CC BY
24
60 -у-.:..-...."..'..■: ---ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2—3,19Ї ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИщ|
В. П. Ржехина и А. Г. Сергеева.— Л.: ВНИИЖ.— 1, 2.
у. Метод определения активности тиоглюкозидазы // Григорьева В. Н., Довгалюк И. В., Слуцкина Е. М. и др. // Масложир. пром-сть.— 1983.— № 12.— С. 9—10.
Д. Григорьева В. Н., Миронова А. Н., Петрова А. Н. Изучение гидролитических ферментов масличных семян // Тр. ВНИИЖиров.— 1977.— Вып. 33,— С. 3—12.
7. Ксандопуло С. Ю., Копейковский В. М., Григорьева В. Н., Ключ кин В. В. Активность липооксигеназы семян подсолнечника различных
классов // Масложир. пром-сть.— 1980..— № 12,-
С. 3—7.
Й. Григорьева В. Н., Довгалюк И. В., Ми к у л о в а М. И., Горшкова Э. И. Сравните.® ный анализ титрометрического и газохроматографичн ского методов определения содержания . изотиоцианг тов в рапсовых семенах, жмыхах и шротах // Тс ВНИИЖ.— 1986,—С. 34.
Кафедра технологии жиров
Поступила 04.01.!
637.344.8:66.067.31
ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНЦЕНТРАТОВ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ МЕМБРАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Творожная сыворотка, концентрированная обратным осмосом
Белковый концентрат, полученный ультрафитрацией
Молоко цельное
303 К<7<343 К (\
В. Е. ИГНАТОВ, К П. ПОЛЯНСКИЙ, Н. С. РОДИОНОВА Воронежский технологический институт
Применение мембранной технологии позволяет получать продукты различного состава. Они представляют собой сложные биологические водные растворы лактозы, белка, жира, минеральных веществ и других компонентов. При этом массовая доля их зависит от обрабатываемого продукта, способа обработки и назначения получаемого продукта. Такие продукты можно представить в виде многокомпонентных систем, что позволяет разработать обобщенные формулы для определения плотности и теплоемкости получаемых продуктов в зависимости от состава по правилу аддитивности. При этом необходимо исходить из того, что в продуктах не должны содержаться газы в виде пузырьков, пены, т. е. в свободном состоянии.
Концентрирование и разделение молочного сырья осуществлялось на модульной экспериментальной линии, приведенной в работе [1].
Исходными уравнениями для определения плотности р и теплоемкости многокомпонентных систем являются [2]:
N
С = 2 С,71;, (1)
8—1
Р = Рг — (Рг —рж) ж/100 — (рг— рл) Л/100—
— (Рг— Рб) 5/100 — (р*,—рж) Мк/\00 —
— (Рк— рв)Мв/100 кг/м3. (2)
где С, С,— теплоемкость продукта и г'-го компонента, кДж/(кг- К); я,- — массовая доля «-го компонента, кДж/(кг- К);
Рг> Рж’ Рл> Рб> Р/с» Рв — плотности воды, жира, лактозы, белка, молочной кислоты и минеральных веществ, кг/м3; Ж, Л, Б, Мг, М„, — массовые доли жира, лактозы,
белка, молочной кислоты, минеральных веществ, воды, %.
В интервале 293 К^7’^363 К с точностью 0,3% плотность воды [3] равна:
рг= 1149—0,51 7 кг/м3. (3)
Плотность жира в интервале 273 К<Т:£;363 К
рж = 1125,7—0,708 7 кг/м3. (4)
Плотность лактозы в водном растворе определяли
из формулы аддитивности, исходя из плотной водно-лактозных растворов |
рл= 1534—0,567 7 кг/м3. (51
Плотность молочной кислоты определяли экспериментально |
рк=1589—1,167" кг/м3. (61
Плотность белка и минеральных веществ по фор-муле аддитивности, исходя из экспериментальны! значений плотности белкового концентрата, полученного методом ультрафильтрации и концентрат творожной сыворотки, полученного методом обрат ного осмоса и данных [4]
рв= 1549—0,547" кг/ж3; (7)
р8 = 1844—0,567 кг/м3. (8)
После подстановки зависимостей (3), (4), (5).
