CC BY
27
г
4“ 4, 2001
габлица 2
Общ.
кислот-
ность,
мл/эл,
0,2
0,27
0,13
0,21
0,19
ПЫШНОЙ
оким со->ным ко-витами-Химиче-.2,
[НЫМ ре-и позво-ш обще-
іастанию
/
о.
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ*; № 4, 2001 57
637.13:66.067.38
ПЛОТНОСТЬ И ВЯЗКОСТЬ ОБЕЗЖИРЕННОГО МОЛОКА ПРИ ДВОЙНОЙ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ
К. ДИНКОВ, Н. МЕНКОВ
Высший институт пищевой и вкусовой промышленности (Пловдив, Республика Болгария)
На основе анализа работ [1, 2] и собственных исследований [3] предсказана и экспериментально установлена возможность ультрафильтрационного разделения молочных белков и получения молочного концентрг!та, обогащенного казеиновыми или сывороточными белками.
Из экспериментальных данных [4], полученных при двойной ультрафильтрации обезжиренного молока, видно, что распределение; казеиновых и сывороточных белков в казеиново-белковом концентрате и в мутном фильтрате одинаково как в болгарской брынзе, так и в сыворотке при традиционной технологии. На этой основе можно разработать мембранную технологию для производства болгарской брынзы с показателями, максимально близкими к показателям брынзы, вырабатываемой по традиционной технологии.
По составу полученный сывороточно-белковый концентрат представляет новый тип молока, которое практически содержит только сывороточные белки и практически не содержит казеиновый
белок. Такое молоко можно использовать для создания новых видов диетических молочных продуктов.
Получение при двойной ультрафильтрации вышеуказанных ультраф>ильтрационных концентратов и фильтратов и возможность их использования обусловливает необходимость более углубленного исследования их плотности и вязкости, что является целью настоящей работы.
В качестве сырья использовали пастеризованное обезжиренное коровье молоко. Его двойная ультрафильтрация была проведена на лабораторной установке, представленной в [3, 4]. Рабочие элементы в двух различных модулях были укомплектованы мембранами иР-РБ-ЮО и иР-РБ-Ю.
Исследовали два варианта; фильтрацию иР-РЭ-100 обезжиренного молока и фильтрацию ир-РБ-10 фильтрата, полученного при ультрафильтрации с иР-РБ-ЮО.
Пробы брали из обезжиренного молока перед ультрафильтрацией, а также из полученных концентратов и фильтратов после 2-, 3- и 5-кратного объемного понижения обрабатываемого продукта (Ки 2, 3, 5) для каждого из вариантов в отдельности.
Таблица 1
і, “С Обезжиренное молоко (СВ = 8,8) Коэффициент уменьшения объема КБК Мутный фильтрат СБК Прозрачный фильтрат
Р ,и СВ Р И- СВ Р И СВ Р СВ Р
20 2 13,5 1,037 2,910 4,1 1,01.8 1,350 4,7 1,030 1,400 3,5 1,015 1,200
20 1.035 1,790 3 15,0 1,038 3,620 4,9 1,019 1,480 6,7 1.031 1.690 4,0 1,016 1,27
20 5 17,6 1,040 4,640 6,8 1,021 1,710 12,8 1,033 2.112 4,7 1..018 1,36
30 2 13,5 1,033 2,090 4,1 1,015 1,050 4,7 1,026 1,100 3,5 1,01 1 0,950
30 1,031 1,320 3 15,0 1,034 2,650 4,9 1,016 1,120 6,7 1,027 1,250 4,0 1,01:2 1,00
30 5 17,6 1,036 3,110 6,8 1,018 1,250 12,8 1,029 1,590 4,7 1,014 1,08
40 2 13,5 1,029 1,630 4,1 1,011 0,860 4,7 1,022 0,890 3,5 1,006 0,78
40 1,027 1,060 3 15,0 1,030 2,020 4,9 1,012 0,910 6,7 1,023 0,990 4,0 1,007 0,82
40 5 17,6 1,032 2,150 6,8 1,014 1,000 12,8 1,025 1,210 4,7 1,009 0,90
50 ‘2 13,5 1,024 1,270 4,1 1,007 0,710 4,7 1,017 0,660 3,5 0,99'9 0,740
50 1,022 0,870 3 15,0 1,025 1,350 4,9 1,008 0,760 6,7 1,018 0,680 4,0 1,000 0,83
50 5 17,6 1,027 1,390 6,8 1,010 0,820 12,8 1,020 0,770 4,7 1,002 1,01
60 2 13,5 1,019 1,080 4,1 1,002 0,600 4,7 1,011 0,560 3,5 0,995 0,620
60 1,016 А 700 V, / 'а 15,0 1,021 1,100 4,9 1,003 0,650 6,7 1,012 0,600 4,0 0,997 0,69
60 5 17,6 1,022 1,130 6,8 1,005 0,710 12,8 1,014 0,670 4,7 0,999 0,86
58
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2001
ИЗВЕСТ1
Таблица 2
Характеристика объектов исследования Регрессионная модель Средняя ошибка аппроксимации, Д % Коэффициент корреляции, R
Плотность, р:
КБК р = -0,000443* + 1,017164С50'010791 0,03 0.9984
Мутный фильтрат р = —0,000400? + 1,018226СВ0-005788 0,05 0,9964
СБК р = -0,000500; + 1,О17164СВ0'010791 0,12 0,9959
Прозрачный фильтрат р = -0,000507* + 1,ОП823СВ0-010622 0,07 0,9942
Вязкость, /г:
КБК ^=2,251296*~1'45332СВ1'733913 7,91 0,9851
Мутный фильтрат уи=7,738097*~0’^4®2СВ0,3771191 1,93 . 0,9977 .
