![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
I.2.4 Гомогенизация
При хранении молока жировые шарики, имеющие более низкую плотность, чем плазма, поднимаются вверх, вызывая отстаивание жира. Это приводит к образованию пробки, трудно размешиваемой с остальной массой молока, ухудшается внешний вид, теряется часть жира, оставаясь на стенках ёмкости, затрудняются некоторые технологические процессы. Скорость всплывания жировых шариков на поверхность определяется формулой Стокса: 2 ρ 1 – ρ 2 v = –– g r2 –––––––, м/с 9 μ
где g – ускорение силы тяжести, м/с2; r – радиус жировых шариков, м; ρ 1 и ρ 2 – соответственно плотность плазмы молока и молочного жира, кг/м3; μ – динамическая вязкость молока, Па·с.
Т.е. скорость всплывания жировых шариков зависит от размеров жировых шариков и вязкости молока при постоянных g, ρ 1 и ρ 2. Для уменьшения этой скорости и, следовательно, для снижения отстаивания сливок необходимо уменьшить размеры жировых шариков и повысить вязкость молока. Это можно достичь в процессе гомогенизации (гомогенный – однородный), сущность которой заключается в дроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия на молоко значительных внешних усилий, вызываемых перепадом давлений, ультразвуковой или высокочастотной обработкой. В процессе гомогенизации уменьшается размер жировых шариков с 2…4 мкм (в среднем) в свежем молоке до 1 мкм, несколько повышается вязкость, тем самым снижается возможность отстоя сливок при хранении молока (в гомогенизированном молоке практически нет отстоя сливок). Гомогенизация широко применяется в молочной промышленности как один из прогрессивных технологических процессов, значительно повышающих качество продукции. Повышение дисперности жировой фазы устраняет такие нежелательные явления, как отстаивание жира, развитие окислительных процессов, подсбивание при интенсивном размешивании и транспортировке; улучшается консистенция молочных продуктов. Гомогенизация молока используется в технологических процессах производства питьевого пастеризованного молока, стерилизованного молока и сливок, кисломолочных продуктов и мороженого, творога на линии Я9-ОПТ, плавленого сыра и сливочного масла. В промышленности для гомогенизации молока применяют специальные аппараты – гомогенизаторы клапанного типа и сепараторы-диспергаторы (или кларификсаторы), а для гомогенизации вязких молочных продуктов (плавленый сыр, масло) – гомогенизаторы-пластификаторы клапанного типа. Основной способ гомогенизации, используемый в производстве – продавливание молока через узкую щель, образующуюся между седлом и клапаном гомогенизирующей головки, в нагнетательную трубку. В настоящее время нет достаточно обоснованного объяснения механизма дробления жировых шариков. Рассмотрим одну из гипотез – гипотезу Барановского для клапанного гомогенизатора. Автор объясняет процесс дробления жировых шариков таким образом (рис. 5):
Рис.5. Механизм дробления жирового шарика в клапанном гомогенизаторе
Скорость жировых шариков при гомогенизации изменяется от весьма малой начальной скорости V0 (несколько м/сек) в канале седла диаметром d до весьма большой V1 (несколько сот м/сек) в клапанной щели высотой h из-за резкого изменения сечения потока. При переходе от малых скоростей к высоким в жировых шариках происходят внутренние деформации: его передняя часть при подходе к клапанной щели приобретает скорость V1, вытягивается в нить и раздробляется в виде мелких капелек в результате действия сил поверхностного натяжения. Быстрому вытягиванию жировых шариков и отрыву от него мелких частиц способствует гидродинамическое давление на жировые шарики Р0, которое по бокам и позади капли значительно больше давления Р1 в зоне высоких скоростей.
|