Оборудование, приборы и материалы

 

Для работы используется сепаратор малой производительности («Волга», «Салют», «Сатурн»); аппаратура и реактивы для определения массовой доли жира в молоке, сливках и обезжиренном молоке; натуральное молоко кислотностью не выше 20⁰Т; моющие и дезинфицирующие растворы; весы.

 

Методы исследования

 

Массовая доля жира в молоке, сливках и обезжиренном молоке определяется кислотным методом Гербера.

 

Определение массовой доли жира в молоке

В чистый сухой жиромер, стараясь не смочить горлышко, наливается 10 см³ серной кислоты (плотностью 1,81-1,82 г/см³) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляется пипеткой 10,77 см³ молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом.

Молоко из пипетки должно вытекать медленно, чтобы жидкости не перемешивались. Выдувание молока из пипетки не допускается. Затем в жиромер добавляется 1 см³ изоамилового спирта.

Жиромер закрывается сухой резиновой пробкой, вводя ее немного более чем наполовину в горлышко жиромер. Затем жиромер встряхивается до полного растворения белковых веществ, переворачивая 4-5 раз так, чтобы жидкость в нем полностью перемешалась, после чего жиромер ставится пробкой вниз на 5 мин в водяную баню (65 ± 2)⁰С.

Вынув из бани жиромеры, вставляют их в патроны центрифуги рабочей частью к центру, располагая их симметрично, один против другого. При нечетном числе жиромеров в центрифугу помещается жиромер, наполненный водой.

Закрывается крышка центрифуги, жиромеры центрифугируются 5 мин со скоростью не менее 1000 об/мин. Затем снова помещаются в водяную баню на 5 мин с той же температурой. По истечении указанного времени жиромеры вынимаются и по шкале определяется содержание жира в исследуемом молоке. При отсчете жиромер держать вертикально, граница жира должна быть на уровне глаз. Движением пробки вверх или вниз устанавливается нижняя граница жира на начало шкалы или на целое деление шкалы и от него отсчитывается число делений. Граница жира должна быть резкой, а столбик жира – прозрачным.

При наличии кольца (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, а также различных примесей в жировом столбике анализ проводится повторно.

 

Определение массовой доли жира в сливках

 

При определении содержания жира в сливках в чистый сухой сливочный жиромер отвешивается 5 г продукта, затем добавляется 5 см³ воды и по стенке слегка наклоненного жиромера дозатором добавляется 10 см³ серной кислоты (плотностью 1810-1820 кг/м³, а для сладких творожных изделий - плотностью 1800-1820 кг/м³) и 1 см³ изоамилового спирта. Далее определение проводится как для молока.

Подогревание жиромеров перед центрифугированием в водяной бане производится при частом встряхивании до полного растворения белковых веществ.

Жиромер показывает содержание жира в продукте в процентах. Объем двух делений шкалы сливочного жиромера соответствует 1 % жира в продукте. Отсчет жира проводится с точностью до одного маленького деления жиромера.

Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,5 % жира. За окончательный результат принимается среднее арифметическое двух параллельных определений.

В сливках и сметане, содержащих более 40 % жира, и при массовых определениях жира в творожных изделиях берется масса навески продукта 2,5 г и воды 7,5 см³. В этом случае содержание жира в продукте соответствует показанию жиромера, умноженному на два.

 

Определение массовой доли жира в обезжиренном молоке

 

При определении массовой доли жира в обезжиренном молоке узкое отверстие жиромера для обезжиренного молока плотно закрывается маленькой резиновой пробкой и ставится в штатив. В жиромер вносится дозатором 2 раза по 10 см серной кислоты плотностью 1815-0,005 кг/м³, затем осторожно по стенке 2 раза добавляется пипеткой на 10,77 см³ обезжиренное молоко и дозатором 2 см³ изоамилового спирта. Закрыв жиромер пробкой, встряхивается содержимое до полного растворения белковых веществ и центрифугируется 3 раза с подогревом в бане (65 ± 2)⁰С между каждым центрифугированием и перед отсчетом.

Для предотвращения обугливания и образования пробок после встряхивания перед центрифугированием жиромеры помещаются на 5 мин в баню с температурой 45-50⁰С.

После первого центрифугирования для облегчения регулирования уровня молока слегка приоткрывается маленькая пробка жиромера, не вынимая ее совсем, и с помощью большой пробки устанавливается верхний уровень жидкости в градуированной части. Заметного отделения жира обычно не наблюдается. Затем верхнее отверстие плотно закрывается, содержимое центрифугируется вторично, и после выдерживания в бане проверяется положение уровня жидкости. После третьего центрифугирования вынимается маленькая пробка и, помещая жиромер в водяную баню, следят за тем, чтобы уровень жидкости не поднимался выше делений шкалы. Вынимается жиромер из бани, регулируется уровень жидкости пробкой, устанавливается нижняя граница жиромера на ближайшем целом делении и отсчитывается по шкале уровень жира.

