Материал: Д6536 Переработка сырья животного происхождения

Определение чистоты молока (гост 8218–89)

Приборы и материалы. Прибор для определения чистоты молока с диаметром фильтрующей поверхности 27–30 мм; фильтры из полотна иглопробивного термоскрепленного для фильтрования молока; посуда мерная вместимостью 250 мл; термометр стеклянный технический с диапазоном измерения от 0 до 100 °С; водяная баня.

Ход анализа. Вставляют в прибор фильтр гладкой поверхностью кверху. Отбирают 250 мл хорошо перемешанного молока, которое подогревают до температуры (35 ± 5) °С и выливают в сосуд прибора. По окончании фильтрования фильтр вынимают и помещают на лист пергаментной или другой непромокаемой бумаги.

В зависимости от количества механических примесей на фильтре молоко подразделяют на три группы чистоты путем сравнения фильтра с образцом (табл. 6).

Таблица 6

Характеристика молока различных групп чистоты

Цвет фильтра должен соответствовать цвету молока в соответствии с требованиями ГОСТ 52054–2003. При изменении цвета фильтра молоко, независимо от количества имеющейся на фильтре механической примеси, относят к третьей группе чистоты.

Определение термоустойчивости молока по алкогольной пробе (ГОСТ 25228–82)

Метод основан на воздействии этилового спирта на белки молока, которые полностью или частично денатурируются при смешивании равных объемов молока со спиртом. Термоустойчивость молока по алкогольной пробе определяют при помощи водного раствора этилового спирта с объемной долей этилового спирта 68, 70, 72, 75 и 80 %.

Приборы, посуда и реактивы. Водяная баня; термометр стеклянный технический с диапазоном измерения от 0 до 100 °С; пипетки вместимостью 2 мл; чашки Петри.

Ход анализа. Молоко для определения термоустойчивости исследуют при температуре (20 ± 2) °С. В чистую сухую чашку Петри наливают 2 мл исследуемого молока, приливают 2 мл этилового спирта требуемой объемной доли, круговыми движениями смесь тщательно перемешивают. Спустя (2 ± 0,1) мин наблюдают за изменением консистенции анализируемого молока.

Если на дне чашки Петри при стекании анализируемой смеси молока со спиртом не появились хлопья, считается, что молоко выдержало алкогольную пробу. В зависимости от того, какой раствор этилового спирта не вызвал осаждения хлопьев в молоке, его подразделяют на группы (табл. 7).

Таблица 7

Оценка термоустойчивости молока

Определение бактериальной обсемененности молока

(ГОСТ 53430–2009)

В процессе жизнедеятельности бактерии выделяют в окружающую среду, наряду с другими окислительно-восстановительными ферментами, анаэробные дегидразы, по старой классификации называемые редуктазами. Существует зависимость между количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) в молоке и содержанием в нем редуктаз, что дает возможность использовать редуктазную пробу как косвенный показатель уровня бактериальной обсемененности сырого молока.

Метод основан на восстановлении резазурина окислительно-восстановительными ферментами, выделяемыми в молоко микроорганизмами. По продолжительности изменения окраски резазурина оценивают бактериальную обсеменность сырого молока.

Приборы, посуда и реактивы. Водяная баня; термостат; термометр стеклянный технический с диапазоном измерения от 0 до 100 °С; пробирки; пипетки вместимостью 1 и 10 мл; рабочий раствор резазурина.

Ход анализа.В пробирки наливают по 1 мл рабочего раствора резазурина и по 10 мл исследуемого сырого молока, закрывают резиновыми пробками и смешивают путем медленного трехкратного переворачивания пробирок. Пробирки помещают в редуктазник с температурой воды (37 ± 1) °С.

При отсутствии редуктазника допускается использовать водяную баню, обеспечивающую поддержание температуры (37 ± 1) °С.

Вода в редуктазнике или водяной бане после погружения пробирок с сырым молоком должна доходить до уровня жидкости в пробирке или быть немного выше, температуру (37 ± 1) °С поддерживают в течение всего времени определения.

