Материал: Д6536 Переработка сырья животного происхождения

Порядок выполнения работы

В полученном молоке определяют массовую долю жира и титруемую кислотность. Для проверки правильности сборки барабана сепаратора и его прогрева через сепаратор следует пропустить 2–3 л воды с температурой 60–65 °С.

Для сепарирования при каждой температуре используют 0,5 л молока. Первоначально сепарируют молоко, прогретое до 45 °С. Первые порции молока разбавлены водой, поэтому их собирают в отдельную посуду (100–150 мл) и затем не используют. После окончания сепарирования отбирают среднюю пробу обезжиренного молока и определяют в ней содержание жира. Аналогично поступают со следующими порциями молока, сепарируя их последовательно при температуре 30 и 15 °С.

Задание 3. Определить фактические потери жира в процессе сепарирования.

Порядок выполнения работы

По окончании сепарирования при одном из значений температуры (15, 30 или 45 °С по указанию преподавателя) следует взвесить полученные сливки и обезжиренное молоко и определить в сливках массовую долю жира (массовая доля жира в обезжиренном молоке установлена ранее).

Ход анализа аналогичен определению массовой доли жира в молоке, отличие заключается в последовательности заполнения жиромера. В данном случае в специальный сливочный жиромер сначала отвешивают на технических весах 5 г сливок, затем вносят 5 мл дистиллированной воды, 10 мл раствора серной кислоты и 1 мл изоамилового спирта. Все последующие операции те же, что и при определении массовой доли жира в молоке.

Теоретический выход сливок (В_т, %) рассчитывают по формуле

В_т = 100 (Ж_ц.м – Ж_о.м.н) / (Ж_сл – Ж_о.м.н),

где Ж_о.м.н – нормативная массовая доля жира в обезжиренном молоке,

(0,05 %).

Фактический выход сливок (В_ф, %) рассчитывают по формуле

В_ф = 100 М_сл / М_ц.м.

Фактические потери сливок ( П_ф, %) определяют по формуле

П_ф = 100 (В_т – В_ф) / В_т..

Следует сравнить фактические потери сливок с нормативными потерями (0,17 %). Затем необходимо рассчитать степень использования жира (СИ_ж, %) по формуле

СИ_ж = М_сл (Ж_сл – Ж_о.м) 100 / (М_ц.м – Ж_о.м),

где Ж_о.м – фактическая массовая доля жира в обезжиренном молоке, %.

По окончании работы все детали сепаратора моют в такой последовательности:

1) ополаскивают теплой водой;

2) моют раствором кальцинированной соды с концентрацией 0,5 % при температуре 50–55 °С;

3) ополаскивают теплой водой.

Порядок оформления работы

К заданию 1. Следует графически изобразить схему разделения молока на сливки и обезжиренное молоко в барабане сепаратора, описать процесс сепарирования молока.

К заданию 2. Результаты всех опытов свести в таблицу по следующей форме (табл. 9).

Таблица 9

при нормализации цельного молока обезжиренным молоком

М_н.м Ж_н.м = М_ц.м Ж_ц.м + М_о.м Ж_о.м;

При нормализации цельного молока сливками

М_н.м Ж_н.м = М_ц.м Ж_ц.м + М_сл Ж_сл,

где М_н.м, М_ц.м, М_о.м, М_сл – масса нормализованного, цельного, обезжи- ренного молока и сливок, кг;

Ж_н.м, Ж_ц.м, Ж_о.м, Ж_сл – массовая доля жира в нормализованном, цельном, обезжиренном молоке и слив- ках, %.

Исходя из этих формул, массу обезжиренного молока или сливок, необходимых для нормализации, рассчитывают следующим образом:

М_о.м = М_ц.м (Ж_ц.м – Ж_н.м) / (Ж_н.м – Ж_о.м);

М_сл = М_ц.м (Ж_н.м – Ж_ц.м) / (Ж_сл – Ж_н.м).

При расчете массы нормализующих компонентов на практике пользуются графическими методами – треугольником и квадратом.

