Dans les produits laitiers, le lait cru subit plusieurs étapes de traitement dans divers équipements de traitement avant d'atteindre les consommateurs sous forme de produits finis. La production se fait généralement en continu dans un processus fermé dans lequel les principaux composants sont reliés par un système de tuyauterie. Le type de traitement et la conception du processus impliqués dépendent du produit final.
Le processus de production de pasteurisation du lait ordinaire peut être effectué par l'automatisation de la machine, une opération fondamentale de la transformation du lait sur le marché et une étape importante du prétraitement dans la chaîne de transformation des produits laitiers, tels que la fabrication du fromage et la production de lait de culture. L'objectif est de proposer certains facteurs que les concepteurs d'usine doivent prendre en compte lors de la planification d'une usine de pasteurisation de matières grasses entières.
De nombreux aspects doivent être pris en compte lors de la conception d'une ligne de production. Ils peuvent être différents et extrêmement complexes, ce qui impose des exigences considérables aux responsables de la planification initiale. Les travaux de projet impliquent toujours un compromis entre différentes exigences, telles que:
En relation avec le produit – en ce qui concerne les matières premières, leur traitement et la qualité du produit final
Liés au processus – concernant la capacité de l’usine, le choix des composants et leur compatibilité, le degré de contrôle du processus, la disponibilité des médias de chauffage et de refroidissement, le nettoyage des équipements de traitement, etc.
ÉCONOMIQUE – le coût total de production pour répondre aux normes de qualité spécifiées est aussi faible que possible
Les lois et règlements précisent les paramètres du processus et le choix des composants et des solutions système
Le processus implique le traitement thermique (pasteurisation) du lait entier, par exemple du lait commercialisé vendu aux consommateurs.
Dans la plupart des pays où le lait est transformé en divers produits, la loi prévoit certaines exigences pour protéger les consommateurs contre les infections par des micro - organismes pathogènes. La formulation et les recommandations peuvent varier, mais les combinaisons suivantes couvrent les exigences les plus courantes:
Traitement thermique
Le lait doit être traité thermiquement pour tuer tous les microorganismes pathogènes. Une température minimale de 72°C / temps de maintien de 15 secondes doit être atteinte.
Enregistrement
La température de chauffage doit être enregistrée automatiquement et les relevés de notes doivent être conservés pendant la période spécifiée.
Clarification avant traitement thermique
Étant donné que le lait contient souvent des substances solides telles que des particules de saleté, des globules blancs (globules blancs) et des cellules somatiques (tissus mammaires), il doit être clarifié. Comme il est peu probable que la pasteurisation soit efficace, si les bactéries sont cachées dans les grumeaux et les particules du lait, elles doivent être clarifiées avant d'être chauffées. Le lait peut être clarifié dans un filtre ou plus efficacement dans un clarificateur centrifuge.
Les résultats des calculs de l'échangeur de chaleur montrent que
Rester dans le flux de lait pasteurisé par rapport au lait non pasteurisé et au milieu de service. En cas de fuite de l'échangeur de chaleur, le lait pasteurisé doit s'écouler dans le lait non pasteurisé ou dans le milieu de refroidissement, et non dans la direction opposée. Pour ce faire, il est souvent nécessaire d'utiliser une pompe de gavage pour créer une différence de pression, ce qui est obligatoire dans certains pays.
Si la température du produit pasteurisé chute en raison d'une pénurie temporaire de milieu chauffant, l'usine doit être équipée d'une vanne de dérivation pour renvoyer le lait insuffisamment chauffé vers le réservoir d'équilibrage.
Contrôle automatique de la température
Thermomètre d'enregistrement
Dispositif de sécurité automatique pour éviter un chauffage insuffisant
Système de sécurité adéquat pour empêcher la pasteurisation ou la stérilisation du lait avec un chauffage incomplet
Mélange de lait
Dispositif d'enregistrement automatique pour système de sécurité
Exigences légales:
Traitement thermique
Enregistrement
Clarification avant traitement thermique
Prévenir la réinfection
Équipement nécessaire
Le processus de contrôle à distance nécessite les équipements suivants:
Silo réservoir pour stocker le lait cru.
Échangeurs de chaleur à plaques, tubes isolants et unités d'eau chaude pour le chauffage et le refroidissement.
Clarificateur centrifuge (comme seul le lait entier est traité, aucun séparateur centrifuge n'est nécessaire dans cet exemple).
Réservoir intermédiaire pour le stockage temporaire du lait transformé.
Tuyaux et raccords pour le raccordement des principaux composants et vannes pneumatiques pour le contrôle et la distribution du débit de produit et du liquide de nettoyage.
Pompe qui transporte le lait à travers toute l'usine de traitement du lait.
Équipement de contrôle pour contrôler la capacité, la température de pasteurisation et la position des vannes.
