Визначення якості диспергування молочного жиру в струминно-щілинному гомогенізаторі молока

Autor: Samoichuk, Kyrylo, Kovalyov, Alexandr, Oleksiienko, Vadym, Palianychka, Nadiia, Dmytrevskyi, Dmytro, Chervonyi, Vitalii, Horielkov, Dmytro, Zolotukhina, Inna, Slashcheva, Alina
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5, № 11 (107) (2020): Технології та обладнання харчових виробництв; 16-24
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5, № 11 (107) (2020): Технологии и оборудование пищевых производств; 16-24
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 5, № 11 (107) (2020): Technology and Equipment of Food Production; 16-24
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: One of the urgent problems in the dairy industry is to reduce power input in the process of dispersing milk fat while ensuring a high degree of homogenization. This problem can be solved through the development and implementation of a virtually unexplored jet-slot milk homogenizer. The principle of its action implies the preliminary separation of cream from whole milk and its feed into the high-velocity flow of skim milk. The homogenization process occurs by creating a sufficient difference in velocities of the disperse and dispersing phases of the milk emulsion, which is mathematically described by Weber's criterion.Experimental studies of the effect of fat content in cream, cream feed rate, and width of the annular slot on dispersion indices during processing in the designed homogenizer have been carried out. The mathematical dependence which relates these parameters was found. It was proved that to obtain a milk emulsion with a dispersion level of 0.8 μm, the width of the annular slot should be 0.1–0.5 mm, fat content in cream 40–50 %, and the feed rate less than 40 m/s. The results of the evaluation of dispersion quality show a 7 % decrease in the average diameter of the fat globules compared to the most common values obtainable in the valve homogenizer. A refined critical value of the Weber criterion for dispersion of the fat phase of milk was determined (29 units) which indicates an increase in the intensity of the homogenization process in comparison with the jet milk homogenizer with a separate cream feed. The derived critical value of the criterion is necessary to create a theory of the process of dispersing milk fat and develop more efficient designs of milk homogenizers
Одной из актуальных задач молокоперерабатывающей промышленности является снижение энергетических затрат процесса диспергирования молочного жира при обеспечении высокой степени гомогенизации. Решить эту задачу возможно за счет разработки и внедрения практически не исследованного струйно-щелевого гомогенизатора молока. Принцип его действия заключается в предварительном отделении сливок из цельного молока и подача их в скоростной поток обезжиренного молока. При этом гомогенизация происходит за счет создания достаточной разницы скорости дисперсной и дисперсионной фаз молочной эмульсии, что математически описывается критерием Вебера.Проведены экспериментальные исследования влияния жирности сливок, скорости их подачи и ширины кольцевой щели на показатели дисперсности при гомогенизации в разработанном гомогенизаторе. Найдена математическая зависимость, которая связывает эти параметры. Доказано, что для получения молочной эмульсии с дисперсностью 0,8 мкм ширина кольцевой щели должна составлять 0,1–0,5 мм, жирность сливок 40–50 %, а скорость их подачи – меньше 40 м/с. Результаты оценки показателей качества диспергирования свидетельствуют об уменьшении среднего диаметра жировых шариков на 7 % по сравнению с наиболее распространенным в промышленности клапанным гомогенизатором. Было определено уточненное значение критического числа Вебера для диспергирования жировой фазы молока – 29, что свидетельствует об увеличении интенсивности процесса гомогенизации по сравнению с струйным гомогенизатором молока с раздельной подачей сливок. Найденное критическое значение критерия необходимо для создания теории процесса диспергирования молочного жира и разработки более эффективных конструкций гомогенизаторов молока
Однією з актуальних задач молокопереробної промисловості є зниження енергетичних витрат процесу диспергування молочного жиру при забезпеченні високого ступеня гомогенізації. Вирішити цю задачу можливо за рахунок розробки та впровадження практично не дослідженого струминно-щілинного гомогенізатора молока. Принцип його дії полягає у попередньому відділенні вершків з незбираного молока і подачі їх у швидкісний потік знежиреного молока. При цьому гомогенізація відбувається за рахунок створення достатньої різниці швидкості дисперсної та дисперсійної фаз молочної емульсії, що математично описується критерієм Вебера.Проведені експериментальні дослідження впливу жирності вершків, швидкості їх подачі та ширини кільцевої щілини на показники дисперсності при гомогенізації в розробленому гомогенізаторі. Знайдено математичну залежність, яка пов'язує ці параметри. Доведено, що для отримання молочної емульсії з дисперсністю 0,8 мкм ширина кільцевої щілини має складати 0,1–0,5 мм, жирність вершків 40–50 %, а швидкість їх подачі – менше 40 м/с. Результати оцінки показників якості диспергування свідчать про зменшення середнього діаметра жирових кульок на 7 % у порівнянні з найбільш поширеним у промисловості показниками клапанного гомогенізатора. Було визначено уточнене критичне значення критерію Вебера для диспергування жирової фази молока – 29, що свідчить про збільшення інтенсивності процесу гомогенізації в порівнянні з струминним гомогенізатором молока з роздільною подачею вершків. Знайдене критичне значення критерію необхідне для створення теорії процесу диспергування молочного жиру та розробки більш ефективних конструкцій гомогенізаторів молока
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: