11518

Сепарирование молока

Лабораторная работа

Кулинария и общественное питание

Лабораторная работа № 2 Сепарирование молока Цель работы ознакомиться с устройством сепаратора назначением его отдельных частей правилами эксплуатации сборки и разборки процессом сепарирования молока. Необходимо изучить влияние температуры сепарируемого

Русский

2013-04-08

53 KB

32 чел.

Лабораторная работа № 2

Сепарирование молока

Цель работы ознакомиться с устройством сепаратора, назначением его отдельных частей, правилами эксплуатации, сборки и разборки, процессом сепарирования молока. Необходимо изучить влияние температуры сепарируемого молока на содержание жира в обезжиренном молоке, определить фактические потери жира при сепарировании.

Сепарирование, или разделение жидкостей, осуществляется под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения барабана сепаратора. Скорость перемещения частиц (V, м/с) в процессе сепарирования подчиняется закону Стокса:

V=2/3 ∙ π² ∙ n² ∙ R ∙ d² ∙ (ρ1 – ρ2 ) / μ,

где n – частота вращения барабана сепаратора, с-1;

     R – текущий радиус, на котором находится рассматриваемый ша-

            рик, м;

     d – диаметр жирового шарика, м;

     ρ1 – плотность плазмы молока, кг/м3;

     ρ2– плотность жирового шарика, кг/м3;

     μ – вязкость плазмы молока, Па·с.

Молоко представляет собой эмульсию молочного жира в плазме. Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков, диаметр которых колеблется, в основном, от 2 до 5 мкм. Разделение жира и плазмы возможно благодаря различной плотности молочного жира (930 кг/м3) и плазмы молока (не ниже 1032 кг/м3).

В процессе сепарирования молоко проходит через центральную трубку барабана сепаратора и через отверстия в трубке попадает в канальцы тарелкодержателя, затем в отверстия пакета тарелок и далее движется вверх. По мере подъема оно растекается тонкими слоями между тарелками, где под действием центробежной силы жировые шарики молока, как более легкие, продвигаются к оси вращения барабана, а обезжиренное молоко, как более тяжелая фракция, устремляется к периферии – к внутренней поверхности корпуса барабана.

Под давлением новых порций молока, поступающего в барабан, обезжиренное молоко и сливки поднимаются вверх. Сливки собираются под верхней разделительной тарелкой и через отверстие выходят в сборник для сливок. Обезжиренное молоко проходит над верхней разделительной тарелкой и выводится через отверстие в корпусе барабана сепаратора.

Для регулирования жирности сливок на их выходе, в верхней части разделительной тарелки, имеется регулировочный винт. Путем вращения регулировочного винта изменяют соотношение между количеством сливок и обезжиренного молока. Ввинчивая винт внутрь, ближе к оси барабана, уменьшают выход сливок, следовательно, содержание в них жира увеличивается. При вывинчивании винта увеличивается выход сливок и снижается их жирность.

Полнота отделения сливок от молока в барабане сепаратора зависит от скорости вращения барабана, температуры и качества сепарируемого молока, величины жировых шариков, скорости поступления молока.

С увеличением числа оборотов барабана повышается центробежная сила и, следовательно, скорость движения жировых шариков. В результате более мелкие жировые шарики успевают попасть в поток сливок, степень обезжиривания молока повышается. Чем крупнее жировые шарики, тем лучше отделяется жир от плазмы молока.

Молоко загрязненное и с повышенной кислотностью имеет большую вязкость. Из формулы Стокса видно, что скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока. Кроме того, частички грязи и слизи оседают на поверхности тарелок и на внутренней поверхности крышки барабана сепаратора, что мешает движению молока и ухудшает его обезжиривание. Поэтому сепарируемое молоко должно быть профильтровано, а его кислотность не должна превышать 22 °Т.

При правильно проведенном процессе сепарирования в обезжиренном молоке должно содержаться не более 0,05 % жира. Значительно улучшается сепарирование с повышением температуры молока, что обусловлено уменьшением его вязкости. Этому же способствует увеличение разности (ρ1 – ρ2), поскольку плотность жира понижается при нагревании быстрее, чем плотность плазмы.

