно быстро, разложение происходит за очень короткое время.
В результате образуется поток белой жидкости, называемый обратной промывкой, и желтоватый вязкий поток, называемый сливками. Скорость вращения барабана составляет 10-15 тысяч оборотов в минуту. Дальнейшее смешивание разделенных продуктов предотвращается специальными выпускными отверстиями.
Они расположены в разгрузочной части в верхней части барабана и называются тарелками. Они имеют коническую форму, перфорированы и расположены по кругу с небольшими шипами. Обычно они расположены в форме пирамиды, образуя пакет, в котором происходит расщепление.
В барабане предусмотрена специальная полость для загрязнения. Вся эта конструкция образует верхнюю часть сепаратора. Молоко дозируется в чашу через специальную поплавковую камеру. Сама чаша производственного сепаратора имеет приемлемый объем. В бытовой технике размер чаши составляет около 5-7 литров.
Интенсификация процессов разделения
Качество сепарации улучшается:
- правильные температуры;
- нужная кислотность;
- чистота продукта;
- размер и количество жировых шариков;
- способ предварительной переработки;
- конструктивные особенности приборов.
Температура обрабатываемого молока выше 45 градусов используется, когда технология переработки начинается сразу после пастеризации. Высокотемпературная сепарация используется при переработке сливок, из которых должно быть изготовлено сливочное масло.
Высокая температура увеличивает количество жировых глобул и образуется пена как в жире, так и в обезжиренном продукте. Это влияет на внешний вид обезжиренного продукта. В результате большая часть жира отходит. Чтобы избежать этого процесса, сепаратор необходимо очищать после каждого запуска.
В то же время высокая температура увеличивает производительность машины и упрощает процесс, так как сливки и жир пастеризуются сразу.
Холодное сырое молоко перерабатывается исключительно в универсальных сепараторах. Использование машины влияет как на качество процесса, так и на объем производства.
Если в процессе сепарирования используется подкисленное молоко, хлопья белка быстро заполняют навозное пространство резервуара. Жировые комки оказываются в обезжиренном молоке. Скорость процесса снижается, так как чашу приходится часто чистить. Если сепаратор не является самоочищающимся, его следует остановить для промывки.
Кроме того, увеличение количества молочнокислых бактерий приводит к быстрой порче продукта. Размножению благоприятствует обычная температура сепарации 45 градусов. Этого можно избежать, используя молоко, нагретое всего на 20 градусов, и специальные самоочищающиеся сепараторы.
Грязь снижает качество процесса, поскольку резервуар для осадка в бочке быстро заполняется. В результате жир попадает в скиммер. Сепаратор следует часто останавливать и промывать.
Размер жировых глобул влияет на количество сливок, получаемых за один этап сепарации. Если они маленькие, до 0,1 мм в диаметре, их труднее отделить от жидкого молока. На качество жировых глобул влияет использование центробежных насосов при перекачке жидкости.
Из конструктивных параметров агрегатов на качество влияют в основном частота вращения ротора и мощность двигателя.
Размер радиуса барабана имеет большое значение для процесса сепарации: при большем внутреннем диаметре барабана процесс протекает более интенсивно. Специалисты воспользовались этим фактором при разработке новейших типов просеивателей.
Эффективность повышается, если барабан установлен правильно. Например, если он низко сидит на валу, жировой продукт попадает в обезжиренный продукт.
Качество отделения сливок улучшается за счет более высокой скорости вращения барабана. Однако производителям машин не рекомендуется превышать допустимые характеристики.
Эффективность процесса снижается, если увеличить расстояние между тарелками барабана. При увеличении расстояния между барабанами достигается лучший результат. Качество особенно заметно, когда сепаратор работает в течение длительного времени (тогда процесс протекает быстрее).
Скорость подачи жидкости оказывает незначительное влияние. Тяга длится дольше, когда сырье меньше попадает в барабан. Следовательно, жир отделяется более полно.