СБК ^=8,697095<_0’779176СА0>36Ш7° 2,38 0,9971
Прозрачный фильтрат =4,718747Г °’ffi2912C50'470537 1,92 0,9973 ;
Взятые пробы анализировали для определения плотности по пикнометрическому методу, а также для определения реологических характеристик с помощью вискозиметра Геплера [5, 6]. Анализировали и сухое вещество СВ исходных объемов и полученных фракций в каждом отдельном из изучаемых вариантов [6, 7].
Результаты получали после 3-кратного повторения.
Экспериментальные данные обрабатывали по методу наименьших квадратов с программой для нелинейной регрессии [81.
В табл. 1 представлены экспериментальные данные изменения плотности р(кг/дм3) и динамической вязкости ц (103 Па-с) в зависимости от температуры и содержания СВ (изменение Ки) для обезжиренного молока; казеиново-белкового концентрата КБК, полученного из обезжиренного молока; мутного фильтрата; сывороточно-белкового концентрата СЁК и прозрачного фильтрата.
Из данных табл. 1 видно, что плотность во всех исследуемых вариантах зависит от температуры и содержания СВ (коэффициента уменьшения объема Ку). Полученные результаты подтверждают известную зависимость снижения плотности с повышением температуры и возрастания ее с увеличением содержания СВ.
Для всех ультрафильтрационных концентратов и фильтратов, полученных из обезжиренного молока, характерно постепенное уменьшение вязкости с возрастанием температуры, которое позволяет проводить ультрафильтрационный процесс при температуре, близкой к максимально допустимой для использования мембран. С другой стороны, повышение содержания СВ ведет к увеличению вязкости, причем эта тенденция ярче выражена при более высоком содержании СВ.
В рассматриваемом температурном интервале от 20 до 60°С вязкость обезжиренного молока уменьшается в 2,45 раза. Вязкость полученного при
первой ультрафильтрации КБК из обезжиренного молока уменьшается в 2,69, 3,20 и 4,69 раза при Kv 2, 3 и 5 соответственно.
Вязкость мутного фильтрата и полученных при второй ультрафильтрации СБК и прозрачных фильтратов уменьшается соответственно в 2,25, 2,26 и 2,14 раза при К = 2; в 2,28, 2,45 и 2,12 раза при Ка = 3; в 2,41, 2,47 и 2,03 раза при Кв = 5.
Новыми в нашем исследовании являются впервые полученные математические модели зависимости плотности и динамической вязкости ультрафильтрационных молочных концентратов и фильтратов, полученных из обезжиренного молока путем двойной ультрафильтрации, от температуры и содержания СВ (табл. 2).
Результаты проведенных исследований могут быть использованы в инженерной практике.
ЛИТЕРАТУРА
1. Gordon W.G. Milk Proteins. Vol 2. Ed. By McKenzie. — N.-Y., 1981. — P. 331.
2. Webb B., Sohuson H., Alford A. Fundamentals of dairy chemistry. Sec.ED. Westport Connectiont, 1974. — P. 456.
3. Динков К. Исследование влияния основных факторов и возможностей новых применений при ультрафильтрации молока: Докт. дис. — Пловдив, 1997. — С. /9-93.
4. Dinkov К., Andreev A., Panaiotov P. Separation of casein and whey proteins of cow milk by two types of ultrafiltration // Milchwissenschaft, Deutschland. — 1997. — 52 (3). — P. 127-130.
5. Коларов К. Исследование теплофизических и реологиче-скмх характеристик в томатных концентратах, докт. дй\1, — Пловдив, 1973. — С. 47-54.
6. Пейчевски И., Илиев Т., Димитров Т. Руководство для упражнений по производству молочных продуктов. — София: Земиздат, 1993. — С. 47-63.
7. БДС — Сборник болгарских государственных стандартов. 3 — Пищевая пром-сть, молоко и молочные продукты. — София: Стандартизация, 1989.
8. Menkov N., Dinkov К. Moisture Sorption isotherms of tobacco seeds at three temperatures //S. Agric. Engng Res. — 1999. —74 (3). — P. 261-266.
Кафедра процессов и аппаратов
Поступила 28.02.2000 г.
А.Н. ПИ
Кемерове
пищевой
Осно сания к получе! скорост всем И1 ной сре ные кас да боль намиче являют форма! стично нием I
ГА
В р?
ЖИДК01 ным н торого по нач. макеш зующу шенно Цел облада ным с: нить г ния д/ Для
ВИСКО;
= cons 291 К S/ 5„ м, рад в диап В были KMKi скую I
icy
20
15
10
5