В процессе сепарирования всегда происходят потери сырья, сливок, обезжиренного молока в виде остатков на тарелках барабана, посуде и т.д. Размеры потерь характеризуют работу предприятия, – чем совершеннее процесс, тем меньше потери.

Сепарирование молока описывается уравнением материального баланса:

Мц.м ∙ Жц.м = Мо.м ∙ Жо.м + Мсл ∙ Жсл ,

где Мц.м, Мо.м, Мсл – масса цельного, обезжиренного молока и сливок,

      кг;

      Жц.м, Жо.м, Жсл– массовая доля жира в цельном, обезжиренном

      молоке и сливках, %.

Задание 1. Ознакомиться с устройством сепаратора, назначением отдельных его частей, правилами эксплуатации, сборки и разборки.

Каждый студент должен самостоятельно ознакомиться с правилами эксплуатации и устройством лабораторного сепаратора. Особое внимание нужно обратить на основную рабочую часть сепаратора – барабан, устройство и назначение тарелок сепаратора.

Задание 2. Изучить влияние температуры сепарируемого молока на содержание жира в обезжиренном молоке. С этой целью провести сепарирование молока при температуре 15, 30 и 45 °С и постоянном притоке молока.

Материалы, приборы и реактивы

Цельное молоко.

Лабораторный сепаратор.

Технические весы.

Водяная баня.

Емкости для цельного, обезжиренного молока и сливок.

Мешалка.

Термометр со шкалой от 0 до 100 °С.

Стеклянные стаканы на 100 мл.

Посуда и реактивы для определения в молоке и сливках массовой доли жира и кислотности.

Порядок выполнения работы

В полученном молоке определяют массовую долю жира и титруемую кислотность. Для проверки правильности сборки барабана сепаратора и его прогрева через сепаратор следует пропустить 2 – 3 л воды с температурой 60 – 65 °С.

Для сепарирования при каждой температуре используют 0,5 л молока. Первоначально сепарируют молоко, прогретое до 45 °С. Первые порции молока разбавлены водой, поэтому их собирают в отдельную посуду (100 – 150 мл) и затем не используют. После окончания сепарирования отбирают среднюю пробу обезжиренного молока и определяют в ней содержание жира. Аналогично поступают со следующими порциями молока, сепарируя их последовательно при температуре 30 и 15 °С.

Задание 3. Определить фактические потери жира в процессе сепарирования.

Порядок выполнения работы

По окончании сепарирования при одной из температур (15, 30 или 45 °С по указанию преподавателя) следует взвесить полученные сливки и обезжиренное молоко и определить в сливках массовую долю жира (массовая доля жира в обезжиренном молоке установлена ранее).

Ход анализа аналогичен определению массовой доли жира в молоке, отличие заключается в последовательности заполнения жиромера. В данном случае в специальный сливочный жиромер сначала отвешивают на технических весах 5 г сливок, затем вносят 5 мл дистиллированной воды, 10 мл раствора серной кислоты и 1 мл изоамилового спирта. Все последующие операции те же, что и при определении массовой доли жира в молоке.

Теоретический выход сливок, (Вт, %), рассчитывают по формуле:

Вт = 100 ∙ (Жц.м – Жо.м.н) / (Жсл – Жо.м.н),

где Жо.м.н – нормативная массовая доля жира в обезжиренном молоке,

                   (0,05 %).

Фактический выход сливок, (Вф, %), рассчитывают по формуле:

Вф = 100 ∙ Мсл / Мц.м.

Фактические потери сливок,( Пф, %), определяют по формуле:

Пф=100 ∙ (ВтВф)∙  Вт..

Следует сравнить фактические потери сливок с нормативными потерями (0,17 %). Затем необходимо рассчитать степень использования жира, (СИж, %), по формуле:

СИж= Вт ∙ Жсл / Жц.м.

