Физические свойства молока

Файл : referat.doc (размер : 61,440 байт)

Плотность

Плотность, или объемная масса, молока при 20°С колеблется от 1027 до 1032 кг/м3. Средняя величина плотности заготовляемого в РФ моло​ка низкая и составляет 1028,5 кг/м3(или 28,5 градусов ареометра). Плот​ность молока зависит от температуры (понижается с ее повышением) и химического состава (понижается при увеличении содержания жира и повышается при увеличении количества белков, лактозы и солей).

Плотность молока, определенная с разу же после доения, ниже плотности, измеренной через несколько часов, на 0,8...1,5 кг/м3. Это объясняется улетучиванием части газов и повышением плотности жира и белков (за счет изменения коэффициентов температурного расширения) при постепенном понижении температуры молока. Поэтому плотность закупаемого молока следует определять не ранее чем через 2 ч после дойки.

Величина плотности молока меняется в течение лактационного периода, вследствие болезней, а также под влиянием кормовых раци​онов, породы и других факторов. Значительно отличаются от нормального молока по плотности молозиво и молоко, полученное от больных маститом животных, что объясняется резким изменением содержания в них белков, лактозы и других составных частей.

Плотность молока изменяется при фальсификации — понижает​ся при добавлении воды (каждые 10% добавленной воды вызывают уменьшение плотности в среднем на 3 кг/м3) и повышается при подснятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию. Однако молоко, не удовлетворяю​щее требованиям ГОСТа по плотности, например молоко, имеющее плотность ниже 1027 кг/м3, но цельность которого подтверждена стойловой пробой, принимается как сортовое.

Плотность других молочных продуктов, как и плотность молока, зависит от химического состава. Например, плотность (в кг/м3) сы​воротки (творожной, подсырной и казеиновой) равна, соответствен​но 1019...1026, 1018...1027 и 1020...1025, обезжиренного молока — 1032...1035, пахты - 1031...1033.

Вязкость и поверхностное натяжение

Вязкость, или внутреннее трение, нормального молока при 20°С в среднем составляет 1,8 • 10~3 Па • с с колебаниями от 1,3 • 10-3 до 2,2 • 10-3 Па • с. Она зависит главным образом от содержания белков и жира, дисперсности мицелл казеина и шариков жира, степени их гидратации и агрегирования. Сывороточные белки и лактоза незна​чительно влияют на вязкость молока.

В процессе хранения и обработки молока (перекачивание, гомо​генизация, пастеризация и т.д.) вязкость молока повышается. Это объясняется увеличением степени диспергирования жира, укрупне​нием белковых частиц, адсорбцией белков на поверхности шариков жира и т.д..

Практический интерес представляет вязкость сильноструктуриро​ванных молочных продуктов — сметаны, кисломолочных напитков и пр. Вязкость этих продуктов, обусловленная образованием внутренних структур, отличается от истинной вязкости ньютоновских жидкостей (к которым можно условно отнести цельное молоко). При течении ненью​тоновских жидкостей вязкость зависит от напряжения сдвига и гради​ента скорости. Для них введено понятие «эффективная вязкость», кото​рое характеризует равновесное состояние между процессами восстанов​ления и разрушения структуры в установившемся потоке (А. В. Горба​тов). Эффективная вязкость простокваши, ацидофилина и сметаны 30%-й жирности составляет 445,1791 и 305 Па • с • 10-3, соответственно.

Поверхностное натяжение молока (сила, действующая на едини​цу длины границы раздела фаз молоко—воздух) ниже поверхностного натяжения воды (72,7 • 10-3 Н/м) и при 20°С равно около 44 • 10-3 Н/м. Более низкое по сравнению с водой значение поверх​ностного натяжения объясняется наличием в молоке поверхностно-активных веществ (ПАВ) — фосфолипидов, белков, жирных кислот и т.д. Поверхностное натяжение молока зависит от его температуры, химического состава, состояния белков, жира, активности липазы, продолжительности хранения, режимов технологической обработки и т.д. Так, поверхностное натяжение снижается при нагревании мо​лока и особенно сильно при его липолизе, так как в результате гидро​лиза жира образуются ПАВ — жирные кислоты, ди- и моноацилглицерины, понижающие величину поверхностной энергии.

Натяжение в молоке возникает также на границе раздела других фаз — жир—плазма и воздух—плазма, способствуя образованию гидратных оболочек шариков жира и пены (А. П. Белоусов). Пенообразование имеет большое значение для некоторых процессов переработ​ки молока, например для процесса маслообразования, фризерования смеси при производстве мороженого и др. Вместе с тем пенообразование при получении, транспортировке, перекачивании, сепариро​вании и сгущении молока отрицательно влияет на качество получае​мых молочных продуктов, так как способствует дестабилизации жи​ровой эмульсии, липолизу и окислению свободного жира.