+7 (495) 640-44-25

+7 (495) 946-69-65

+7 (495) 669-88-43

 

Производство молока и сыра

Фильтрация рассола в процессе  производстве твердых сыров

Существуют различные типы солевых ванн; наиболее распространенные – это погружные ванны  глубиной 2-5 метров, где плавает сыр. Другая конструкция содержит систему распыления рассола, такие ванны имеют глубину всего 20-50см, что является недостатком из-за значительного контакта рассола с воздухом, что способствует сильному росту бактерий.

Кальций в виде хлорида кальция, добавляется в ванну для лучшей консистенции наружной поверхности сыра. Часть кальция оседает как фосфат кальция с органическим фосфатом в зависимости от кислотности ванны.

Со временем бактерии, дрожжи, маленькие частички сыра и фосфата кальция загрязняют солевую ванну. Некоторые бактерии необходимы для  процесса дозревания, другие оказывают негативное влияние на качество.

Вес сыра увеличивается до 3% из-за абсорбции соли, но, в то же самое время, до 6% сыворотки  еще выделяется из сыра, что ведет к разбавлению раствора солевой ванны. Данный эффект означает, что нужно еще добавлять соли в ванну, а часть увеличившегося объема отводить во избежание перелива.

Для производства сыра со стабильно высоким качеством ванна должна содержаться в хорошем состоянии. Методы, используемые для поддержания солевой ванны в хорошей форме - это намывная или мембранная фильтрация, регулирование кислотности хлорной кислотой, стерилизация, также возможно просто заменять раствор, но, в общем, очень мало солевых ванн  не используется повторно.

Решение проблемы очистки солевых ванн  должно быть еще и рентабельным решением.

Микрофильтрация и/или  ультрафильтрация может быть технически хорошей альтернативой. Тем не менее, это гораздо более дорогой способ, большие эксплутационные расходы, образуется большее количество отходов.  То же самое можно сказать и о сепараторе, который также достаточно дорог.

Что касается стерилизации, то она вызывает необходимость в периодических остановках производства и может  являться только временным решением проблемы. Кроме того, остаются сомнения в качестве очистки самих соляных ванн.

Преимущества намывной фильтрации

  • увеличение производительности производства в целом (из-за лучшей адсорбции соли требуется меньшее время пребывания сыра в ванне)
  • не требуется затрат на химическую стабилизацию солевых ванн
  • улучшение структуры сыра
  • нет инфицирования из воздуха
  • нет проблем с пуском и потерь продукта, вызванных периодическим нагревом солевой ванны (так как подогрев не нужен)
  • не требуется периодическое применение сепаратора (нерегулярная  пропорция соли в ванне)
  • кристально чистый фильтрат
  • снижение содержания дрожжей от 1000 до 10 0000 част./мл 

Что достигается намывной фильтрацией.

1)    Основная цель очистки ванны – это достижение микробиологической стабильности в ванне. Это необходимо из-за того, что высокая микробиологическая загрязненность может привести к инфицированию бактериями конечного продукта, особенно на современных заводах, где сыр упаковывается в пластиковую упаковку прямо после изготовления и отправляется  в торговлю (т.н. блочный сыр). Кроме того, дрожжевые клетки могут дать начало росту нежелательных дрожжевых колоний. 

2)      Результатом намывной фильтрации является чистая, свежая солевая ванна. Содержание частиц дрожжей уменьшается на 99%. Фильтрат содержит не более 100-3000 клеток на мл дрожжей,  в то  время как в ванне находится в среднем до 10000-50000 клеток на мл. Также на 90% уменьшается среднее количество микробов. Уменьшается бактериальное инфицирование поверхности сыра.

3)      Путем поддержания чистоты можно обеспечить увеличение производства до 0,1%, особенно в небольших ваннах. Дрожжи не оседают на поверхности сыра, не ограничивая степень абсорбции соли в сыр.