При расчете по треугольнику в его вершинах записывают массовую долю жира компонентов, входящих в уравнение материального баланса. Например, при нормализации обезжиренным молоком в вершинах треугольника записывают М_н.м, М_ц.м, М_о.м; при нормализации сливками – Ж_н.м, Ж_ц.м, Ж_сл.

На внешних сторонах треугольника указывают разность между большим и меньшим содержанием жира компонентов, записанных в прилегающих вершинах, а на внутренних сторонах треугольника – массу компонентов, массовая доля жира в которых записана в противолежащих вершинах.

Например, Ж_н.м < Ж_ц.м, тогда М_н.м = М_ц.м + М_о.м. Заполняем треугольник (рис. 1).

Ж_н.м

Ж_ц.м – Ж_н.м Ж_н.м – Ж_о.м

М_о.м М_ц.м

М_н.м

Ж_ц.м Ж_о.м

Ж_ц.м – Ж_о.м

Рис. 1

Из треугольника составляем пропорцию в соответствии с правилом расчетного треугольника: отношение внутренних сторон к внешним – величина постоянная. Для полученного треугольника

.

Если М_ц.м известна, то, объединяя члены пропорции попарно, выводим расчетные формулы для М_о.м и М_н.м.

При расчете по квадрату в центре его записывают М_н.м. По углам квадрата с левой стороны – массовую долю жира в компонентах: Ж_ц.м и Ж_о.м – при нормализации обезжиренным молоком и Ж_ц.м и Ж_сл – при нормализации сливками. В углах с правой стороны квадрата указывают разность по диагоналям между большей и меньшей величинами. Эта разность показывает количественное отношение между компонентами смеси: Ж_ц.м и Ж_о.м , Ж_ц.м и Ж_сл.

Например, Ж_н.м < Ж_ц.м, тогда М_н.м = М_ц.м + М_о.м. Квадрат имеет вид, как на рис. 2.

Ж_ц.м Ж_н.м – Ж_о.м

Ж_н.м

Ж_о.м Ж_ц.м – Ж_н.м

Рис. 2

Если известна масса смеси и необходимо определить массу ее компонентов, то суммируют значение полученной разности в правой части квадрата, например:

Ж_н.м – Ж_о.м + Ж_ц.м – Ж_н.м = Ж_ц.м – Ж_о.м.

Затем записывают соотношение

,

из которого следует

.

При непрерывном способе нормализации молока в потоке часть сливок отводится из сепаратора-нормализатора, если массовая доля жира в молоке больше массовой доли жира в нормализованном молоке. В этом случае процесс можно описать следующим уравнением материального баланса:

М_ц.м = М_н.м + М_сл или М_н.м = М_ц.м – М_сл.

Массу сливок, которую необходимо отобрать от цельного молока, определяют по формуле, выведенной из уравнения материального баланса:

Нормализацию молока по сухим веществам проводят путем добавления к исходному молоку сухого или сгущенного обезжиренного молока в соответствии с уравнением материального баланса.

При определении массы сухого молока М_с.м учитывают его растворимость и содержание влаги:

М_с.м = 100 М / Р,

где М – масса сухого молока по рецептуре, кг;

Р – растворимость сухого молока, %.

Задание 1. Провести нормализацию молока по заданной массовой доле жира в смеси. Проверить состав нормализованной смеси на соответствие заданию. Рассчитать изменение содержания сухого обезжиренного молочного остатка в смеси при нормализации по жиру.

Материалы, приборы и реактивы

1. Цельное и обезжиренное молоко, сливки.

2. Стеклянный цилиндр на 250 мл.

3. Стеклянные стаканы на 250 мл.

4. Лактоденсиметр.

5. Приборы, лабораторная посуда и реактивы для определения массовой доли жира в молоке, сливках и обезжиренном молоке.

Методы исследования

Массовую долю жира определяют кислотным методом Гербера, плотность – ареометрическим методом (см. работу № 5).