Différents systèmes de service:
– approvisionnement en eau
– production de vapeur
– réfrigération par liquide de refroidissement
– air comprimé pour installations pneumatiques
- Électricité
– drainage et drainage
Silo réservoir pour stocker le lait cru.
Échangeurs de chaleur à plaques, tubes isolants et unités d'eau chaude pour le chauffage et le refroidissement.
Clarificateur centrifuge (comme seul le lait entier est traité, aucun séparateur centrifuge n'est nécessaire dans cet exemple).
Réservoir intermédiaire pour le stockage temporaire du lait transformé.
Tuyaux et raccords pour le raccordement des principaux composants et vannes pneumatiques pour le contrôle et la distribution du débit de produit et du liquide de nettoyage.
Pompe qui transporte le lait à travers toute l'usine de traitement du lait.
Équipement de contrôle pour contrôler la capacité, la température de pasteurisation et la position des vannes.
Différents systèmes de service:
– approvisionnement en eau
– production de vapeur
– réfrigération par liquide de refroidissement
– air comprimé pour installations pneumatiques
- Électricité
– drainage et eaux usées.
Système de service
Les exigences en matière de média de service sont calculées après accord sur la conception de l'usine. Ainsi, avant de déterminer le nombre et la puissance des machines électriques, le nombre d'unités pneumatiques, le temps de travail des usines, etc., il est essentiel de connaître les procédures de température pour la pasteurisation et les spécifications de toutes les autres zones à chauffer et à refroidir (réfrigération, systèmes de nettoyage, etc.).
Choix de l'équipement
Silo réservoir de stockage
Le nombre et la taille des réservoirs de Silo sont déterminés par le plan de livraison du lait cru et le volume de chaque livraison. Pour que l'usine fonctionne en continu sans arrêt de travail dû à un manque de matières premières, il est nécessaire de fournir suffisamment de lait cru.
De préférence, le lait doit être stocké pendant au moins une heure avant le traitement, car il est naturellement dégazé pendant cette période. L'agitation à court terme est acceptable, mais elle n'est vraiment nécessaire que 5 à 10 minutes avant que le silo ne soit vidé pour équilibrer la masse globale. Cela évite les interférences avec le processus de dégazage naturel.
Échangeurs de chaleur
Le but principal du lait pasteurisé est de détruire les micro - organismes pathogènes. Pour ce faire, le lait est généralement chauffé à au moins 72°C pendant au moins 15 secondes, puis refroidi rapidement. Ces paramètres sont réglementés par la loi dans de nombreux pays. Les échangeurs de chaleur à plaques sont le plus souvent utilisés pour la pasteurisation du lait du marché. Un échangeur de chaleur tubulaire peut être utilisé lorsqu'un fonctionnement prolongé est nécessaire. Les échangeurs de chaleur à surface raclée sont utilisés pour les produits visqueux.
Les dimensions (dimensions) de l'échangeur de chaleur peuvent être calculées lorsque les paramètres pertinents sont connus.
Dans les échangeurs de chaleur à plaques, les plaques de liaison entre les segments sont pourvues d'entrées et de sorties de produits et de supports de service. Les connexions d'entrée et de sortie peuvent être orientées verticalement ou horizontalement. Les extrémités des échangeurs de chaleur à plaques (cadre et plaque de pression) peuvent également être équipées d'une entrée et d'une sortie.
Les échangeurs de chaleur tubulaires sont une alternative aux échangeurs de chaleur à plaques lorsque la longue durée de fonctionnement est essentielle.
Système de chauffage à eau chaude
L'eau chaude ou la vapeur saturée à pression atmosphérique peut être utilisée comme milieu chauffant pour les pasteurisateurs. Cependant, en raison de la grande différence de température, la vapeur chaude n'est pas utilisée. Par conséquent, le moyen de chauffage le plus couramment utilisé est l'eau chaude, généralement 2 - 3 ° C au - dessus de la température requise pour le produit.
La vapeur est transportée par une chaudière à vapeur à une pression de 600 à 700 kPa (6 à 7 bar). Cette vapeur est utilisée pour chauffer l'eau, qui à son tour chauffe le produit à la température de pasteurisation.
Le chauffe - eau est un système fermé composé d'un échangeur de chaleur à plaques à cartouche spécialement conçu, compact et simple
(1) Composition, avec vanne de régulation de vapeur
(2) et vannes hydrophobes à vapeur
(3) eau industrielle par pompe centrifuge
(4) par le chauffage
(5) et la partie chauffée du pasteurisateur circule.
(6) a pour fonction de compenser l'augmentation du volume d'eau qui se produit lors du chauffage. Le système comprend également des indicateurs de pression et de température ainsi que des soupapes de sécurité et de ventilation.
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