(6), (7), (8) в формуле (2) и упрощения получаете*
обобщенная формула
р = 1149—0,517" + (385-0,0577") Л/100 —
— (23,3 + 0,1987")Ж/Ю0 + (400—0,037’) £/100 + + (695—0,057") Мв/100 + (440-0,657") X
X Мк/100 кг/м3. (9)
Формулу (9) можно представить в виде I
р = 1149+3,85 Л—0,233 Ж + 4,0 Б + 6,95 Мв + +4.4М-Г (51,0+0,057 Л+0,198 Ж+0,03 5+
+ 0,05 Мв + 0,65 Мк)/100 кг/м3. (10)
Универсальные формулы (9) и (10) проверили экспериментально на продуктах, полученных метода ми мембранной технологии из творожной сыворотм (таблица).
Из таблицы видно, что максимальная относительная ошибка не превышает 0,85%.
Удельная теплоемкость воды [5] в предела) 293<7"<393 К
Сг = 4075+0,343 7" Дж/ (кг-К). (11)
Теплоемкость молочного жира [1] при 273 К < Т < 293 К Сж = 3567+
+ 109,6(7—273) Дж/ (кг -К): (12'
Влияние лактозы нентных растворов о| тивности из теплоемя ров [6] .
Сл— 1806+18,6(7—27!
- 0,29 Л (Т-273) Дж
Теплоемкость белка лочной кислоты опре, ности из теплоемкое! центрации, определяЕ тодом регулярного калориметре
С6 = 9874
Ск= 1202-
Св =
Зависимость теплое от температуры в | получилась незнач;пц<| В результате обоим ления удельной тепло в пределах 273
С=^ (40,75+0,003
+ Л (0,186 7 - 0,0
+ Б (9,87+0,021 Т
+ 8,6 Л
в пределах 303 К<
С = № (40,75+0,003
+ л (0,186 7-ОД
+ Б (9,87+0,021 Т
+ 8,6 М1
ХНОЛОГИЯ, № 2—З, 199Й1 -еть,— 1980,—№ \2.Л
гал ю к И. В., Мер 1 а Э. И. Сравнитель] и газохроматографиче іержания . изотиоциансі їхах и шротах // Тр.
!
I Поступила 04.01.90
ГСВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 2—3, 1990
61
Таблица
637.344.8:66.067.38
ЕНТРАТОВ
НАМИ
ходя из плотности I
кг/м3. (5)
определяли экспе-
I
г/м3. (6)
ж веществ по фор-экспериментальных концентрата, полу-ции и концентрата >го методом обрат-
г/л3; (7)
'г/м3. (8)
тей (3), (4), (5), ощения получается
577) Л/100 --О.ОЗГ) 5/100 + 40-0,65Г) X I (9)
гь в виде |0 Б + 6,95 Мд + 58Ж+0.03 5+
•0 кг/м.3.
(Ю)
и (10) проверили Жученных метода-рожной сыворотки
[шальная относи-
щ
,5] в
пределах
Ікг-К). 11 чри
(П)
Продукт Содержание, масс. % т,°к р, кг/ л.3 С,Дж/кг-К Относительная погрешность, %
СВ лак- тозы бел- ка мин. веществ молочной кислоты жира эксп. расч. относит, погрешность, %
эксп. расч.
Явдрожная сыво- 9,6 7,35 0,75 0,74 0,76 — 293 1036 1037 0,02 3950 3966 0,4
ЭДТК9, концентри- 15,0 11,46 1,21 1,12 1,21 — 293 1063 1057 0,53 3820 3846 0,7
Йванная обратным 16,0 12,21 1,28 1,22 1,29 — 293 1070 1061 0,85 3864 3823 1,1
Ммосом 18,7 14,70 1,33 1,37 1,37 — 293 1077 1084 0,60 3715 3762 1,3
млковый концен- 19,5 4,8 12,5 0,54 1,71 — 293 1079 1074 0,47 3738 3706 0,9
г'рат, полученный 10,1 4,78 3,9 0,56 0,87 — 293 1041 1039 0,2 3994 3942 1,3
Йьтрафитрацией 14,6 4,80 8,0 0,57 1,22 — 293 1062 1056 0,60 3876 3828 1,3
ЯЬлоко цельное 12,7 4,8 3,2 0,7 0,16 3,6 293 1029 1030 0,06 3947 3939 0,2
12,7 4,8 3,2 0,7 0,16 3,6 293 1017 1016 0,87 3936 3914 0,58
! К<Г<343 К Л=7,74 Г-560 Дж/ (кг-К) ■
(13)
Влияние лактозы на теплоемкость многокомпонентных растворов определяли по формуле аддитивности из теплоемкости водно-лактозных растворов [6].
С = 1806+18,6 (Г—273)—
-0,29 Л(Т—273) Дж/(кг-К). (14)
Теплоемкость белка, минеральных веществ и молочной кислоты определяли по формуле аддитивности из теплоемкости продуктов различной концентрации, определявшейся экспериментально ме-Едом регулярного режима на адиабатическом калориметре
Сб = 987+2,1 Т Дж/(кг-К)', (15)
Ск = 1202+3,4 Т Дж/ (кг • К); (16)
С„ = 860 Дж/(кг- К) ■ (17)
Зависимость теплоемкости минеральных веществ от температуры в пределах 273 К ^ Т ^ 343 К получилась незначащей.
В результате обобщенная формула для определения удельной теплоемкости принимает вид: в пределах 273 К ^ Т ^ 293 К
С = У/ (40,75+0,00343 Т) +Ж (1,096 Т-263,5) +
+ Л (0,186 Т — 0,0029 ЛТ - 0,792 Л— 32,7) +
+ Б (9,87+0,021 Т) + Мк (12,2-0,034 Т) +
+ 8,6 Мв Дж/(кг-К); (18)
в пределах 303 К ^ Т ^ 343 К
С=УР (40,75+0,00343 Г) + Ж (7,74 Г-560) +
+ Л (0,186 Г—0,0029 ЛТ<0,792 Л— 32,7) +
+ Б (9,87+0,021 Г) + Мк (12,02-0,034 Г) +
+ 8,6 М, Дж/(кг-К). (19)
Зависимости (18) и (19) проверены на различных продуктах. Относительная погрешность не превышает 2,4%.
ВЫВОДЫ
Мембранная обработка молочного сырья не оказывает глубокого влияния на теплофизические свойства его компонентов. Это позволяет использовать правило аддитивности для расчета теплофизических характеристик концентратов молочного сырья с достаточной степенью точности для инженерных расчетов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полянский К- К., Долниковский В. И., Шаяхметов А. Ш. Линия переработки молочного сырья с применением ультрафильтрации и обратного осмоса// Изв. вузов СССР, Пищевая технология,— 1988,— № 1,— С. 100.
2. Г и н з б у р г А. С., Громов М. А., Красов-с к а я Г. И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. Изд. 2-е доп. и пере-раб.— М.: Пищ. пром-сть, 1980.— 288 с.
3. Г р о м о в М. А. Обобщенная формула для расчета плотности молочных продуктов// Молочная пром-сть.— 1985,— № 5,— С. 31.
4. Состав и свойства молока как сырья для молочной
промышленности/ Справочник. Н. Ю. Алексеева, В. П. Аристова, А. П. Патратий и др./ Под ред. Я. И. Костина.— М.: Агропромиздат, 1986.—
239 с.
П., Ривкин С. Л. Алек-Таблицы теплофизических свойств пара.— М.: Изд-во стандартов,
*
Вукалович М. сандров А. А. воды и водяного 1969,— 408 с. Бывальцев Ю. лянский К. К. лактозы// Изв. вузов 1974.■— № 3,— С. 159.
А., Перелыгин Б. Г., П о-Теплоемкость водных растворов СССР, Пищевая технология.—
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 29.07.8-й
я
і