По окончании работы все детали сепаратора моют в следующей последовательности:

1) ополаскивают теплой водой;

2) моют раствором кальцинированной соды с концентрацией 0,5 % при температуре 50-55 °С;

3) ополаскивают теплой водой.

Порядок оформления работы

К заданию 1. Следует графически изобразить схему разделения молока на сливки и обезжиренное молоко в барабане сепаратора, описать процесс сепарирования молока.

К заданию 2. Результаты всех опытов свести в таблицу по следующей форме.

Таблица 9

Изучение влияния температуры молока на эффективность

его сепарирования

№ опыта

Температура сепарирования, °С

Массовая доля жира в

обезжиренном молоке, %

1

2

3

На основании полученных данных следует построить график, отражающий зависимость массовой доли жира в обезжиренном молоке от температуры сепарирования молока. Сделать вывод о влиянии температуры молока на эффективность процесса сепарирования.

К заданию 3. Полученные данные представить в виде таблицы (см. табл.10).

Таблица 10

Определение потерь сырья при сепарировании молока

Молоко

Сливки

Обезжиренное

молоко

Потери сливок,

%

Степень использования

жира, %

Мц,м,кг

Жц.м,%

Мсл, кг

Жсл, %

Мо.м, кг

Жо.м, %

Привести расчеты по определению теоретического и фактического выхода сливок, фактических потерь сливок, сравнить их с допустимыми потерями и обосновать причины потерь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

6283. Генетическая структура популяции 120 KB
  Генетическая структура популяции Генофонд и фенофонд популяции Основу современной эволюционной теории составляет изучение популяционной генетики - отрасль генетики, изучающая наследственную преемственность в группах организмов одного вида, которы...
6284. Народные движения в середине - второй половине XVII веков 54.5 KB
  Народные движения в середине - второй половине XVII веках. Причины массовых народных выступлений в XVII в. Причиной большинства массовых народных выступлений в середине XVII в. было тяжелое финансовое положение страны, вынуждавшее...
6285. Филологическая философия 109 KB
  Филологическая философия Вопрос 1 Философия Ф. Ницше. Падающего - толкни. Самое злое нужно для блага сверхчеловека (Ф. Ницше). Жизнь и труды Ф. Ницше. Немецкий философ Фридрих Вильгельм Ницше (1844-1900) родился Саксонии, провинци...
6286. Санитарно-гигиенические и технологические требования к тепловому режиму 103 KB
  Санитарно-гигиенические и технологические требования к тепловому режиму Исторический обзор развития систем отопления - На большей части территории России в условиях современного города вследствие особенности климата до 80% своей жизни человек провод...
6287. Противогрибковые, противовирусные, противоглистные средства 62.5 KB
  Противогрибковые, противовирусные, противоглистные средства План 1. Характеристика противогрибковых средств. 2. Классификация противовирусных средств, особенности действия, применение, побочные эффекты средств для профилактики и лечения гриппа, герп...
6288. Философия и наука ХХ века 122.5 KB
  Философия и наука ХХ века. Вопрос 1 Экзистенциализм: истоки, основные представители и концепты. Не существует иной вселенной, кроме вселенной человека, вселенной человеческой субъективности (Ж.П. Сартр). Причина появления, представител...
6289. Выбор уставок дистанционной защиты и его оценка 102.5 KB
  1. Выбор уставок дистанционной защиты Ниже рассматривается выбор характеристик трехступенчатой ДЗ на примере участка сети с одиночными ЛЭП, показанного на рис.11.44. Выбираются уставки ДЗ А, уставки ДЗ В и С принимаются заданными. Характеристики сог...
6290. Русская культура XVII веке 59.5 KB
  Русская культура XVII в. Особенности культуры XVII в. XVII в. завершает период средневековья, примерно со II половины века начинается развитие Новой культуры, отмеченной все большим обмирщением, утверждением светского начала, определенны...
6291. Функциональный анализ органических лекарственных веществ 1.02 MB
  Функциональный анализ органических лекарственных веществ Подавляющую часть применяемых в медицинской практике лекарственных веществ составляют соединения органической природы. В отличие от анализа неорганических веществ, в котором используются свойс...