Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Защитный текстиль


Технический текстиль/Защитный текстиль/Использование нетканых фильтрующих элементов для очистки молока на фермах

Использование нетканых фильтрующих элементов для очистки молока на фермах

19 июля 2006
Технический текстиль №14, 2006

Кузьмин Стефан Васильевич
Мухамеджанов Габит Кульжабаевич
Сивкин Николай Викторович


Повышение качества производимого на фермах молока осуществляется путем ведения целенаправленной селекционной работы, улучшения санитарно-гигиенических условий содержания и повышения полноценности кормления скота.  В общей технологической цепи получения молока первичная обработка занимает одно из главных мест. К основным ее элементам  относят очистку молока, его охлаждение и хранение до отправки на предприятия молочной промышленности. В последнее время в связи с ужесточением требований к молоку-сырью многие сельхозпроизводители осуществляют модернизацию ферм путем замены доильных машин и установки современных танков-охладителей. Фильтрации молока уделяется гораздо меньшее внимание, хотя от ее эффективности зависит количество механических примесей и первичной микробной обсемененности.

Для очистки молока на фермах используются различные текстильные материалы: полиэфирные, и полипропиленовые ткани, хлопчатобумажная марля, фланель, «вафельная» ткань и вата. Однако указанные материалы не обеспечивают качественную очистку молока в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье - сырье». Поэтому на доильных установках с доением как в стойлах, так и в  доильных залах очистка молока от различных загрязнений осуществляется в потоке, для чего перед каждым доением устанавливаются современные фильтрующие элементы отечественного и импортного производства.

Использование современных молочных фильтров, изготовленных из нетканых полотен различных способов производства и с использованием различного сырья,  должно обеспечить должное качество молока-сырья на стадии первичной обработки.

ОАО НИИНМ совместно с ВНИИЖ провели комплексные исследования нетканых фильтрующих элементов отечественного производства (ОАО Комитекс) и импортного производства (Дания), используемых на доильных установках для очистки молока от различных загрязнений. Объектами исследований явились готовые молочные фильтры рукавного типа, изготовленные иглопробивным способом с односторонним подплавлением поверхности и термостабилизацией трех видов по поверхностной плотности: 120, 140 и 160 г/м2.

Лобовая поверхность фильтра, обращенная к потоку фильтруемого молока имеет ворсовую шероховатую поверхность,  а на выходе - гладкую поверхность для предотвращения выноса волокон и загрязнений. Готовый фильтр рукавного типа импортного производства изготовлен способом термоскрепления из двух видов волокон: полиэфирного диаметром 16 мкм и целлюлозного диаметром 26 мкм.

Авторы провели производственные и лабораторные испытания готовых молочных фильтров. Лабораторные испытания фильтров и молока после очистки проводились по стандартным методам.

Готовые фильтры определенного диаметра использовались на ферме беспривязного содержания с доением 100 коров на установке типа «елочка» производства фирмы Strangko Grupp AS (Дания) в течение 10 доек (5 дней). Общая производительность дойки не превышала 2 часов. Вакуум доения был стабильным и находился на уровне 40 кПа. При подготовке коров к доению применялось сухое обтирание вымени индивидуальными салфетками. После доения соски обеззараживались жидким средством, получаемым на основе молочной кислоты, ланолина, сорбитола, алактоина, глицерина и стабилизаторов. Для санитарной обработки доильного оборудования применялись моющие дезинфицирующие средства - 0,5 и 1,5% концентрации соответственно. Процесс мытья осуществлялся автоматически. Температура воды на входе составляла +65 Со, на выходе +40 Со

Фильтрующие элементы хранились в герметически закрытых пакетах. Непосредственно перед доением слесарь чисто вымытыми руками надевал на (пружинный) каркас фильтрующий элемент, фиксировал его уплотнительной пробкой и помещал в корпус, после чего осуществлялась герметизация крышкой фильтра.

Пробы молока отбирались из танка-охладителя сразу после доения вечером и утром. Вечерние пробы хранились в холодильнике при температуре +4 Со.

