Что такое молочная вода

Технические секреты водоочистки в производстве молочной продукции

Technical Secrets of Water Treatment in Dairy Products Production

Keywords: food industry, water treatment, industrial water, water disinfection

Dynamics of consumer preferences influences development of the food industry, and today dairy producers pay special attention to the modern technologies aimed at preservation of ecological compatibility and quality of products.

Динамика потребительских предпочтений оказывает влияние на развитие пищевой индустрии, и сегодня производители молочной продукции уделяют особое внимание современным технологиям, позволяющим сохранить экологичность и качество продукции.

Технические секреты водоочистки в производстве молочной продукции

Динамика потребительских предпочтений оказывает влияние на развитие пищевой индустрии, и сегодня производители молочной продукции уделяют особое внимание современным технологиям, позволяющим сохранить экологичность и качество продукции. При этом они не только следуют международным нормативам, регулирующим безопасность производственных процессов и выпущенной продукции, но в ряде случаев превосходят ожидания по указанным параметрам. Помимо заботы о качестве, производители уделяют внимание таким показателям, как экономическая эффективность, что связано с возрастающей интенсивностью конкуренции в этом сегменте рынка.

При этом, согласно официальным данным, износ производственных мощностей в молочной промышленности в 2018 г. составил 50,9 %. Для достижения целей дельнейшего устойчивого развития отрасли необходимо: уменьшить за счет использования современных технологий ресурсоемкость производства; снизить энергопотребление; улучшить экологическую обстановку в промышленных зонах; провести реконструкцию и техническое перевооружение. Решение указанных задач подразумевает применение инновационных современных технологий, которые позволят не только добиться впечатляющих показателей качества и безопасности производства, но и оптимизируют себестоимость выпуска молочной продукции.
Какие же технологии позволят с успехом справиться с этими вызовами?

Обеззараживание питьевой и технологической воды с минимальным содержанием химических реагентов

В молочной промышленности для дезинфекции активно используют: гипохлориты, кислоты, щелочи, перекись водорода и диоксид хлора. Наиболее эффективными признаны методы обеззараживания с применением диоксида хлора, озона, а также гипохлорита натрия, который получают методом электролиза.

Электролиз – экономически целесообразная и технически выверенная альтернатива дозированию жидкого хлора и других средств для дезинфекции. Гипохлорит получают из поваренной соли, он может дозироваться и добавляться прямо в воду в виде гипохлористой кислоты (HOCl) или направляться на промежуточное хранение вместе с полученным едким натром в виде раствора гипохлорита натрия (NaOCl). В этом случае не требуются транспортировка химикатов, хранение опасных веществ и работа с ними. Электролизные установки непосредственно на месте применения перерабатывают поваренную соль в хлор, водород и едкий натр. Такие установки одновременно выполняют коррекцию значения pH. Это установки низкого давления, что подразумевает их максимальную эксплуатационную надежность.

Необходимые производственные ресурсы – вода, электроэнергия и хлорид натрия высокой чистоты. Этот метод не опасен для окружающей среды и здоровья человека, экономичен, действие дезинфицирующего вещества в воде сохраняется на протяжении многих часов. Среди особенностей этого метода зависимость от величины pH, образование побочных продуктов, например хлоратов. Для сравнения остаточное содержание хлоратов:

• в гипохлорите натрия > 50 ppm;
• при электролизе с использованием трубчатых элементов > 40 ppm;
• в гипохлорите, полученном мембранным путем, > 30 ppm;
• при использовании высокотехнологичные электролизные установки > 0,008 ppm.

Например, инновационные электролизные установки, разработанные совместно с технологами Nestle, применяются при производстве детского питания, где самые жесткие требования к содержанию хлоратов. Подобные электролизные установки мощностью до 300 г/ч по активному хлору производят раствор гипохлорита натрия (ГХН) с концентрацией около 400 ppm и остаточным содержанием хлоратов около 0,008 ppm (в международном стандарте 0,01 ppm).

Обеззараживание воды с применением электролиза

Вода, поступающая на производственную площадку из инфраструктуры водоканала либо из иного источника (скважина или поверхностный водозабор), проходит механическую очистку, коагулируется, флокулируется и подается на фильтры (песчаные, угольные) и, например, на станцию обратного осмоса. Но все эти меры недостаточны для производственной среды, благоприятной для размножения микроорганизмов, т.е. не обеспечивают качественное обеззараживание воды.

Для дезинфекции воды перед использованием на предприятиях, для которых важно низкое содержание хлоратов в воде, применяется обеззараживание с помощью электролизных установок. И здесь есть важный момент – контроль качества в режиме реального времени. С одной стороны, необходимо экономить ресурсы и применять минимальное, но достаточное количество реагентов, с другой – непрерывно отслеживать степень дезинфекции, гарантирующую безопасность продукции. Для контроля параметров в течение всего процесса обеззараживании воды используются станции для измерения, контроля и управления за соблюдением заданных параметров. Такие станции в автоматическом режиме подают сигнал оператору об увеличении вводимой дозы гипохлорита при недостаточном количестве остаточного хлора в воде. На заключительном этапе продезинфицированная вода поступает в производственный цикл.

