Исследования насыпной плотности сухих молочных смесей

К важнейшим характеристикам дисперсных многокомпонентных смесей на основе сухого молока относится насыпная плотность. По этому показателю оценивается качество готового продукта и его способность к хранению, оценивается состояние продукции после длительного хранения. По изменению значения этого показателя в процессе хранения судят о способности сухой смеси к восстановлению. В рамках работы по изучению процессов приготовления многокомпонентных комбинированных кормов на основе сухого молока для выпойки молодняка сельскохозяйственных животных проведены исследования зависимости насыпной плотности сухих смесей от содержания в ней жировой фазы. В качестве объекта исследования использовалось сухое обезжиренное молоко (ГОСТ 10370), которое смешивали с жиро-фосфатидной композицией (ГОСТ 28414). Содержание жировой фазы варьировалось в соответствии с различной рецептурой продукта (3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31 % жира). Ингредиенты смешивались в течение трех минут в двухлопастном смесителе.

Исследования выполнены согласно ГОСТ Р «Продукты молочные сухие. Метод определения насыпной плотности» на экспериментальной установке, основными рабочими органами которой являются мерный цилиндр, который с помощью резиновой втулки с держателем крепится к ударному устройству. Определялись три вида показателей: объемная насыпная плотность; рыхлая насыпная плотность; насыпная плотность. Объемную насыпную плотность находили как отношение массы продукта к его объему в мерном цилиндре без уплотнения продукта; рыхлую насыпную плотность – как отношение массы продукта к его объему после 100 ударов с частотой 250 в минуту и насыпную плотность – то же, но после 625 ударов. Значение объемной насыпной плотности прямо связано с размерами частиц сухого молока, а значение рыхлой насыпной плотности коррелирует прочностью их связей.

На рисунке представлены зависимости насыпной плотности от содержания жировой фазы в смеси при различном механическом воздействии (количестве ударов). Из приведённых зависимостей следует, что с увеличением количества ударов на материал происходит увеличение насыпной плотности, следовательно – уменьшение объёма смеси. Данное явление может быть объяснено тем, что при введении в смесь жидкой жировой фазы на частицах образуются адсорбционные слои, жидкая фаза накапливается в зазорах между частицами и удерживается на них силами поверхностного натяжения. Это
увеличивает силы межчастичного взаимодействия, и при контактах между частицами проявляются силы капиллярного сцепления, что и вызывает увеличение насыпной плотности. Из сравнения кривых 2 и 3 следует, что продукт ведет себя подобно, в зависимости от содержания жировой фазы, с той лишь разницей, что количественное значение плотностей отличается, т.е. изменяется практически линейно. При увеличении концентрации более 26% происходит некоторое уменьшение насыпной плотности дисперсной системы, что можно объяснить образованием конгломератов из частиц, соединенных силами капиллярного сцепления. 

И.А. Бакин, А.В. Шилов
ГОУ ВПО «Кемеровский технологический институт
пищевой промышленности», Кемерово