Wstępne schładzanie mleka - zbytek czy konieczność ?
Gdybym to pytanie zadał producentowi mleka na farmie krów, kilkadziesiąt kilometrów za naszą zachodnią granicą, to zapewne usłyszałbym, że pytanie powinno brzmieć: nie czy, ale kiedy i jaki system schładzania wybrać? Kiedy? - Jak najszybciej. Jaki system? - Wydajny i prosty. I nie jest to pusty slogan.
O słuszności i celowości wstępnego chłodzenia mleka, nie trzeba na zachodzie Europy nikogo przekonywać. Około 80% producentów mleka posiada te urządzenie. To ciekawe. U nas jest dokładnie odwrotnie. I to w dobie niskich cen mleka w skupie. Dlaczego? To pytanie zostawiam analitykom, psychologom i socjologom. Ekonomiści nie mają tu nic do roboty. Ich racje i argumenty są nie do podważenia.
Dlaczego warto chłodzić wstępnie mleko? Dlatego, że skracamy czas finalnego chłodzenia zyskując lepszą jakość mleka, oszczędzając tym samym energię elektryczną.
Co to takiego – system wstępnego schłodzenia mleka lub z angielska precooler ? Jest to proste urządzenie składające się z bardzo cienkich płyt, podwójnych warstw lub podwójnych rur, poprzez które pompowane jest mleko z udoju. Instalowane jest za pompą mleczną, ale przed i najlepiej nad schładzalnikiem mleka. Mleko przepływając oddaje swoją temperaturę czynnikowi płynącemu w zewnętrznym płaszczu lub rurze. Czynnik chłodniczy to zwykła woda lub woda lodowa. Dla niewtajemniczonych jest to zwykła woda tylko, że o temperaturze ok. 1,5 stopnia.
Ale przejdźmy do faktów. Mleko z udoju ma temperaturę 36 stopni. Zadaniem systemu chłodzenia jest obniżenie jej w jak najkrótszym czasie do temperatury ok. 4 stopni. Dlaczego do ok. 4 stopni? Ponieważ jest to najlepsza temperatura zapewniająca bezpieczeństwo przechowywania mleka.
Specjaliści mówią: bakteriologiczna jakość mleka zależy głównie od tempa schładzania mleka do temperatury poniżej krytycznych 10°C i przechowywania w temp. poniżej 4° C. Innymi słowy im szybciej schłodzisz mleko, tym będzie ono bezpieczniejsze i lepsze. Im później - narażasz siebie i innych na straty. A jeśli lepsze to otrzymasz wyższą cenę.
Proste? Spójrzmy jak wyglądają urządzenia występujące na rynku. Najbardziej popularne to rurowe i płytowe schładzalniki
W zależności od tego jaką temperaturę ma woda - czynnik chłodzący, mleko będzie schłodzone lepiej lub gorzej. Jest tu o co walczyć. Woda zwykła – wodociągowa to ok. 10-13 stopni, studzienna to ok. 8-12 stopni. Lodowa to ok. 1,5 – 3 stopni. Mleko po przejściu przez takie urządzenie ma temperaturę ok. 6-8 stopni wyższą od czynnika chłodzącego. Odpowiedź nasuwa się sama. Wstępne chłodzenie wodą lodową to oszczędności ok. 60% kosztów tradycyjnego chłodzenia mleka. Ale jak „zdobyć” wodę lodową ? Proszę bardzo:
O wstępnym schładzaniu mleka powinniśmy myśleć już przy zakupie schładzalnika do mleka. Wówczas to podejmujemy decyzję o tym jaki schładzalnik wybrać. Czy klasyczny - gdzie czynnikiem chłodzącym jest gaz, czy bank lodowy - gdzie czynnikiem chłodzącym jest tzw. woda lodowa, którą to właśnie możemy wykorzystać do wstępnego schłodzenia mleka. O zaletach schładzalników na wodę lodową napisano wiele. Powiem tylko, że ich wydajność nie ma sobie równych, ale cena jest o około 15-18 % wyższa od klasycznego schładzalnika. Jednak bilansuje się to już po niecałych 2 latach używania w zależności od wielkości produkcji mleka.
W przypadku, gdy ktoś już posiada schładzalnik klasyczny. Pozostaje zainwestować w urządzenie do produkcji wody lodowej, albo… używać wstępnego schładzania wykorzystując zwykłą wodę. Oszczędności i tak sięgają już min. 40%
Wynika to z prostego rachunku. Mleko wpływające do schładzalnika głównego po wstępnym schłodzeniu ma już temperaturę ok. 20 stopni, a nie 36 stopni. Różnica wynosi więc 16 stopni. Agregat potrzebuje zatem mniej energii, bo też z niższej temperatury schładza mleko. A o ile mniej - odpowiedź poniżej.
