support@milkbranch.ru ENG
О портале Реклама в журнале Реклама на портале Архив номеров Свежий номер Подписка Электронная версия журнала О журнале

ООО "ЕКОКОМ"

Всероссийский форум Модернизация молочной отрасли
Просмотр выпуска
Выпуск №2 2024 г.


Архив номеров | Подписка

ЧИТАЙТЕ В СЛЕДУЮЩЕМ НОМЕРЕ
  • Линейка продуктов «Бета-ОН» функциональной направленности
  • Биофлавоноид дигидрокверцетин – стабилизатор окислительных процессов в пищевых продуктах
  • Новый взгляд на полезные свойства кисломолочной продукции

    Подробный анонс

  • Видеоролик о журнале "Переработка молока"

    НОВОСТИ ПОРТАЛА

    КОНТАКТЫ
    Адрес редакции: 105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5

    Редакция:
    Телефон: +7 (499) 267-40-10
    E-mail: barteneva@milkbranch.ru

    Отдел подписки:
    Прямая линия:
    +7 (499) 267-40-10
    E-mail: podpiska@vedomost.ru

    Отдел рекламы:
    Прямая линия:
    +7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
    E-mail: reklama@vedomost.ru

    Вопросы работы портала:
    E-mail: support@milkbranch.ru
    ПОПУЛЯРНЫЕ ЗАПРОСЫ

    "Методы определения консистенции и реологических характеристик мороженого в процессе его производства"

    Материал прочитан 5024 раза и оценен
    5

    Для объективной характеристики консистенции молочных про­дуктов в настоящее время используют различные методы: механиче­ский, органолептический, химический.

    Не исключая необходимости проведения органолептической оценки консистенции и признавая ее как базовую, следует отметить, что для экспрессного получения необходимых, воспроизводимых и относительно легко стандартизируемых данных в настоящее время применяются инструментальные методы оценки консистенции мо­лочных продуктов. Изучение СМХ вязко-пластичных продуктов ста­ло элементом лучшего понимания их консистенции и позволило сделать определенные шаги на пути решения проблемы ее регулиро­вания на всех стадиях производства. Регулирование осуществляется путем контроля параметров на соответствие определенным требова­ниям, от которых зависит качество и потребительская приемлемость молочных изделий. Современная молочная индустрия требует не только метрологического контроля консистенции готового изделия.

    Но и необходимой информации о сырье, наборе компонентов рецеп­туры, параметрах технологических методов, позволяющих целена­правленно действовать в процессе обработки сырья. При этом необ­ходимо установление взаимосвязи инструментальных и органолеп — тических показаний, что позволит эффективно управлять качествен­ными характеристиками, в частности консистенцией готовых изде­лий, например мороженого по СМХ.

    Для промышленности необходимо выбрать такой метод опре­деления СМХ, который позволил бы измерять свойства слабо струк­турированных, вязко-пластичных и практически твердых систем, образующихся при производстве мороженого.

    Наиболее полно по всему объему характеризуют консистенцию пищевых продуктов, в том числе и мороженого на различных стади­ях его производства сдвиговые характеристики. Рассмотрим методы определения СМХ наиболее часто используемого сырья при произ­водстве мороженого.

    Молоко. Первоначальным сырьем для производства морожено­го является молоко, которое представляет собой сложную полидис — персную систему состоящую из дисперсионной среды — вода (83- 89%) и дисперсионной фазы — жир, белки, газы и т. д. (17-11%). Вязкость молочных продуктов предполагается считать состоящей из вязкости дисперсионной среды и величины ее приращения вследст­вие образования структуры за счет дисперсной фазы:

    Т| = 0,069 ■ 10-"1 ехр(190007′* /Я){(1 + 4,5Кдф) +

    + !,67{|"ехрГ38007^ /Я)-1]},

    Где Т… избыточная обратная абсолютная температура, 1/К; Я — уни­версальная газовая постоянная, 8,3 /4 Дж’(моль-К); Кдф — объемная кон­центрация дисперсной фазы, лЛ’Чг т. е. безразмерная величина, выра­женная в Оолях единиц. Уравнение перед фигурной скобкой, характери­зует изменение вязкости воды в зависимости от температуры; 4,5Упф — поправка на дисперсную фазу; второй комплекс в фигурных скобках учитывает приращение вязкости за счет структуры, которая исчеза­ет после механического воздействия на, молоко.

    У концентрированных молочных продуктов структурная со­ставляющая вязкости так существенна, что вязкостью дисперсион­ной среды можно пренебречь. Структурной составляющей присущи предельное напряжение сдвига (ПНС) и аномалия вязкости.