4)      Также снижается содержание фосфата  кальция, что ведет к более редкой очистке поверхности ванны между рассолом и поверхностью воздуха, содержание растворенного кальция при этом остается  неизменным.

Как работает фильтрация с намывным слоем и опыт фильтрации солевых ванн

В начале процесса создается намывной слой  на элементах, которые покрыты фильтровальной тканью.  Расход перлита 1,5-2 кг/м2 фильтровальной поверхности. Дополнительные добавки в процессе фильтрации не используются. После намыва начинается собственно процесс фильтрации.

Длительность производственного цикла в уже очищенной солевой ванне колеблется между 10 и 20 часами. Когда  ванна  сильно загрязнена дрожжами, протеинами и бактериями, время цикла может быть 30 минут в начале, во время пускового периода фильтра, и увеличивается с каждым циклом фильтрации.

Исходя из нашего опыта, для того чтобы поддерживать микробиологию солевой ванны в должном состоянии, мы советуем фильтровать весь  объем рассола  в среднем 2.5 раза  в  неделю. 

 

Для данной отрасли мы можем предложить вам следующие виды фильтровальных систем:

 

Фильтры с заменяемыми фильтроэлементами для технической воды для мойки оборудования, фильтрации обрата, для солевых ванн

Патронные регенерируемые фильтры SBCF для солевых ванн 

  • быстро достигается требуемое качество фильтрата
  • высокая производительность - работа фильтра  на очень высоком и стабильном уровне (непрерывно 24ч в сутки, 1-1,5 м3 на 1м² фильтровальной площади в час).
  • небольшое количество раствора для обратной промывки. Фильтр должен  промываться только один раз в 24 часа. В день в очистительную установку добавляется приблизительно 100 литров рассола с перлитом.
  • для обратной промывки фильтра могут быть использованы как вода, так и рассол, т.к в процессе производства сыра всегда остается остаточный его объем
  • небольшие инвестиционные затраты
  • низкие производственные и трудозатраты (15 минут в день для системы, управляемой вручную)
  • низкое потребление намывного материала
  • фильтровальная ткань меняется лишь раз в год
  • фильтр занимает небольшую площадь в помещении и не требует дополнительных систем для обслуживания.

 

Сравнение расходов при намывной фильтрации на Крикет-фильтре SBCF и мембранной фильтрации на кросс-флоу установке CMF.

Базовые переменные

работа 350 дней в году
электроэнергия 0.07 EUR/кВт
намывной материал 0.65 EUR/кг

Модель фильтра  

SBCF 406

SBCF 610

CMF

Площадь фильтрации

2]

4

10

2 x 8

Объем корпуса

3]

250

600

-

Производительность

3/ч]

6

15

3

Мощность насоса

[кВт]

2

5

10

Ежегодное потребление э/энергии

[кВтч/год]

16,800

42,000

84,000

Ежегодные расходы на э/энергию

[EUR/год]

1,200.--

3,000.--

6,000.--

Намыв

[кг/день]

6

15

-

Ежегодное потребление намывного порошка

[кг/год]

2,100

5,250

-

Ежегодные расходы на намывной порошок

[EUR/год]

1,500.--

3,500.--

-

Обратная промывка

3/день]

300

600

7000

Потери от общего потока  

0.2%

0.2%

10%

Стоимость ежегодного обслуживания

[EUR/год]

2,000.--

3,000.--

12,500.-- 1)

Итого инвестиции

[EUR]

62,000.--

80,000.--

75,000.-- 2)

Удельная стоимость инвестиций

[EUR/м3/ч]

10,500.--

5,500.--

25,000.--

Ежегодные расходы

[EUR/год]

4,700.--

10,500.--

18,500.-- 3)

Удельные расходы на единицу продукции

[EUR/м3]

0.10

0.09

0.70

Примечание

1) Включает стоимость новых мембран каждые два года.
2) Стоимость установки кросс-флоу не включает стоимость необходимой очистной установки.
3) Ежегодные расходы не включают стоимость химикатов для очистной установки.