Wirówki: Wirówki do mleka

Oliwia Zakrzewska
Forum Mleczarskie Biznes 4/2022 (49)
wirówki w przemyśle mleczarskim
© fm

W zakładach mleczarskich wirówki można wykorzystywać do przeprowadzania procesu oczyszczania lub odtłuszczania mleka. Wirówki czyszczące przypominają swoją budową wirówki przeznaczone do odtłuszczania, z tą różnicą, że bąk wirówek czyszczących ma rozbudowaną komorę szlamową. Podczas pracy wirówki bąk wykonuje nawet 8 tys. obrotów/minutę, zaś wydzielone w efekcie działania siły odśrodkowej drobne mechaniczne zanieczyszczenia (leukocyty, komórki z wymienia, a także duża część drobnoustrojów) gromadzą się w komorze szlamowej.

Nowoczesne samooczyszczające wirówki posiadają specjalnie skonstruowany bąk umożliwiający szybkie jego otwarcie wraz z automatycznym usunięciem nagromadzonego szlamu bez konieczności zatrzymywania urządzenia. Zasada działania bąka samooczyszczającego się jest następująca. Podczas normalnego trybu wirowania podstawa bąka jest hydraulicznie dociskana z dołu do uszczelniającego pierścienia w górnej pokrywie bąka. Ciśnienie wody wywierane jest z dolnej komory, zaś wentyl regulujący jest otwarty. Woda spływa przez odpływ, przy jednoczesnym opuszczaniu się ruchomej podstawy bąka odsłaniając dyszę, przez którą siła odśrodkowa wyrzuca szlam do zewnętrznej obudowy.

Innym typem wirówki czyszczącej do mleka jest wirówka baktofugacyjna, w której komora bąka posiada dwa leżące naprzeciw siebie otwory o średnicy około 0,2 mm. W sposób ciągły przez te otwory odpływają odwirowane zanieczyszczenia. Proces oczyszczania mleka w wirówce baktofugacyjnej przeprowadza się w temperaturze 55-75°C. Jest to temperatura wyższa niż w pozostałych wirówkach oczyszczających, w których typowym zakresem temperatury jest 45-50°C. Podobnie większa jest liczba obrotów bąka wirówki baktofugacyjnej, dzięki czemu wyższa jest efektywność usuwania drobnoustrojów.

Separatory odśrodkowe pracują z produktami składającymi się w głównej mierze z substancji ciekłej, gdzie za sprawą siły odśrodkowej mieszanina składająca się z co najmniej dwóch faz o różnej gęstości ulega wirowaniu z jednoczesnym rozdziałem na przykładowo ciecz–ciecz, ciecz–ciecz – frakcję stałą lub ciecz – frakcję stałą. Wirówki separacyjne służą do oddzielania dwóch wzajemnie nierozpuszczalnych cieczy z równoczesnym oddzieleniem stałej frakcji składników mieszaniny. Skuteczność osiągają także w procesie separacji mieszanin cieczy z jednoczesnym usuwaniem substancji stałych.

Wirówki stosowane w przemyśle wyposażone mogą być w talerzowe pakiety bądź wkłady komorowe. Faza płynna odprowadzana jest w sposób ciągły, zaś odprowadzanie frakcji stałej może odbywać się w trybie:

  • nieciągłym – wirówki talerzowe wymagają ręcznego zatrzymania i usunięcia nagromadzonych substancji stałych,
  • półciągłym – wirówki samoczyszczące, które automatycznie pozbywają się osadu,
  • ciągłym – wirówki dyszowe.

Dostępne są wirówki z napędem przekładniowym, pasowym, pośrednim i bezpośrednim wbudowanym w korpus wirówki. Istnieje możliwość płynnej regulacji prędkości obrotowej bębna bez zmieniania stosunku przełożenia. Konserwacja została znacznie ułatwiona, a wymiany poszczególnych elementów urządzenia stają się prostsze. Ostatnie udoskonalone rozwiązanie konstrukcyjne przyczynia się do zwiększenia stabilności pracy wirówki, w tym jej niezawodności w trakcie procesów produkcyjnych. Taka konstrukcja eliminuje wał silnika, przekładnię, pasy, sprzęgła i łożyska silnika. To z kolei bezpośrednio wiąże się ze zmniejszeniem liczby elementów, redukując przy tym straty energii, co przyczynia się do ograniczenia kosztów związanych z konserwacją i utrzymaniem w ruchu urządzenia, którego dyspozycyjność z kolei znacznie się zwiększa.

wirówka tetra pak
© tetra pak

Wirówki oczyszczające służą do oddzielenia części stałych z zawiesiny w celu otrzymania cieczy praktycznie w pełni oczyszczonej, w zasadzie niezawierającej części stałych. Wirówki odwadniające mają za zadanie w największym stopniu zagęścić części stałe celem otrzymania możliwie najbardziej suchej masy. Wirówki rozdzielające mają za zadanie rozdzielić fazę stałą w zawiesinie na drobną frakcję i frakcję z większymi cząsteczkami. Oprócz wspomnianych wirówek są także dostępne wirówki ekstrakcyjne, które mieszają ciecz zawierającą frakcję stałą bądź ekstrakt ze środkiem płynnym zawierającym części stałe lub płynne po zmieszaniu.

Dostępne są także rozwiązania z zakresu integracji systemu mycia we współprądzie, przeciwprądzie bądź mycia z rozcieńczeniem w dekanterze celem usunięcia zawiesiny ciał stałych. W mleczarstwie stosuje się także wirówki oczyszczające do produkcji sera, kazeiny, laktozy. Stosowane w procesie produkcji serków topionych dekantery zapewniają zaś wydajną produkcję bazy do serów topionych. Przydatne są także przy produkcji batoników twarogowych, serów twarogowych do pieczenia i wielu innych produktów. Wykorzystuje się je również do przetwarzania drobnego sera, produkcji laktozy, kazeiny.

Zoptymalizowana konstrukcja dekantera pozwala na zastosowanie przy produkcji żywności o delikatnej strukturze. W obszarze danego rozwiązania dostępne są przekładnie o różnych rozmiarach, integrowalnych z serią dekanterów, których konstrukcja przewiduje pracę ciągłą przy zachowaniu higieny procesu wraz z uwzględnieniem czyszczenia w systemie CIP. Dostępne na rynku separatory odtłuszczające GEA z systemem dopływu (Hydrosoft) to rozwiązanie pozwalające na delikatne przyspieszenie produktu przy niskim ciśnieniu. Dzięki pompie dośrodkowej śmietany zlokalizowanej powyżej systemu i zanurzonej w śmietanie podczas produkcji komora wlotowa ulega hydrohermetycznemu uszczelnieniu i jest chroniona przed dostaniem się powietrza z otoczenia. Produkt nie ma kontaktu z powietrzem, zaś stacjonarna rura dopływu umożliwia wpływanie strumienia produktu do otworu, który jest umieszczony centralnie w obracającym się dystrybutorze. Otwór centralny pozbawiony jest żebrowań – takie rozwiązanie pozwala na uniknięcie oddziaływania sił ścinających na produkt, który jest następnie delikatnie podawany dalej przez otwory umieszczone radialnie do wewnętrznie rosnących kanałów zestawu tarcz. Następuje tam rozdział na mleko odtłuszczone oraz śmietanę.

tabela 1.jpgtabela 2.jpgtabela 3.jpg

Strona 1 z 2