Отбор проб и подготовка их к анализу проводились в соответствии с норамами  ГОСТ 13928, ГОСТ 26809, плотность молока  - ГОСТ 3625,  массовая доля жира - ГОСТ 5867 и анализатор молока Милкоскан, содержание белка - ГОСТ 25179 и анализатор молока Милкоскан, содержание лактозы -  анализатор молока Милкоскан, группа чистоты - ГОСТ 8218, КМАФАнМ, КОЕ/г - ГОСТ 9225 (чашечный метод), количество соматических клеток - ГОСТ 23453, анализатор молока "Соматос", сыропригодность  по пробам на брожение и сычужно-бродильной, класс - ГОСТ 9225, сухое вещество - анализатор молока Милкоскан, титруемая кислотность молока - ГОСТ 3624,  термоустойчивость - по нормам  ГОСТ 25228.

Тонкость фильтрации и размеры частиц определялись по ГОСТ 29104.23 и ГОСТ Р 50554. При исследовании размеров сквозных пор и частиц, прошедших через фильтры, использовались методы микроскопии.

В качестве загрязнителя использовалась стандартная кварцевая пыль с определенным дисперсионным составом концентрации 1,0 г/л. Загрязненное молоко пропускалось через испытуемые фильтры при давлении 10,0 кПа.

Результаты исследований


Физико-механические показатели используемых молочных фильтров (табл. 1) свидетельствуют о том, что с увеличением поверхностной плотности увеличивается толщина, снижаются показатели воздухо- и водопроницаемости, а также максимального размера пор. Импортный образец фильтра обладает большей воздухопроницаемостью и меньшей водопроницаемостью при меньшей толщине и поверхностной плотности.

Размеры пор в структуре импортного фильтра расположены более равномерно. Размеры сквозных пор при просмотре под микроскопом отечественных фильтров - 300 мкм, импортного - 176 мкм. Сквозные поры в основном образуются в структуре благодаря иглопрокалыванию и зависят от размера пробивных игл.

Фильтрующие характеристики, размеры частиц задержанных и прошедших  через испытуемые фильтры сведены в таблицу 2.

Частицы, обнаруженные на используемых фильтрах, при проливе свежевыдоенного молока, представляют грязь различного происхождения (растительного, минерального и др.).

В частности, обнаружены частицы размером более 1,5 мм, что свидетельствует о степени загрязненности молока и необходимости его очистки современными фильтрующими элементами. Через испытуемые фильтры проходят частицы кварцевой пыли размерами 101...116 мкм. Номинальная тонкость фильтрации исследуемых фильтров находится в пределах 90 мкм. Широко используемые полиэфирные рукавные фильтры имеют показатели тонкости фильтрации на порядок выше.

При проливе молока отечественные фильтры быстрее забиваются загрязнениями и жировыми шариками по сравнению с импортным, что может привести к уменьшению ресурса и срока службы фильтра. Однако отечественные молочные фильтры предназначены для  однократного использования, поэтому это обстоятельство не имеет существенного значения при выборе фильтрующего элемента.

Перед началом производственных испытаний был проведен контроль первичной обработки молока на фермах Подольского района Московской области, где применяется доение в молокопроводы. Доение коров производится на установках АДМ-8, для очистки молока применяются полиэфирные рукава, установленные на конце шланга молокоперекачивающего насоса непосредственно перед танком-охладителем. На 5 установках АДМ-8 полиэфирные рукава заменены испытуемыми неткаными фильтрующими рукавами. На одной установке полиэфирные рукава устанавливались на молокопроводах в разделительных колбах.

Использование фильтрующих элементов разной поверхностной плотности не сказывалось отрицательно на изменении компонентов молока. На это указывают данные о более высоком содержании в молоке, прошедшем через образец с  поверхностной плотностью 160 г/м2  жира, белка, лактозы и сухого вещества. Данные по составу и качеству собранного молока (табл. 3) свидельствуют о том, что между другими образцами эта разница оказалась несущественной.

