Молоко та виготовлені з нього продукти відіграють велику роль в системі здорового та якісного харчування людини, оскільки містять важливі для організму поживні речовини. Молочні білки, жири, вітаміни мають високий ступінь засвоюваності та калорійності, а казеїн та сироватковий білок містять найважливіші для організму незамінні амінокислоти.

Зростання чисельності населення планети, скорочення площ орних земель, стрімке підвищення глобальних температур зумовлюють збільшення потреби у харчових продуктах, у тому числі молочних. Значні площі родючих земель і кліматичні умови в Україні створюють потенціал для нарощування виробництва та переробки молока у великих обсягах для забезпечення фізіологічної потреби населення як усередині країни, так для створення потужного експортного потенціалу.

Попри постійне зменшення поголів'я корів та виробництва молока останні тридцять років спостерігається зростання середньої продуктивності корів на промислових фермах України та частки якісного молока, що потрапляє на переробку. Одночасно спостерігається тенденція до укрупнення ферм.

В умовах активних євроінтеграційних процесів і приведення українського законодавства до вимог ЄС виробництво молока екстраґатунку стане обов’язковою вимогою для збуту продукції молочними фермами та їх успішної діяльності у майбутньому. Якість молока та його безпека стають пріоритетами для більшості виробників.

Одним з показників якості молока є його загальна бактеріальна забрудненість, яка не повинна перевищувати 100 тис. колонієутворювальних одиниць (КУО) на мілілітр. Найвпливовішими факторами, які зумовлюють бактеріальне забруднення, є санітарний стан доїльного обладнання, швидкість охолодження та температура зберігання молока.

У свіжоздоєному неохолодженому молоці вміст бактерій низький. Проте бактеріальне забруднення швидко зростає, якщо молоко швидко не охолодити. В неохолодженому молоці вміст бактерій подвоюється кожні 20 хвилин (графік 1).

Графік 1.

Зростання рівня бактерій у молоці відносно їх первинної концентрації

У момент доїння молоко має температуру трохи нижче температури тіла корови, яка є сприятливою для стрімкого росту бактерій. Як свідчать дослідження, бактерії не розмножуються при температурі 4 ºС (графік 2).

Графік 2.

Ріст бактерій у сирому молоці

Водночас із правильною гігієною під час доїння та миття доїльного обладнання для забезпечення якості молока критичним є швидке охолодження молока до необхідної температури. Разом з тим, замерзання молока згубно впливає на корисні мікроорганізми.

Існує три системи охолодження молока, які відрізняються швидкістю охолодження (схема 1).

Схема 1.

Системи охолодження молока

Безпосереднє охолодження у танку-охолоджувачі потребує близько двох годин, щоб знизити температуру молока до 4 ºС. Обираючи танк-охолоджувач слід пам’ятати, що він вмикається лише після заповнення на 20−30% від загального об'єму. В ньому свіже молоко змішується з раніше охолодженим, збільшуючи бактеріальну забрудненість та кислотність продукту, а загальний час охолодження триває від двох до трьох годин.

Охолодження у танку-охолоджувачі з попереднім охолодженням молока з теплообмінником за допомогою води з системи водопостачання прискорює охолодження, істотно знижуючи температуру молока до потрапляння у танк-охолоджувач і дозволяючи втримувати загальну бактеріальну забрудненість на базовому рівні. Отримане тепло використовується для нагрівання води перед потраплянням у бойлер-нагрівач, що дозволяє зменшити витрати електроенергії на її підігрів.

Для попереднього охолодження молока в потоці використовують два типи теплообмінників: пластинчасті та трубчасті.

Пластинчасті теплообмінники мають вигляд касет зі сталевих пластин, які виготовлені з нержавіючої сталі та розташовуються паралельно на невеликій відстані одна від одної. Охолодження відбувається при зустрічному рухові за рахунок передачі тепла молока холодній воді.

У трубчастих теплообмінниках труба меншого діаметру з молоком розташовується всередині труби більшого діаметру з холодною водою, яка рухається у зустрічному напрямку до руху молока. Трубу більшого діаметру теплоізолюють від оточуючого середовища.

Обираючи теплообмінник пластинчатого або трубчастого типу, слід забезпечити попередню фільтрацію теплоносія та молока, а також регулярне очищення каналів теплообмінника.

Системи із проточного охолодження молока мають вищу вартість, проте швидко окупаються завдяки заощадженню електроенергії на охолодження молока та попереднє нагрівання води.

Третя система — миттєве охолодження з окремим або інтегрованим льодогенератором з теплообмінником (фото 1−2 і 3) — базується на технології генерування запасу льоду на трубках випарника, які занурені у ванну з водою у нижній частині танка-охолоджувача. Крижана вода температурою 0,5−1 ºС розбризкується за допомогою форсунок по всій зовнішній поверхні внутрішнього танка-охолоджувача. Це дозволяє щонайменше вдвічі прискорити час охолодження без ризику замерзання молока. Система миттєвого охолодження молока з теплообмінником найшвидше порівняно з іншими охолоджує молоко до температури 4 ºС — менш, ніж за півгодини.

На охолодження молока припадає близько 30% загальних витрат електроенергії на фермі. Дана система надає можливість створювати достатній запас льоду (на 1−2 доїння) в нічний час за нижчими тарифами на електроенергію, заощаджуючи кошти на охолодженні молока, та підтримувати необхідну температуру молока до 8 годин у разі перебоїв з постачанням електроенергії. Крім того, можливість зміщення часу генерування льоду протягом доби дозволяє зменшувати навантаження на електромережу під час пікового завантаження ферми в денний час.

Фото 1−2. Окремий льодогенератор для системи охолодження молока.

Фото 3. Інтегрований в систему охолодження молока льодогенератор.

При виборі системи доїння та охолодження молока слід враховувати швидкість та обсяг молока в потоці, яке буде потрапляти у танк-охолоджувач за одиницю часу, його максимальний загальний обсяг, необхідний для охолодження та зберігання до моменту відвантаження, з урахуванням перспектив зростання ферми.

Обираючи будь-яку з систем охолодження молока слід враховувати кратність та період наповнення танка-охолоджувача, швидкість та ефективність охолодження, економність та надійність, відповідність вимогам сучасних нормативно-технічних документів.

У 2023 році плануємо випуск шести номерів — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Повертаємось до друкованого формату, надаємо можливість оформити передплату на електронну версію, частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 або 068 994 40 30 (Viber).