Пробирки с сырым молоком и резазурином на протяжении анализа должны быть защищены от света прямых солнечных лучей (редуктазник должен быть плотно закрыт крышкой).

Время погружения пробирок в редуктазник считают началом анализа.

По истечении 1 ч пробирки вынимают из редуктазника, осторожно переворачивают. Пробирки с молоком, имеющим окраску от серо-сиреневой до сиреневой со слабым серым оттенком, оставляют в редуктазнике еще на 30 мин.

В зависимости от продолжительности обесцвечивания или изменения цвета молоко относят к одному из классов в соответствии с табл. 8.

Таблица 8

Оценка бактериальной обсемененности молока

Для оценки качества сырого молока при бактериальной обсемененности до 100 тыс. в 1 см³ используют посев на чашки Петри на среду КМАФАнМ.

При бактериальной обсемененности сырого молока до 300 тыс. время выдержки проб составляет 1,5 ч. Окраска сырого молока – от серо-сиреневой до сиреневой со слабым серым оттенком.

Цвет сырого молока от бледно-розового до белого через 1 ч выдержки свидетельствует о бактериальной обсеменности свыше 4 млн жизнеспособных клеток.

Оформление работы

Отчет о работе должен содержать цель работы, краткое описание методик экспериментов, результаты опытов, их анализ и выводы.

Лабораторная работа № 6 Сепарирование молока

Цель работы – ознакомиться с устройством сепаратора, назначением его отдельных частей, правилами эксплуатации, сборки и разборки, процессом сепарирования молока. Необходимо изучить влияние температуры сепарируемого молока на содержание жира в обезжиренном молоке, определить фактические потери жира при сепарировании.

Сепарирование, или разделение, жидкостей осуществляется под действием центробежной силы, возникающей в результате вращения барабана сепаратора. Скорость перемещения частиц (V, см/с) в процессе сепарирования подчиняется закону Стокса:

V = (2/9) π² n² R d² (ρ₁ – ρ₂ ) / μ,

где n – частота вращения барабана сепаратора, с^–1;

R – текущий радиус, на котором находится рассматриваемый ша-

рик, м;

d – диаметр жирового шарика, м;

ρ₁ – плотность плазмы молока, кг/м³;

ρ₂ – плотность жирового шарика, кг/м³;

μ – вязкость плазмы молока, Па·с.

Молоко представляет собой эмульсию молочного жира в плазме. Молочный жир находится в молоке в виде жировых шариков, диаметр которых колеблется в основном от 2 до 5 мкм. Разделение жира и плазмы возможно благодаря различной плотности молочного жира (930 кг/м³) и плазмы молока (не ниже 1032 кг/м³).

В процессе сепарирования молоко проходит через центральную трубку барабана сепаратора и через отверстия в трубке попадает в канальцы тарелкодержателя, затем в отверстия пакета тарелок и далее движется вверх. По мере подъема оно растекается тонкими слоями между тарелками, где под действием центробежной силы жировые шарики молока, как более легкие, продвигаются к оси вращения барабана, а обезжиренное молоко, как более тяжелая фракция, устремляется к периферии – к внутренней поверхности корпуса барабана.

Под давлением новых порций молока, поступающего в барабан, обезжиренное молоко и сливки поднимаются вверх. Сливки собираются под верхней разделительной тарелкой и через отверстие выходят в сборник для сливок. Обезжиренное молоко проходит над верхней разделительной тарелкой и выводится через отверстие в корпусе барабана сепаратора.

Для регулирования жирности сливок на их выходе в верхней части разделительной тарелки имеется регулировочный винт. Путем вращения регулировочного винта изменяют соотношение между количеством сливок и обезжиренного молока. Ввинчивая винт внутрь, ближе к оси барабана, уменьшают выход сливок, следовательно, содержание в них жира увеличивается. При вывинчивании винта увеличивается выход сливок и снижается их жирность.

Полнота отделения сливок от молока в барабане сепаратора зависит от скорости вращения барабана, температуры и качества сепарируемого молока, величины жировых шариков, скорости поступления молока.