Не обнаружено какой-либо закономерности в связи с типом фильтра и с такими показателями, как плотность молока, его кислотность и термостабильность. Класс по сычужно-бродильной пробе был выше на 0,78...0,89 при использовании полотна  меньшей плотности.   Бродильная проба изменялась в независимости от типа фильтра.

Следует пояснить, что изменение состава молока было связано с кормовыми факторами, подтверждением этого служат данные о динамике суточных надоев молока.

Молоко в танке охладителе при очистке всеми  типами фильтрующих элементов по показателям безопасности отвечало требованиям высшего сорта ГОСТ Р 52054-2003. Оно не имело видимых механических примесей.  Общее количество мезофильных анаэробных и  факультативно анаэробных мезофильных микроорганизмов  в среднем составляло 135,7...138,2 тыс/см3, а в отдельных случаях эта величина не превышала 20 тыс/см3.

В стаде отмечалось значительное распространение субклинических маститов, при доении таких коров в молоко могут попадать гнойные выделения с повышенным содержанием отмерших лейкоцитов. Соматические клетки в молоке в процессе хранения не размножаются, а их количество свидетельствует о доли анормального или маститного молока в танке охладителе.

В среднем по учетным периодам по показателю количества соматических клеток молоко отвечало требованиям высшего сорта, т.е. не превышало 500 тыс/см3.

Повышение поверхностной плотности фильтрующих элементов до 160 г/м2 способствовало снижению количества соматических клеток в молоке на 48...54,6 тыс/см3, и увеличению вероятности получения молока высшего сорта до 88,8 %, против 66,6% при 140 г/м  и 120 г/м2.

Коли-титр как показатель уровня фекального загрязнения не является нормируемым показателем сырого молока. Однако его величина позволяет судить о санитарно-гигиенических условиях на ферме и эффективности первичной обработки молока. Все изученные образцы позволяли достичь максимального количества молока без содержания Е.коли на уровне 0,1 мл. Несколько лучшие результаты (0,08 мл) по этому показателю были отмечены при поверхностной плотности  полотна 140 г/м2 .

Быстрее всего механические примеси откладываются на концевых участках рукавного фильтра, в середине их значительно меньше. Полотно с поверхностной плотностью 160 г/м2 зафиксировало наибольшее количество загрязнителей, в отдельных местах они сформировали сплошной покров, что может свидетельствовать о возможном забивании пор фильтрующего элемента.

Осмотр фильтрующих элементов сразу после доения позволял  идентифицировать тип загрязнителей и  степень заболеваемости коров маститами по характерным хлопьям.

Выводы и рекомендации

1. Нетканые фильтрующие элементы рукавного типа - эффективный инструмент повышения санитарного качества сырого молока на фермах. Фильтрующие элементы рукавного типа с поверхностной плотностью полотна 120, 140 и 160 г/м2 не оказывают негативного воздействия на  химический  состав и физические свойства молока.

2. Использование фильтрующих элементов вне зависимости от их поверхностной плотности обеспечивает  получение молока  с общим количеством бактерий на уровне 135,7...138,2 тыс/см3, что отвечает требованиям высшего сорта по ГОСТ Р 52054-2003.

3. Молоко, подвергнутое фильтрации, в 100% случаев не содержало видимых механических примесей и соответствовало первой группе чистоты.

4. Среднее количество соматических клеток в пробах молока  не превышало норматива высшего сорта в 500 тыс/см3. Отмечена тенденция: с   повышением поверхностной плотности фильтров до 160 г/м2  количество соматических в молоке  было ниже на 48...54,6 тыс/см3.

5. На молочных фермах, оснащенных установками с доением коров в стойлах и в доильном зале, рекомендуется использовать нетканые фильтрующие элементы отечественного производства взамен тканых полиэфирных рукавных фильтров (120...160 г/м2) с целью повышения эффективности очистки от различных примесей и улучшения качества молока-сырья.