Модели сепараторов для бытового использования
При выборе сливкоотделителя необходимо учитывать характеристики конкретного потребителя:
- Разовый объём переработки обусловит выбор объёма приемной чаши. Чем больше молока нужно перегнать, тем большая чаша потребуется, чтобы ежеминутно не добавлять молоко. Выпускают емкости на 5,5 и 12 литров.
- Универсальный сепаратор совместит очистку молока от примесей и отделение сливок.
- Если ежедневно перегоняется больше 30 литров молока, лучшим приобретением станет аппарат с электрическим приводом.
- Металлические детали более прочны, длительнее срок эксплуатации, но они дороже пластиковых сепараторов.
Одним из самых популярных является сепаратор «Мотор-Сич». Это открытый электрический бытовой прибор универсального применения. Назначение зависит от производительности, которая измеряется в литрах/час. Сепаратор может работать в течение одного часа, после чего необходимо сделать перерыв, чтобы двигатель остыл. Подключение к сепаратору осуществляется с помощью редуктора и переходной втулки. Контейнер для молока рассчитан на 12 литров. Обрат можно взбивать до жирности 0,05 %. Соотношение между сливками и обезжиренным молоком может быть от 1:4 до 1:10. Такая машина стоит от 6,5 тысяч, в зависимости от комплектации и материала рабочей части.
Перед сепарированием молоко необходимо подогреть. Если у вас нет удобного термометра, то молоко должно быть температуры ваших пальцев, то есть если вы чувствуете его пальцем, то молоко немного горячее.
Включите кран и залейте молоко в систему после того, как сепаратор заработает, прогреется и поработает на холостом ходу около пяти минут.
Сепаратор «Фермер» отличается от своего предшественника более высокой скоростью вращения дискового барабана (1450 об/мин), что означает более эффективное разделение молока на сливки и обезжиренное молоко. Скорость вращения чаши регулируется. Вес машины составляет всего 3 кг.
Ручные сепараторы молока RH OPS рассчитаны на небольшую производительность. В комплект входит чаша емкостью 5,5 л. Пластиковый вариант стоит 3 тысячи, а металлический — в два раза дороже.
Как самостоятельно сделать сливкоотделитель для молока
Однако умельцы пришли к выводу, что можно самостоятельно собрать сепаратор молока и использовать ту же центробежную силу. На рисунке показана простая машина, которая разделяет сливки и обезжиренное молоко на фракции.
При вращении под действием центростремительного ускорения, чем тяжелее частица, тем дальше она отбрасывается и с большей силой. Если взять сосуд, налить в него молоко и придать ему достаточную скорость вращения, жидкость разделится. Легкая часть окажется ближе к центру, а водянистая часть сконцентрируется на вращающихся стенках и улетит дальше.
Тонкой иглой просверливается отверстие во вращающемся цилиндре. Оно помещается в прочный контейнер, в который поступает аэрозоль. Важно знать количество обезжиренного молока, которое необходимо снять. Это определяется перед началом сепарации. Часть, которая остается во внутреннем цилиндре, — это светлая фракция, сливки.
Чем больше обезжиренного молока будет удалено, тем гуще будут сливки.
Этот импровизированный сепаратор позволяет переработать только одну партию молока, после чего можно производить новую партию. Крутящий момент может передаваться от любого двигателя. Скорость вращения чаши не должна превышать 1400 об/мин.
Другой принцип сепарации молока — вибрация, но в бытовых сепараторах она не используется. В промышленной переработке для отделения сливок от холодного молока и сыворотки от творога используются магнитные сепараторы, модель А-1 АХО.
Как работает сепаратор?
Об этом лучше не рассказывать, а показать на примере репортажа с завода «Мотор Сич».
Между сепараторами существует множество различий:
- ручные сепараторы или электрические
Существует отдельный подтип сепаратора: Маслоотделитель. То есть сепаратор с дополнительной приставкой — «маслоотделитель». Редким примером такого сепаратора является модель РЗ-ОПС-М от Пензмаша.
- скорость оборотов от 8000 до 14000 оборотов в минуту
- производительность : 50 л/час, 80 л/час, 100 л/час и более
- ёмкость приемника молока : от 5 до 12 л.