С увеличением числа оборотов барабана повышается центробежная сила и, следовательно, скорость движения жировых шариков. В результате более мелкие жировые шарики успевают попасть в поток сливок, степень обезжиривания молока повышается. Чем крупнее жировые шарики, тем лучше отделяется жир от плазмы молока.

Молоко загрязненное и с повышенной кислотностью имеет большую вязкость. Из формулы Стокса видно, что скорость выделения жировых шариков обратно пропорциональна вязкости молока. Кроме того, частички грязи и слизи оседают на поверхности тарелок и на внутренней поверхности крышки барабана сепаратора, что мешает движению молока и ухудшает его обезжиривание. Поэтому сепарируемое молоко должно быть профильтровано, а его кислотность не должна превышать 22 °Т.

При правильно проведенном процессе сепарирования в обезжиренном молоке должно содержаться не более 0,05 % жира. Значительно улучшается сепарирование с повышением температуры молока, что обусловлено уменьшением его вязкости. Этому же способствует увеличение разности (ρ₁ – ρ₂), поскольку плотность жира понижается при нагревании быстрее, чем плотность плазмы.

В процессе сепарирования всегда происходят потери сырья, сливок, обезжиренного молока в виде остатков на тарелках барабана, посуде и т. д. Размеры потерь характеризуют работу предприятия: чем совершеннее процесс, тем меньше потери.

Сепарирование молока описывается уравнением материального баланса:

М_ц.м Ж_ц.м = М_о.м Ж_о.м + М_сл Ж_сл ,

где М_ц.м, М_о.м, М_сл – масса цельного, обезжиренного молока и сливок, кг;

Ж_ц.м, Ж_о.м, Ж_сл – массовая доля жира в цельном, обезжиренном

молоке и сливках, %.

Задание 1. Ознакомиться с устройством сепаратора, назначением отдельных его частей, правилами эксплуатации, сборки и разборки.

Каждый студент должен самостоятельно ознакомиться с правилами эксплуатации и устройством лабораторного сепаратора. Особое внимание нужно обратить на основную рабочую часть сепаратора – барабан, устройство и назначение тарелок сепаратора.

Задание 2. Изучить влияние температуры сепарируемого молока на содержание жира в обезжиренном молоке. С этой целью провести сепарирование молока при температуре 15, 30 и 45 °С и постоянном притоке молока.

Материалы, приборы и реактивы

1. Цельное молоко.

2. Лабораторный сепаратор.

3. Технические весы.

4. Водяная баня.

5. Емкости для цельного, обезжиренного молока и сливок.

6. Мешалка.

7. Термометр со шкалой от 0 до 100 °С.

8. Стеклянные стаканы на 100 мл.

9. Посуда и реактивы для определения в молоке и сливках массовой доли жира и кислотности.

Изучение влияния температуры молока на эффективность его сепарирования

На основании полученных данных следует построить график, отражающий зависимость массовой доли жира в обезжиренном молоке от температуры сепарирования молока. Сделать вывод о влиянии температуры молока на эффективность процесса сепарирования.

К заданию 3. Полученные данные представить в виде таблицы (табл. 10).

Таблица 10

Определение потерь сырья при сепарировании молока

Привести расчеты по определению теоретического и фактического выхода сливок, фактических потерь сливок, сравнить их с допустимыми потерями и обосновать причины потерь.

Лабораторная работа № 7 Нормализация молока

Цель работы – ознакомиться со способами нормализации молока при производстве цельномолочных продуктов.

Нормализация молока проводится в целях доведения массовой доли жира и сухих веществ в исходном сырье до значений, соответствующих стандартам и техническим условиям. Процесс нормализации исходного молока по жиру осуществляется периодическим (в емкости) или непрерывным (в потоке) способами.

При периодическом способе нормализации исходного молока по массовой доле жира в резервуаре смешивают определенное количество цельного молока с рассчитанным количеством обезжиренного молока или сливок в зависимости от массовой доли жира в нормализованном молоке.

Уравнение материального баланса, описывающее данный процесс, имеет вид: