Поверхностное натяжение сливок (α 103, Н/м) при различных значениях температуры

Поверхностное натяжение сгущенного молока. Изменение физико-химических свойств сгущенного продукта зависит от степени сгущения и техники выпаривания. Знание физико-химических показателей необходимо для характеристики качества сгущенного продукта и возможности его применения в различных областях пищевой промышленности. Одним из таких показателей является поверхностное натяжение, которое характеризует способность к смачиванию, растворению сгущенного продукта. Л.А. Процкой и Т.Д. Вороновой проведены измерения поверхностного натяжения при температурах от 25 ⁰С до 50 ⁰С с интервалом 5 градусов в зависимости от массовой доли сухих веществ.

Содержание в сгущенной молочной сыворотки и в сгущенном обезжиренном молоке белков, минеральных веществ по-разному влияет на величину поверхностного натяжения.

С повышением массовой доли сухих веществ поверхностное натяжение увеличивается при всех температурах с 36 мДж/м² до 40 мДж/м² у сгущенного молочной сыворотки, с 82 мДж/м² до 96 мДж/м² – у сгущенного обезжиренного молока. Полученные зависимости описываются линейными уравнениями:

Для сгущенной молочной сыворотки

Т = 25 ⁰С σ = 0, 1257 х + 33, 347 R² = 0, 9532

Т = 30 ⁰С σ = 0, 1173 х + 33, 416 R² = 0, 9610

Т = 35 ⁰С σ = 0, 1079 х + 33, 538 R² = 0, 9655

Для сгущенного обезжиренного молока

Т = 25 ⁰С σ = 3, 335 х + 77, 107 R² = 0, 9419

Т = 30 ⁰С σ = 3, 253 х + 80, 48 R² = 0, 8439

Т = 35 ⁰С σ = 3, 48 х + 94, 84 R² = 0, 9484

Повышение поверхностного натяжения с увеличением массовой доли сухих веществ объясняется, по-видимому тем, что в процессе концентрирования больше накапливается минеральных и органических веществ, повышающих величину поверхностного натяжения. Вещества, способные снижать поверхностное натяжение, такие как белки, при сгущении сыворотки и сухого обезжиренного молока склонны к мицеллообразованию при повышении их концентрации, что может приводить к потере поверхностно-активных свойств.

Показатели поверхностного натяжения у сгущенного обезжиренного молока при одном и том же содержании сухих веществ (36%) превышает показатели значений поверхностного натяжения у сгущенной молочной сыворотки в 2, 8 раза. Возможно, это связано с присутствием белка казеина, который отсутствует в молочной сыворотке. Этот белок относится к гидрофобным белкам. По мере сгущения обезжиренного молока происходит агрегация казеиновых мицелл, что способствует уменьшению поверхностно-активных свойств и повышению значений величин поверхностного натяжения.

Дополнительным фактором, который может влиять на величину значений поверхностного натяжения может быть титруемая кислотность. При содержании сухих веществ 36 % в сгущенной молочной сыворотке титруемая кислотность достигает значений 360 ⁰Т, а у сгущенного обезжиренного молока при том же содержании сухих веществ – 110 ⁰Т. Высокие значения величин титруемой кислотности при сгущении молочной сыворотки, возможно, связаны с накоплением органических кислот – молочной, лимонной. Эти кислоты, обладая поверхностно-активными свойствами, могут понижать поверхностное натяжение в процессе сгущения молочной сыворотки.

С повышением температуры величины значений поверхностного натяжения линейно падают как для сгущенной молочной сыворотки, так и для обезжиренного сгущенного молока. Это связано с тем, что увеличивается кинетическая энергия молекул в граничном слое и это способствует уменьшению сил натяжения со стороны молекул дисперсионной среды.

Получены линейные уравнения для описания зависимости поверхностного натяжения от температуры для сгущенной молочной сыворотки и сгущенного обезжиренного молока с одним и тем же содержанием сухих веществ.

Сгущенная молочная сыворотка:

СВ = 28 % σ = - 0, 0453 х + 38, 41, R2 = 0, 9205

Сгущенное обезжиренное молоко:

СВ = 28 % σ = - 0, 2422 х + 90, 37, R2 = 0? 9917

Поверхностное натяжение сгущенного молока на выходе из вакуумного выпарного аппарата несколько ниже, чем у молока до сгущения, однако со временем он увеличивается настолько, что уже через 2-3 ч оказывается выше, чем у исходного молока (табл. 58).

Таблица 58

Поверхностное натяжение сгущенного обезжиренного и цельного молока (α · 10³, Н/м)

Поверхностное наятяжение мороженого. Мало известно о техническом значении поверхностного натяжения смеси. Желатин увеличивает поверхностное натяжение так же, как и большинство неорганических солей. Существует известный параллелизм между поверхностным натяжением смеси и скоростью, с которой она достигает максимальной взбитости.

Липкость творожной массы. Липкость творожной массы (влагосодержание 0, 84 кг на 1 кг сухого остатка, жирность 0, 25 кг на 1 кг и содержание белка 0, 18 кг на 1 кг) к различным материалам, определенная при давлении контакта 4910 Па, площади контакта 0, 001 м², толщине 0, 001 м при скорости отрыва 0, 00358 м/с, указана в табл. 1.59.

Таблица 59