- И, разумеется, габариты, которые зависят и от размеров мотора и емкости приемника молока.
Наиболее известными марками сепараторов являются «Мотор Сич», «Нептун», «Пензмаш» и «Гидроагрегат». Эти марки являются отличным примером адаптации военно-промышленного производства к нуждам отечественных потребителей.
Например, бренд «Мотор Сич» изначально использовался для производства авиационных двигателей, а «Нептун» — для систем управления в судостроении.
А вот бренд «Фермер» (ООО «Уралспецмаш», Миасс) — прекрасный пример того, как семейный энтузиазм, изобретательность и предпочтения могут заложить основу для одного из крупнейших частных производств товаров для фермеров в России.
Преимущество этих фактов в том, что контроль качества на таких заводах очень высок, а то, что производство отечественное, а не зарубежное, означает, что запасные части для сепараторов доступны в течение длительного времени и по разумной цене, даже если сепаратор по какой-то причине выходит из строя.
Срок службы сепараторов составляет от 10 до 15 лет при регулярном использовании (при правильной эксплуатации, конечно).
Точного ответа на этот вопрос почти никогда не будет — ведь выбор сепаратора зависит от задач и ожиданий, которые вы на него возлагаете:
- если у вас несколько коров, коз или вы затеяли небольшой бизнес по изготовлению сливок, масла и кисломолочных продуктов (сметана, творог и пр.), то вам, конечно же понадобится сепаратор с производительностью не меньше 100 л/час.
- средним вариант между «домашним» и «сепаратором для начинающего фермера» — сепараторы с производительностью 80 л/ч
- если во время летнего отдыха в деревне или на даче вы хотите делать свое домашнее сливки и масло, то будет вполне достаточно производительности в 50-60 л/час и объема молокосборника 5 л.
- Для полноценного небольшого фермерского хозяйства необходимо наладить долговременную работу сепаратора для молока с производительностью от 500 л/ч — для этого подойдет только промышленный сепаратор для сливок
Существует также предпочтение по материалу, из которого изготовлены детали сепаратора: пластик или металл.
Здесь также следует учитывать, что каждый материал имеет свои свойства:
- пластик (обычно это износостойкий полипропилен):
- не ржавеет;
- не создают такой же уровень шума, как металлические (гасят высокие частоты);
- устойчивы к небрежному обращению;
- пластик проще очистить от остатков молока и сливок;
- детали из пластика более безопасны с точки зрения электробезопасности.
В случае металлических сепараторов различают сепараторы из безопасного для пищевых продуктов алюминия A5M и из нержавеющей стали.
По определению, эти детали считаются более износостойкими. Однако разницу в возрасте между этими и пластиковыми деталями могут оценить только те, кто сепарирует молоко часто и в течение многих лет. Поэтому в большинстве случаев можно сказать, что различия между пластиковыми и металлическими сепараторами не важны для домашнего использования.
Обзор моделей
«Мотор Сич 100-18».
Сепаратор полностью изготовлен из металла и производится в Украине. Он отделяет молоко от сливок, удаляя телесные клетки и примеси, что делает его идеальным для приготовления молочных продуктов в домашних условиях. Прибор работает с низкой вибрацией и шумом и оснащен энергосберегающим двигателем мощностью всего 60 Вт. Его производительность составляет 1,67 литра в минуту, а температура циркуляции молока — 35-40 градусов, что делает его подходящим для молочных продуктов.
Покупатели предпочитают этот прибор за простоту использования и высокое качество материалов, использованных в его конструкции. Сепаратор имеет хорошую производительность, прочно стоит во время работы и почти не издает шума. Соотношение сливок и корма можно изменять вручную.
Однако если машина непрерывно работала в течение часа, необходимо дать ей остыть в течение 30 минут, чтобы избежать перегрева или повреждения двигателя.