Do schłodzenia 1 litra mleka o 1 stopień potrzebujemy 1kcal energii chłodzenia. Natomiast 1kW to 860kcal/h.
Każdy może sobie wyliczyć sam oszczędności. Oto przykład obliczenia kosztów schładzania z jednego udoju o wielkości 1000 l.
1000 litrów x (36stopni - 4 stopnie) =32 000 kcal. Dzielimy to na 860 i otrzymujemy wynik 37,21 kW/ 1 godzinę. Tyle potrzebujemy energii do schłodzenia mleka z temp. 36 st. do 4 st. w ciągu jednej godziny. Norma mówi o trzech godzinach. Wówczas musimy to jeszcze podzielić na trzy. Ale zostańmy przy jednej godzinie.
Włączamy teraz wstępne schładzanie. Mleko jest już schłodzone do 20 st. Nasz jedyny koszt wstępnego schłodzenia mleka, to cena tego urządzenia i instalacji, którą płacimy jednorazowo! Kosztu wody nie liczymy, gdyż i tak ją zużywamy do pojenia krów.
1000 litrów x (20 stopni – 4 stopnie) = 16 000 kcal. Dzielimy na 860 i mamy 18,60 kW/1 godzinę.
37,21 - 18,60 = 18,61 kW /1 h to oszczędność w kilowatach. A ile w złotówkach? Proszę zajrzeć do ostatniego rachunku za prąd i zobaczyć cenę 1 kilowata. Pomnożyć ją x 18,61 i wyjdzie oszczędność w polskich złotych.
Proste? A teraz pomnóżmy tą oszczędność x dwa udoje x 30 dni x dwa miesiące (większość rachunków tak otrzymujemy). Możemy liczyć dalej ale… pozostawiam to zainteresowanym. Nie wspominam tu nawet o nocnej taryfie bo zakładam , że jest to pierwszy krok do oszczędzania i został już dawno zrobiony.
Jeśli ktoś chce, to może policzyć oszczędności wynikające z zastosowania wody lodowej. Spróbujmy szybko:
1000 l x ( 12 !! stopni – 4 stopnie) = 8 000 kcal : 860 = 9,3 kW/1h zatem 37,21-9,3 = 27,91 kW / 1h i to jest nasza oszczędność na jednym udoju!!
Musimy tu jednak pamiętać o koszcie wyprodukowania wody lodowej, ale to temat na inny artykuł.
Zatem należałoby teraz postawić pytanie: dlaczego o tym wcześniej nie pomyślałem? Nie załamujmy rąk jednak.
Wróćmy do schładzania wstępnego wodą zwykłą. Mamy tutaj też inne korzyści. Np. woda, która wypływa z tego urządzenia jest podgrzana przez mleko. Możemy ją wykorzystać przecież do pojenia krów. One wolą pić ciepłą wodę. Piją jej więcej i dzięki temu też produkcja mleka pozostaje stabilna, nawet zimą. Wykorzystujemy ponadto tę wodę po podgrzaniu w bojlerze do mycia urządzeń udojowych. Niektórzy poszli jeszcze dalej i wykorzystują ją do ogrzewania.
Na koniec klika słów o eksploatacji. „Płytowca” musimy rozkręcić i umyć dokładnie średnio raz na dwa miesiące. Przy rozkręcaniu wymienia się uszczelki, filtr do mleka. Trzeba także zapłacić rachunek serwisowi za tę usługę Duży przekrój rur zwalnia nas z tego obowiązku w schładzalniku rurowym. Urządzenia te są myte automatycznie przez myjkę systemu udoju. Problem osadzającego się kamienia wodnego praktycznie nie istnieje, gdyż staje się on zagrożeniem od temperatury 60 stopni. Taka temperatura tutaj nigdy nie występuje. Oczywiście wskazane jest umycie całego urządzenia 1-2 razy w roku. A co zrobić z nadmiarem ciepłej wody, która może nam zostać? Generalnie krowa pije około 60-70% wody więcej niż daje mleka. Schładzalnik rurowy do schłodzenia wstępnego 100 litrów mleka potrzebuje ok. 100 litrów wody. Wydawałoby się, że problemu nie ma, ale… nie zawsze wytłumaczymy krowie, aby piła wodę w tym samym czasie. Co zatem zrobić z czasowym nadmiarem ciepłej wody? Odpowiedź na to pytanie częściowo już była podana wcześniej. A poza tym, nikt i nic nie zwalnia nas od myślenia. Przecież pomysłów nam nie brakuje. Prawda? Czekam na Wasze pomysły pod adresem – biuro@jawi.eu
Autor: Jarosław Wieczorek
Żródło i fot.: Packo Inox