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

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.