«Зорька 120»
Это машина с электродвигателем, которая эффективно разделяет молоко и жир. В результате остаются сливки и обезжиренное молоко. Оставшийся жир используется для производства вторичных молочных продуктов. Обезжиренное молоко также может быть использовано в качестве напитка с низким содержанием жира. Производительность машины составляет 1,66 л/мин, что делает ее идеальным решением для мелких предпринимателей или частных лиц, желающих производить молочные продукты в домашних условиях.
Сепаратор весит около 5,2 кг, что делает его удобным для транспортировки с места на место. Он изготовлен из металла и имеет 12-литровый контейнер для молока. Машина долговечна и устойчива к коррозии. Машина может работать непрерывно в течение часа, а жирность молока можно регулировать. Пользователи ценят эту машину за большую чашу и металлическую конструкцию, которая обеспечивает долгий срок службы. Она прочно стоит и минимально вибрирует во время работы.
«Пензмаш ЭСБ02-04»
Отделение сливок от молока кажется сложной задачей, но с помощью этой машины вы сможете сделать гладкие, сочные сливки в мгновение ока. Сепаратор с электрическим приводом эффективно отделяет сливки от молока. Обезжиренное молоко в алюминиевой чаше отделяется под действием центробежной силы, и жидкость вытекает через два сопла в корпусе. За один час машина может обезжирить 80 литров молока, что весьма впечатляет для машины весом всего 3,8 кг. Кроме того, небольшой вес машины позволяет легко транспортировать ее в любое место.
Скорость вращения барабана варьируется от 8000 до 14000 оборотов в минуту. В своих отзывах многие покупатели отмечают, что все компоненты этой машины отличаются высоким качеством. Это говорит о том, что изделие может выдержать большое давление и не сломается. Его также несложно чистить.
«Ротор СП 003-01»
Этот сепаратор можно использовать для приготовления сливок дома или на небольшом производственном предприятии. Он управляется обычной вилкой и может превратить 55 литров молока в сливки и обезжиренное молоко за один час. Клетки организма также осаждаются устройством. Скорость вращения барабана 5,5-литрового молочного бака составляет 12 000 оборотов в минуту. Этого достаточно для быстрого расщепления жира и обезжиренного молока.
Как выбрать?
Давайте рассмотрим, как правильно выбрать машину.
- Материал. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Детали изготавливаются из металла (алюминия или нержавеющей стали) и пластика. Пластиковые детали легкие, но легко повреждаются и деформируются. Металлические более прочные и лучше чистятся, но они тяжелее. Алюминиевые варианты могут ускорить процессы ферментации, однако они чувствительны к жестким химикатам для чистки. Таким образом, изделия из нержавеющей стали являются наиболее практичными.
- Управление. По способу управления сепараторы классифицируются как электрические или ручные. Электрические варианты более мощные и удобные. Они могут одновременно обрабатывать большее количество продукта, поэтому ваши руки не устают, и вы можете одновременно выполнять другие задачи. Очевидным недостатком является то, что для их работы требуется электричество. Поэтому, если в вашем районе случаются перебои с электричеством, вам следует либо запастись электрогенератором, либо приобрести ручной тип. Для больших производств опытные фермеры рекомендуют использовать оба варианта.
- Вместимость чаши. Количество перерабатываемого молока определяет время обработки. Для комфортной работы чаша должна быть заполнена хотя бы наполовину, но не переливаться через край. Для бытового использования идеальная емкость составляет 5-10 литров.
- Размер устройства. Маленькие варианты занимают меньше места, но обрабатывают меньше продукта в минуту.
- Количество оборотов. Оно колеблется от 8 до 14 тысяч в минуту. Это не имеет значения в случае с коровьим молоком. Если вы хотите работать с козьим молоком, приобретите более быстрое оборудование.
- Производительность. Бытовые сепараторы не предназначены для огромных объемов и вырабатывают от 50 до 100 литров в час. Эта цифра указана производителем без учета перерыва на отдых двигателя, чистку тарелок и мойку барабана. В среднем сепараторы могут непрерывно работать в течение получаса, а тарелки необходимо очищать каждые несколько десятков литров.
Итак, при выборе машины следует учитывать не только ваши требования и цели, но и реальные возможности машины.