    Дисперсная фаза молока состоит в основном из содержания жи­ра и белка, которое колеблется соответственно в следующих преде­ лах от 0,5 до 6% и от 2,8 до 6%. В. Д. Косой и М. Ю. Меркулов опре­делили вязкость молока на ротационном вискозиметре Брукфильда с различным содержанием белка (Б) и жира (ф) в зависимости от тем­пературы.

    Криволинейные зависимости изменения вязкости молока от температуры в прямолинейных шкалах, а, кото­рые аналогичны и спрямляются в полулогарифмических шкалах. Из анализа графических зависимостей вид­но. что температура 40 °С является критической, после которой темп изменения вязкости уменьшается. Поэтому определение вязкости молока можно разбить на две зоны: первая — от 0,5 до 40 °С, вторая — от 40 до 80 °С. В первой зоне отмечено, что темп изменения вязко­сти незначительно зависит от содержания жира и колеблется от 0,028 до 0,0315, при среднем значении 0,03. во второй зоне практи­чески не зависит и равен 0,013. Для решения практических инже­нерных задач ими предложена следующая зависимость:

    Тг = Д72,40ср2 + 26,24£+1)ехр(5-6г’),

    Где А — коэффициент, равный 2,21 -10~ъ Па е; ф, Б — содержание соот­ветственно жира и белка в молоке в долях единицы; В — эмпирический коэффициент равный 0,6 для первой зоны температур (0,5+40 °С) и 0,08 — для второй (40+80 °С); Ь — темп изменения величины вязкости от температуры и равный для первой зоны 0,03 и второй — 0,013, С — относительная безразмерная температура равная по абсолютной ве­личине истинной температуре?„ °С
    Погрешность расчета по зависимости 2.2 не превышает в ос­новном 2%.

    По данным профессора ГЛ. Кука, динамическая вязкость моло­ка, замеренная на вискозиметре Гепплера. уменьшается с повыше­нием температуры до денатурации в нем белков следующим обра­зом: при г = 5 и 10 °С, Т| = 2,96*10"" и 2,47-10 ° Па-с, при дальнейшем увеличении температуры до 80 °С с интервалом в 10 градусов, вяз­кость будет соответственно равна: (1,73; 1,33; 1,04; 0,85; 0,71; 0.62: 0,57) -10"3 Па-с. В дальнейшем характер изменения вязкости от тем­пературы меняется на обратный, т. е. она увеличивается.

    Истинные показания вязкости во многом зависят от типа ис­пользуемого прибора и его теоретического обоснования. Так, на­пример, при одинаковом характере изменения вязкости молока от химико-технологических факторов, истинные ее значения, замерен­ные на капиллярном (Гепплера) и ротационном (Брукфильда) виско­зиметрах связаны следующим соотношением:

    Т|Б = 2,21г|г; (2.32)

    Где г]в и г|г — соответственно, значения вязкости молока, определенных на вискозиметрах Брукфильда и Гепплера.

    По данным Р. Раманаускаса при увеличении температуры пас­теризации с 63 до 100 °С вязкость молока для не разрушенной струк­туры изменяется от 1.995-10""3 до 2,422-10 "’ и от 1,852-10"3 до 2,147-10~3 Па-с для разрушенной структуры, которая восстанавлива­ется через 15 мин до 1,881-Ю""1 и 2,185-Ю"3 Па-с, Интересно заметить, что при увеличении температуры с 63 до 80 °С и с 85 до 100 °С, вяз­кость увеличивается всего на 4,5^4.8%, а с 80 до 85 °С — на 11%, что подтверждает денатурацию белков в этом интервале температур.

    Вязкость была замерена на ротационном вискозиметре «Реотест», которая отличается по сравнению с данными, полученными на вис­козиметре Гепплера, в сторону увеличения почти в 3 раза.

    Сливки могут быть отнесены практически как к ньютоновским, так и к неньютоновским жидкостям, в зависимости от концентрации жира. При содержании жира в сливках до 30%, аномалия вязкости проявляется незначительно, что позволяет при инженерных расчетах отнести их к ньютоновским жидкостям. Энергия активации сливок, проявляющих неньютоновское течение, зависит от концентрации в них жира и от градиента скорости. Вязкость сливок во многом зави­сит от соотношения фракции жира с высокой и низкой температурой плавления, продолжительностью и условиями их хранения. Сливки после созревания перед сбиванием их в масло, имеют большую вяз­кость. чем не подвергавшиеся созреванию, что аналогично процессу выдержки смеси мороженого перед фризерованием. Исследования были выполнены на ротационном вискозиметре «Реотест».

