Piima mehaaniline töötlemine

Protsess

Separeerimine on protsess, kus piim lahutatakse erineva tihedusega fraktsioonideks tsentrifugaaljõu mõjul separaatori pöörlevas trumlis (vt joonis 4). Separeerimisel eemaldatakse piimarasv osaliselt või täielikult

1)   vähese rasvasisaldusega  või rasvata piima saamiseks;

2)   piimarasva kontsentreerimiseks  ja kõrge rasvasisaldusega toodete valmistamiseks;

3)   piima rasvasisalduse normaliseerimiseks.

Joonis 4. Piima, koore ja lõssi liikumine hermeetilise separaatori trumlis

 

Ajaloos kasutatud koore eraldamine piimast seisutamise teel on aeglane protsess ning toimub väga ebaühtlaselt. Seisutamisel tõuseb koor kui kergem fraktsioon (tihedus r = 0,93 g/cm3) piimaplasma (tihedus r = 1,035 g/cm3) pinnale. Kiirus, millega rasvakuulike tõuseb pinnale, avaldub valemina

 v = 2r2g(rLrR)/9h,                                     (1)      

kus      v on rasvakuulikese eraldumiskiirus, m/s;

r — rasvakuulikese raadius, m;

g — raskuskiirendus, 9,81 m/s2;

rL — seerumi (lõssi) tihedus, kg/m3;

rR — rasva tihedus, kg/m3;

h — seerumi (lõssi) viskoossus, kg/m,s.

 

Seega on rasvakuulikese pinnale eraldumise kiirus proportsionaalne rasvakuulikese raadiuse ruuduga, seerumi ja rasva tiheduste vahega ja pöördvõrdeline seerumi viskoossusega. Koor ei eraldu piimaplasmast täielikult, sest väikesed rasvakuulikesed jäävad piimasse. Efektiivsemalt toimuvad nii koore eraldamine piimast kui ka teised analoogsed fraktsioonideks jaotamise protsessid separaatorites.

Separaatoris avaldub rasvakuulikeste eraldumise kiirus järgmiselt: (2)

   

kus      n on trumli pöörlemissagedus, p/min;

R — rasvakuulikese kaugus pöörlemisteljest, m.

Avaldisest selgub, et rasvakuulikeste eraldumiskiirus on proportsionaalne trumli pöörlemissagedusega. Pöörlemissageduse vähenemisel väheneb ka tsentrifugaaljõud ning rasva piimast eraldumise kiirus. Piimale mõjuva tsentrifugaaljõu suurus sõltub ka rasvakuulikese kaugusest pöörlemisteljest ehk taldriku raadiusest.

Samuti sõltub rasvakuulikeste eraldumiskiirus piima viskoossusest, mida on võimalik mõjutada separeerimistemperatuuri muutmisega: piima soojendamine temperatuurini 40—45 °C vähendab viskoossust peaaegu kaks korda. Temperatuuri tõstmisel suurenevad rasvakuulikeste mõõtmed ning soodustatakse väikeste rasvakuulikeste liitumist. Oluliselt kõrgemate (>60 °C) temperatuuride kasutamine ei ole soovitav, kuna temperatuuri tõstmisel suureneb väikeste rasvakuulikeste osakaal piimas ning võib toimuda vadakuvalkude koaguleerumine.  Rasvakuulikeste suurus on väga oluline, sest liiga väikestele rasvakuulikestele ei avalda pöörlemissageduse või temperatuuri muutmine olulist mõju. Põhjuseks on rasvakuulikeste tiheduse sõltuvus nende suurusest. Suuremate rasvakuulikest põhimassi moodustab piimarasv ning seepärast on nende tihedus võrreldes plasma tihedusega märgatavalt väiksem. Väikeste rasvakuulikeste massi põhiosa moodustab rasvakuulikese lipoproteiinne kile, mistõttu väikeste rasvakuulikeste tihedus on lähedane plasma tihedusele ning nende eraldamine plasmast peaaegu võimatu.

<< Eelmine // Järgmine >>