Порядок выполнения работы

Во всех видах молочного сырья определяют массовую долю жира, а в цельном и обезжиренном молоке – еще и плотность. В соответствии с полученным заданием выбирают компоненты смеси. По заданной массе нормализованного молока рассчитывают их массу по формулам, приведенным выше.

Рассчитывают содержание сухого обезжиренного молочного остатка в нормализованной смеси:

СОМО_н.м = (М_ц.м СОМО_ц.м + М_сл СОМО_сл) / (М_ц.м + М_сл)

или

СОМО_н.м = (М_ц.м СОМО_ц.м + М_о.м СОМО_о.м) / (М_ц.м + М_о.м),

где СОМО_ц.м, СОМО_н.м, СОМО_о.м, СОМО_сл – массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка, соответственно, в цельном, нормализованном, обезжиренном молоке и сливках, %.

Массовую долю сухого обезжиренного молочного остатка в цельном молоке, сливках и обезжиренном молоке рассчитывают по формулам

СОМО_ц.м = (Д_ц.м + 2) / 4 + 0,225 Ж_ц.м;

СОМО_сл = (100 – Ж_сл) / 10,615;

СОМО_о.м = Д_о.м /4 + Ж_о.м + 0,59,

где Д_ц.м, Д_о.м – плотность цельного и обезжиренного молока лактоденсиметра (численно равна разности значения плотности в кг/м³ минус 1000) град.

Составляют смесь, определяют в ней массовую долю жира. Результаты анализа и расчетов записывают в таблицу (табл. 11).

Таблица 11

Сводная таблица расчета нормализации молока по массовой доле жира

Порядок оформления работы

Выполнить расчеты по нормализации всеми способами (по уравнению материального баланса, по треугольнику и квадрату). Заполнить таблицу. Сопоставить результаты анализа массовой доли жира в нормализованном молоке с заданным значением.

В случае расхождения значений массовой доли жира указывают возможные причины. Отмечают, как изменяется массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка цельного молока при нормализации его по жиру обезжиренным молоком или сливками.

Лабораторная работа № 8 Изучение факторов, влияющих на сычужное свертывание молока

Цель работы – ознакомиться с процессом свертывания молока под действием сычужного фермента. При этом изучить влияние количества вносимого сычужного фермента, температуры свертывания, содержания солей кальция, кислотности и режимов пастеризации молока на процесс его свертывания.

Одно из важных свойств молока – способность свертываться под действием сычужного фермента, широко используется в сыроделии при выработке разнообразных сыров. Лишь при производстве некоторых видов сыра вместо сычужного используется кислотное свертывание.

Свертывание молока сычужным ферментом происходит при слабокислой реакции молока (рН 5,9–6,0) и достаточной массовой доле растворимых солей кальция. Медленное или быстрое свертывание молока сычужным ферментом, образование «вялого» или «плотного» сгустка определяют формирование качественных показателей сыра. От свойств сычужного сгустка зависят скорость выделения сыворотки из сырного зерна при обработке его в ванне и массовая доля в нем влаги, которая, в свою очередь, влияет на ход ферментативных процессов созревания сырного теста и тем самым на качество сыра.

В настоящее время нет единой точки зрения на химизм сычужной коагуляции молока. Наиболее широкое распространение получила теория, рассматривающая сычужную коагуляцию как процесс изменения структуры казеиновых частиц. Согласно этой теории, различают две стадии действия сычужного фермента на молоко при его свертывании – ферментативную и коагуляционною.

На первой стадии под действием сычужного фермента происходит ферментативный разрыв пептидной связи между 105 и 106 аминокислотным остатком (фенилаланин–метионин) в полипептидной цепи æ-казеина. В результате æ-казеин распадается на нерастворимый пара-æ-казеин и растворимый гликомакропептид. Последний имеет высокий отрицательный заряд и обладает сильными гидрофильными свойствами. При его отщеплении происходит нарушение защитных свойств æ-казеина. Его электрический заряд снижается до изоэлектрического состояния, частично теряется гидратная оболочка, в результате чего снижается устойчивость казеиновых мицелл и они коагулируют.