    По данным В. Д. Косого и М. Ю. Меркулова, сливки жирностью до 50% являются слабоструктурированной системой. При содержа­нии жира от 50 до 60% происходит увеличение эффективной вязко­сти при единичном значении градиента скорости на порядок, при­мерно в 25-30 раз. Это объясняется структурированными измене­ниями состояния сливок. Сливки жирностью более 50 и менее 60% относятся к переходной фазовой системе. Сливки жирностью более 60% относятся к вязко-пластичной системе.

    Для решения практических инженерных задач по определению эффективной вязкости г| Н], темп ее изменения от градиента скорости у
    Принят одинаковым во всем диапазоне переменных предлагаются следующие уравнения:

    - для сливок со слабоструктурированной системой
    И>ф = I (Г*ехр(0,43 4 7,1 4) ■ у "азд,
    - для сливок с вязко-пластичной системой
    Л)ф=10-’ехр(2,67^7,56ф)-Г°’46.

    Погрешность расчета по уравнениям не превышает 10%.

    Смеси мороженого. Профессор П. В. Барановский определял вязкость молочной и сливочной смеси мороженого в интервале тем­ператур от 15 до 85 °С. которая менялась, соответственно, от 2,3-10 до 4.3-10"° и от 26.9-10"1 до 3.9-10Па-с, рассматривая ее как ньюто­новскую жидкость.

    По данным Т. A. Nickerman и P. Sherman, увеличение содержа­ния сахара или концентрации жира вызывает повышение вязкости смеси мороженого, а увеличение размера жировых частиц — умень­шает. Смеси мороженого проявляют аномалию вязкости, которая незначительно уменьшается с увеличением градиента скорости. По данным J1.K. Николаева, вязкость смеси мороженого пломбир сли­вочный при температуре от 5 до 25 °С с интервалом в 5 °С, при уве­личении градиента скорости от 365 до 1312 вязкость уменьшалась всего на 8-10%. При положительных температурах смесям для мо­роженого присущи весьма малые значения ПНС.

    Мороженое. В ходе проведения экспериментальных исследова­ний Ю. А. Оленевым установлено, что с повышением массовой доли стабилизатора и сухих веществ увеличивается предельное напряже­ние сдвига мороженого. Предельное напряжение сдвига было опре­делено с помощью конического пластометра Ребиндера-Семененко. С увеличением взбитости продукта ПНС уменьшается. Понижение температуры ниже криоскопической вызывает образование кристал­лов льда, что приводит к увеличению ПНС.

    Установлено, что после фризерования при температуре -4 °С ПНС не превышает 10 Па. При температуре -23 °С ПНС не более 2,35 кПа для молочного мороженого (взбитость 60%). ПНС не более 1,96 кПа для сливочного (взбитость 75%), ПНС не более 690 Па для пломбира (взбитость 90%).

    Размеры кристаллов льда определяют основные пороки струк­туры мороженого: слабоснежистая, снежистая, сильноснежистая, льдистая или грубокристаплическая. Размер кристаллов льда, харак­тер их распределения оказывает решающее влияние на твердость (прочность) его структуры.

    С помощью конического пластометра Ю. А. Оленевым и Л. Д. Бду — ленко определена прочность структуры мороженого при хранении. Установлено, что увеличении прочности структуры молочного и сливочного мороженого вызывается в основном дополнительной кристаллизацией влаги, а пломбира — перекристаллизацией лактозы. При хранении мороженого при одной и той же температуре (255 К) значения предельного напряжения сдвига мороженого пломбир меньше сливочного и молочного, соответственно, на 19% и 88%.

    При понижении температуры хранения в связи с увеличением доли вымороженной влаги значение предельного напряжения сдвига увеличивается. При температуре хранения 261, 255 и 243 К доля вы­мороженной влаги в молочном мороженом соответствен но составит 73, 79, 85%, а в пломбире ~ 65. 71, 76%. В результате рекристаллиза­ции влаги происходит снижение предельного напряжения сдвига (ПНС). При хранении мороженого показатель предельного напряже­ния сдвига может увеличиваться за счет роста размеров кристаллов льда. В период незначительных изменений ПНС эти два процесса уравновешивают друг друга, таким образом твердость мороженого изменяется незначительно. До достижения максимальных значений ПНС в молочном мороженом сохраняется слабоснежистая или сне­жистая структура. В период уменьшения ПНС отмечается сильно­снежистая или грубокристаллическая структура. В пломбире за весь период хранения при температуре 261 К снежистой структуры не установлено. Изменение ПНС при данной температуре связано с по­явлением и увеличением кристаллов лактозы.

    В процессе экспериментальных исследований A. A. Твороговой установлено, что наиболее интенсивно прочность структуры моро­женого возрастает в первые 1-1,5 месяца хранения. Наибольшего значения достигает показатель ПНС в молочном мороженом без гла­зури, хранившемся при температуре 261 и 265 К в глазированном молочном мороженом и в пломбире без глазури — при температуре хранения 261 К. Наибольшее значение ПНС отмечается в глазиро­ванном молочном мороженом при температуре хранения 255 и 243 К через 2—4 месяца.

    Таким образом, молочные смеси мороженого, в зависимости от концентрации дисперсной фазы при положительных температурах, можно условно отнести к ньютоновским жидкостям, вязкость кото­рых можно измерять на капиллярных и шариковых вискозиметрах. При достижении определенного предела содержания дисперсной фазы продукты становятся неньютоновскими жидкостями и облада­ют незначительной аномалией вязкости и малыми значениями ПНС. К этой группе можно отнести и смеси мороженого до фризерования при положительных температурах. Определять их реологические характеристики можно также и на ротационных вискозиметрах.

    После фризерования смесь становится вязко-пластичной и ее реологические характеристики для разрушенной и неразрушенной структуры можно измерять в основном на ротационных вискозимет­рах. Для оценки ее качественной характеристики — консистенции, оцениваемой наиболее чувствительной реологической величиной — ПНС, — можно использовать пенетрометры.

    При переходе структуры смеси при минусовых температурах из вязко-пластичного состояния в прктически твердое мороженое в процессе его закала и хранения, консистенцию его можно оценить величиной твердости, которую можно измерять приборами, осно­ванными на методе пенетрации: пласто метрам и, консистометрами, твердомерами, пенетрометрами и др.

    Для измерения консистенции мороженого с различной структу­рой и контроля технических процессов используется в основном сдвиговые характеристики, измеренные вискозиметрическим и пе — нетрационным методами. Поэтому рассмотрим наиболее распро­страненные реологические приборы, из которых необходимо выде­лить наиболее перспективные для использования не только в иссле­довательских целях, но и в промышленности для контроля качест­венной характеристики — консистенции мороженого на всех этапах его производства.


    Перспективы картонной  упаковки для молокаПерспективы картонной упаковки для молока
    Ежегодно на мировом рынке появляется более 100 тыс. видов продукции с различным жизненным циклом. То...
    Молодые, свежие и другие…Молодые, свежие и другие…
    Участившиеся в последнее время запросы в ГНУ «ВНИИМС» от таможенных служб различных регионов с прос...
    Фальсификация молока  и молочных продуктовФальсификация молока и молочных продуктов
    Приемы фальсификации молока за последние 2–3 года практически не изменились. Однако появились новые...
    Модернизация систем холодоснабжения производителей молочной продукции и мороженогоМодернизация систем холодоснабжения производителей молочной продукции и мороженого
    В статье приведено описание конкретных проектов модернизации и дооснащения систем холодоснабжения ра...
    Новая натуральная добавка –  бетулиносодержащий  экстракт берестыНовая натуральная добавка – бетулиносодержащий экстракт бересты
    Бетулиносодержащий экстракт бересты (БЭБ) (свидетельство о государственной регистрации № 77.99.23....
    Залог успеха УК «Молочные активы»Залог успеха УК «Молочные активы»
    В течение нескольких последних лет мы наблюдаем приток инвестиций в сельское хозяйство. При этом мо...
    Технологические качества коровьего молокаТехнологические качества коровьего молока
    Как отмечалось в статье Е. Домчевой и В. Миронова «Рокфор российской закваски»,опубликованной в № 22...
    Кто такие Лидеры и где их взятьКто такие Лидеры и где их взять
    Личность руководителя, его опыт, деловые и характерологические особенности играют ведущую роль в уп...
    ПОИСК ПО ПОРТАЛУ
      Карта сайта

    Технологии и оборудование для переработки молока и молочной сыворотки

    Профессиональные молоко-цистерны из Вологды

    ОБЗОР РЫНКА
    Зарегистрированных посетителей: 11848

    ПОПУЛЯРНЫЕ ЗАПРОСЫ
    Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

    Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

    В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

    Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

    Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

    Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

    Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

    Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

    Принимаю условия соглашения
    support@milkbranch.ru
    © 2007-2024. Издательский дом "Отраслевые Ведомости". Все права защищены
    Копирование информации данного сайта допускается только при условии установки ссылки на оригинальный материал
    Fri, 23 Feb 2024 03:33:28