Подготовка технической воды

Молочные продукты с добавлением фруктов, зелени, орехов, зерновых компонентов набирают популярность у потребителей, и их производят многие предприятия отрасли. Такие добавки необходимо тщательно промыть, так как их поверхность является благоприятной средой для размножения микроорганизмов, в том числе дрожжей и плесени. Для обеспечения микробиологической безопасности может использоваться, например, диоксид хлора.

Преимущества дезинфекции с применением диоксида хлора:

1. полностью удаляются различные бактерии, грибы и вирусы в отличие от обычного хлорирования, которое не справляется с некоторыми вирусами;
2. не зависит от pH, а значит, экономит ресурсы для поддержания требуемого уровня pH;
3. обеспечивает полное соблюдение санитарно-гигиенических норм и длительное дезинфицирующее действие (до 72 ч);
4. не вступает в реакцию с продуктом, сохраняя его органолептические свойства, свежесть и привлекательный вид.

Также этот метод успешно применяется для обеззараживания оборудования путем безразборной мойки (CIP-мойка) и ополаскивания.

Очистка сточных вод

Ужесточение экологических стандартов для предприятий молочной промышленности обусловлено необходимостью соблюдения нормативов выбросов в окружающую среду воздуха и сточных вод, утилизации отходов. Законодательной основой выполнения экологических нормативов является Федеральный закон № 225-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении», который устанавливает, что до 1 января 2025 г. каждая производственная компания должна получить комплексное экологическое разрешение, а до 1 января 2032 г. провести соответствующее переоборудование.

Очистка сточных вод, образующихся в технологическом процессе молочного производства, – это и проблема обеззараживания. Часто крупные молочные заводы имеют свои локальные очистные сооружения или взаимодействуют с водоканалами. Очистка стоков осуществляется с обязательным применением реагентов, иногда дорогостоящих, которые позволяют значительно увеличить эффективность очистных сооружений. Для экономии их расхода необходимо применять насосы с высокой точностью дозирования, способные работать в широком диапазоне регулирования 1 : 40 000.

Повторное использование отработанной воды и конденсата

При надлежащей обработке конденсат используется для приготовления растворов реагентов, мойки и ополаскивания, приготовления питательной и охлаждающей воды. При таком рациональном использовании ресурсов компания сокращает расходы на свежую воду и дезинфектанты более чем на 40 % и минимизирует затраты на очистку сточных вод. Достичь такой экономии позволяют современные методы дезинфекции и водоподготовки с применением диоксида хлора, УФ-излучения, опреснения посредством обратного осмоса, а также с дозированием ингибиторов коррозии и стабилизаторов жесткости в повторно используемую воду.

Статья предоставлена компанией ProMinent Russia (ООО «ПроМинент»).

Поделиться статьей в социальных сетях:

Источник

Вода в молочной промышленности

Вода на предприятиях молочной промышленности играет важную роль в различ­ных аспектах. Все технологические процессы производства молока и молочных продук­тов постоянно связаны с поддержанием контролируемого микробиоценоза. Такой контроль возможно осуществить лишь при условии систематической обработки технологи­ческого оборудования (емкости дли хранении молока (сливок), авто- и железнодорожные цистерны, аппараты дли выработки творожного сгустка и т.п.). Вода используется при том, как один из реагентов, наряду с сильными окислителями (гинохлориты), поверхностно-активными веществами, содой, едким натром. Холодная вода используется как растворитель моющих средств и, что очень важно, как средство дли заключительно­го ополаскивания посуды, тары, оборудования. Горячую воду и пар применяют в каче­стве самостоятельных средств, не имеющих равноценной замены на определенных эта­пах обработки. Поэтому нарушение их подачи или изменение требуемой температуры неизбежно приводить либо к перебоям в работе предприятия либо к некачественной под­готовке оборудовании и тары.

Поддержание чистоты в помещениях цехов и на территории предприятия может быть обеспечено также лишь при достаточном и надежном водоснабжении.

В ряде технологических процессов вода используется в качестве сырья, например при восстановлении сухого молока, или входит в непосредственный контакт с молочным продуктом (составление рассола для сыра, промывка масла, полученного способом сбивания).

Итак, нормальное протекание технологических процессов на предприятиях молочной промышленности во многом зависит от достаточного, бесперебойного водоснабжения. При этом следует отметить, что дополнительные трудности в организации вод снабжения связаны с неравномерным периодическим режимом водопотребления, и перебоях в подаче горячей, холодной воды и пара могут привести к порче продукции.