 

Методика выполнения работы

Работа начинается с подготовки сепаратора. Чистые детали дезинфицируются и собирается барабан и сепаратор в целом. Перед сборкой барабана взвешивается его крышка. При установлении барабана на вал электродвигателя, проверяется положение сливочного винта и отверстия для выхода обезжиренного молока. Проверяется правильность сборки сепаратора в целом.

Молоко, предназначенное для сепарирования, взвешивается и определяется в нем содержание жира.

Сепаратор пускают в работу. После достижения барабаном рабочей частоты вращения в него подается нагретое до 35-40⁰С молоко. Сразу отбирается первая проба обезжиренного молока и далее через определенные промежутки времени в сухую посуду отбираются пробы обезжиренного молока (всего 4-5 проб). В отобранных пробах определяется массовая доля жира и кислотность.

После окончания сепарирования молока через барабан пропускается часть обезжиренного молока для вытеснения остатков сливок и прекращается сепарирование. Повторно отбирается проба обезжиренного молока, определяется в ней содержание жира. После полной остановки барабана сепаратор разбирается. Крышка барабана сепаратора взвешивается. По разности между массой крышки до и после сепарирования определяется количество сепараторной слизи, визуально знакомятся с ее качеством, рассчитывается выход сепараторной слизи в процентах от массы просепарированного молока. Барабан сепаратора и приемная посуда моется.

Полученные сливки и обезжиренное молоко взвешиваются отдельно и определяется в них массовая доля жира. Для определения потерь П_ж в кг, жира составляется жиробаланс сепарирования:

 

П_ж=[m_м· Ж_м – (m_cл· Ж_сл + m_об· Ж_об)] / 100, (28)

где m_м – масса сепарированного молока, кг;

m_cл – масса сливок, полученная при сепарировании, кг;

m_об - масса обезжиренного молока, кг;

Ж_м, Ж_сл, Ж_об – массовая доля жира соответственно в молоке, сливках, обезжиренном молоке, %.

Относительные потери жира П_отн в % от количества переработанного жира рассчитывается по формуле:

 

П_отн = 10000 · П_ж / m_м · Ж_м, (29)

Фактический расход молока Р_м на 1 кг сливок определяется по формуле:

 

Р_м = m_м / m_сл. (30)

Пересчитывается расход молока фактической жирности на расход молока базисной жирности Р_мб в кг:

Р_мб = Р_м · Ж_м / Ж_{мб .}(31)

где Ж_мб – базисная массовая доля жира в молоке, %.

 

По массовой доле жира в первых 4-5 пробах обезжиренного молока строится график изменения содержания жира в обезжиренном молоке (рис.11).

 

 

 

 

2 3

Продолжительность сепарирования, мин

 

Рис. 11 Изменение содержания жира в обезжиренном молоке в процессе сепарирования

 

Выделяются три стадии сепарирования: 1 стадия – неустановившегося режима; 2 стадия – установившегося режима; 3 стадия – повышения содержания жира в обезжиренном молоке (может быть обнаружена при длительной работе сепаратора). Для сокращения стадии неустановившегося режима проводится прогрев барабана сепаратора. С этой целью через барабан сепаратора после достижения им рабочей частоты вращения пропускается горячая вода температурой 50-60⁰С в количестве 5-6 объемам вместимости барабана сепаратора. Первая порция обезжиренного молока, равная одному объему барабана сепаратора, при сепарировании молока отбирается в отдельную посуду и не анализируется, так как она разбавлена водой. Далее повторяется работа, как описано выше и заканчивается построением графика изменения содержания жира в обезжиренном молоке.

Оформление работы

Описывается подготовка сепаратора к работе, пуск сепаратора, сепарирование и остановка сепаратора согласно руководства по эксплуатации данного сепаратора. Выполняются расчеты по определению потерь расхода сырья на единицу сливок. Заполняется табл. 2.18

 

Таблица 2.18 Содержание жира в продуктах сепарирования

 

Молоко	Обезжиренное Молоко	Сливки	Потери жира	Расход молока Рм кг на 1 кг сливок
масса, кг	массовая доля жира, %	масса жира, кг	масса, кг	массовая доля жира, %	масса жира, кг	масса, кг	массовая доля жира, %	масса жира, кг	кг	%

 

Строится график изменения массовой доли жира в обезжиренном молоке при сепарировании. Обосновывается изменение массовой доли жира в обезжиренном молоке в процессе сепарирования. Отмечается влияние прогрева барабана сепаратора на обезжиривание молока. Строится график изменения массовой доли жира в обезжиренном молоке для саморазгружающихся сепараторов. Определяется индекс сепарирования К, принимая Ж_об по стадии установившегося режима.

 

Контрольные вопросы

 

1) Перечислить правила безопасности работы на сепараторе?

2) Для чего необходимо перед сепарированием пропускать горячую воду через барабан сепаратора?

3) В чем состоит подготовка сепаратора к работе?

4) Как отбираются пробы молока, сливок и обезжиренного молока?

5) Методика определения жира в молоке, сливках и обезжиренном молоке.