Кроме достаточного количества важно также и качество воды, подаваемой на молочные заводы. Согласно санитарным правилам на технологические цели можно использовать воду, соответствующую по своему составу и свойствам питьевой. Вода должна быть безопасна в эпидемическом отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

В условиях молочного завода существуют факторы, при которых контаминация молока за счет технологической воды, даже умеренно загрязненной патогенными микробами, приводит к их размножению и накоплению до концентраций, достаточных для выражения человека при потреблении молочных продуктов. Одним из косвенных подтверждений этого является отсутствие «молочных» эпидемий вирусных кишечных инфекций. Присутствие вирусов в питьевой воде более вероятно, чем бактерий, однако вирусы в молоке не размножаются.

Что касается химического состава воды, используемой для технологических нужд молочного производства, реального прямого неблагоприятного (токсического) влияния от него трудно ожидать. Во-первых, по той причине, что молочные заводы создаются на обжитых территориях и водоснабжение организуется за счет источников, уже апробированных для питьевого водоснабжения, во-вторых, из-за малой дозы воды, непосредственно попадающей в молочные продукты. Практическое значение имеет изменение с органолептических свойств воды в зависимости от ее химического состава. При повышенном содержании в воде железа и марганца вода может иметь желтую окраску или бы мутной в результате выпадения нерастворимых гидроксидов металлов при контакте воды с воздухом. В условиях молочного завода такие нарушения органолептических свойств играют косвенную неблагоприятную роль, затрудняя обеззараживание воды как препаратами хлора, так и бактерицидным излучением. Если дополнительное обеззараживание воды на самом заводе не производится, содержание в воде железа и марганца ( бу дет ограничиваться не столько из-за изменения ее органолептических свойств, сколько из-за осложнения эксплуатации водопроводной сети, связанного с отложением солей железа и марганца на внутренней поверхности труб и санитарно-технических приборов.

Критериями пригодности воды по жесткости служит образование молочного камня в пастеризаторах, образование осадка на стеклянной таре, а также в рециркуляционных системах в результате реакций солей жесткости со щелочами, применяемыми при мойке оборудования и тары. Высокое содержание в воде органических веществ, интегрально оцениваемое по показателю биохимического потребления кислорода (ВПК) или перманганатной окисляемости, является косвенным признаком возможного бактериального заражения. С другой стороны, повышение этих показателей осложняет обеззараживание, так как приводит к большому расходу окислителей, используемых для этой цели, и снижает эффект обеззараживания.

Важным критерием санитарной надежности качества воды является постоянство ее солевого состава. Сезонные или нерегулярные колебания показателей сухого остатка, хлоридов, сульфатов, железа, даже если диапазон этих колебаний не выходит за пределы нормативов, являются сигналом того, что вода поступает в водопроводную сеть не из одного источника. Наиболее частой причиной этого может быть чрезмерно высокий уровень эксплуатации подземного водоносного пласта, превышающий его водообильность. Создающееся при этом низкое давление в эксплуатируемом пласте способствует подсосу воды из другого пласта, который может оказаться менее надежным. Снижение концентрации солей может наблюдаться после обильных дождей при эксплуатации грунтового водоносного пласта или в случае забора воды из толщи карстовых пород. Во всех случаях обнаружения колебания солевого состава воды необходимо установить его причину, усилить лабораторный бактериологический контроль и принять меры для повышения надежности качества воды инженерными средствами.

На предприятиях молочной промышленности расходуется большое количество горячей воды. Вода, как правило, подготавливается на самом заводе; в некоторых случаях она может поступать по городским сетям горячего водоснабжения. Система горячего водоснабжения для технологических нужд на молочном заводе должна быть закрытой.

Следует подчеркнуть недопустимость экономии воды питьевого качества за счет сокращения ее расхода на технологические и бытовые нужды работающих, так как это неминуемо приведет к неблагоприятным последствиям.

Организация водоснабжения молочного завода осложнена, с одной стороны, высо­кими требованиями к качеству воды и бесперебойности ее подачи на технологические нужды, с другой — ограниченными возможностями ее обработки на заводе. В этих усло­виях особое значение приобретает выбор источника водоснабжения завода, с тем чтобы при минимальной обработке воды была обеспечена подача ее в достаточном количестве и высокого качества.

В молочной промышленности применяются следующие методы очистки воды:

подготовка воды для котлов и систем охлаждения;

осветление и обеззараживание производственной воды;

дехлорирование обеззараженной воды для промывки масла;

удаление железа из железосодержащих вод, используемых в производстве;

обессоливание или нейтрализация молока или сыворотки (производство сухого молока);

обработка конденсата при сгущении молока;

очистка воды, используемой при восстановлении сухого молока.

Источник