Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов



Скачать 60.48 Kb.
Дата23.10.2014
Размер60.48 Kb.
ТипДокументы
УДК 637.(142+333): 545
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Канушина Ю.А. – аспирант, Кистер И.А. – инженер,

Лисин П.А. – д.т.н., профессор

ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет», г.Омск


Функциональная схема прибора для определения поверхностного натяжения молока и молочных продуктов представлена на рисунке. Прибор включает сифон 1, состоящий из негерметичного сосуда 2, наполненного водой, и герметичного сосуда 3. Сосуды 2 и 3 соединены между собой соединительной трубкой, один конец которой опущен под уровень воды в сосуде 2, а второй помещен в сосуд 3. На соединительной трубке установлен регулирующий клапан 4. В негерметичный сосуд 7 с исследуемой жидкостью установлен капилляр 6, соединенный при помощи соединительной трубки с герметичным сосудом 3 сифона 1. Другой конец трубки соединяет полость капилляра 6 с микроманометром 10.

Прибор работает следующим образом. Воздух, поступающий из сифона 1 через соединительную трубку в капилляр 6, повышают давление в капилляре до величины – Р и станет больше атмосферного Ратм. Мениск жидкости в капилляре начинает прогибаться, т.е. радиус кривизны уменьшается и возрастает лапласово давление со стороны исследуемой жидкости в сосуде 7, вызванное поверхностным натяжением исследуемой жидкости, а значения показаний микроманометра постепенно увеличиваются [1]. Повышенное давление в капилляре вытолкнет из него в сосуд с гелем пузырек воздуха. В геле на пузырек, кроме атмосферного давления Ратм, действует добавочное – лапласово давление Рл, обусловленное силами поверхностного натяжения жидкости. Сумма давлений Ратмл уравновешивается давлением Р, т.е. Р = Ратм + Рл

Учитывая, что добавочное давление определяется уравнением Лапласа



, получим: (1)

Так как вода продолжает поступать из сосуда 2 в сосуд 3 (см. рис.5.1), давление Р, а также разность давлений Р–Ратм в системе возрастает. При этом радиус пузырька, выдавливаемый из капилляра в сгусток, будет уменьшаться. Когда радиус пузырька станет наименьшим (равным радиусу капилляра), разность давлений Р-Ратм будет максимальной, в этот момент, согласно формуле (5.1), получим:



gif" name="object3" align=absmiddle width=186 height=42> (2)

где σ – поверхностное натяжение; R – радиус капилляра (радиус выделившегося пузырька);



(Р-Ратм)max=H – максимальный уровень подъема жидкости в многопредельном микроманометре.

Расчет величины поверхностного натяжения проводится по формуле:



(3)

где: R- радиус капилляра, мм;


H- высота максимального подъёма жидкости в микроманометре, кг/м2;

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;

k – постоянная характеристика многопредельного микроманометра (угол наклона измерительной трубки).

Рис. Схема прибора по определению поверхностного натяжения молочных продуктов методом максимального давления : 1- сифон; 2 - негерметичный сосуд; 3 – герметический сосуд; 4 - регулирующий клапан; 5– воздуховоды; 6 – капилляр; 7 – сосуд с исследуемым продуктом; 8 – электромагнит; 9 – терморегулятор; 10 – многопредельный микроманометр; 11 – миллиамперметр

Для определения размера радиуса капилляра используем жидкости с известными табличными значениями поверхностного натяжения, например, поверхностное натяжения дистиллированной воды равно 72,7 мДж/м2, этилового спирта 23,3 мДж/м2 (при температуре 293К). Рекомендуется радиус капилляра определять при различных значениях угла наклона микроманометра (k - константа прибора), и рассчитывать радиус капилляра как среднее арифметическое значение.

Для снижения погрешности измерения поверхностного натяжения следует проводить 8 параллельных замеров.

В таблице 1 приведены результаты измерения поверхностного натяжения некоторых молочных продуктов.


Таблица. 1. Поверхностное натяжение молока и молочных продуктов

( температура измерения 293 К)




Продукты


σ,

мДж/м2

1.

Молоко пастеризованное, Ж=3,2%

54,00

2.

Молоко пастеризованное, Ж=2,5%

55,70

3.

Молоко обезжиренное

57,74

4.

Пахта

55,00

5.

Сливки с массовой долей жира 10%

46,40

6.

Сливки с массовой долей жира 20%

44,80

7.

Сыворотка творожная

57,65

8.

Сыворотка творожная с концентрацией сухих веществ 40%

46,40

9.

Сыворотка подсырная с концентрацией сухих веществ 40%

50,00

10.

Сыворотка подсырная, 540Т

53,50

11.

Сыворотка подсырная, 17 0Т

57,82

12.

Сгущенное обезжиренное молоко, 42%сухих веществ

51,40

Определение оптимального числа замеров. Расчет оптимального числа параллельных экспериментальных замеров производится по формуле [1] :


(4)

где t – значение аргумента функции Лапласа при доверительной вероятности р = 0,95 ; t = 1,96; p = 0,99; t = 2,58; p = 0,999; t = 3,3;



S – среднеквадратическое отклонение;

Dsmax – максимальная абсолютная погрешность измерения.

Метрологическая характеристика предлагаемого метода приведена в табл. 2. Относительная погрешность измерения составляет не более 3,5 %, при уровне значимости Р = 0,99.


Таблица 2. Метрологическая оценка метода измерения поверхностного натяжения методом максимального давления


Параметры

Единицы

измерения



Пределы

измерения



Температура

°С

1…90

Динамическая вязкость

Па∙с

(1,1…6,2)∙10-3

Время замера

с

10…20

Оптимальное число параллельных замеров

-

8

Погрешность измерения

%

2…3,5

Разработанный модифицированный метод определения поверхностного натяжения позволяет исследовать молочные продукты с относительно не высокой погрешностью ( ≤ 4% ), продукты различной вязкостью, исследовать динамику изменения поверхностного натяжения в зависимости от температуры и содержания сухих веществ в исследуемом продукте.


Библиографический список:

  1. Ахназарова, С.Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии / С.Л. Ахназарова, В.В. Кафаров. – М.: Высшая школа, 1978. – 319 с.

  2. Лисин, П.А. Биотермодинамика поверхностного слоя молока и молочных продуктов: монография / П.А. Лисин. – Омск. Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008. – 135 с.

  3. Твердохлеб, Г.В. Химия и физика молока и молочных продуктов / Г.В. Твердохлеб, Р.И. Раманаускас. – М.: ДеЛи принт, 2006. – 360 с.

Реферат


УДК 637.(142+333): 545
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
Канушина Ю.А. – аспирант, Кистрер И.В. – инженер,

Лисин П.А. – д.т.н., профессор

ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет», г.Омск


Проведена метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов. Определена погрешность измерения исследуемой величины, оптимальное число повторностей, интервал изменения температуры и динамической вязкости. Погрешность измерения поверхностного натяжения не превышает 4%

Похожие:

Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconПрограмма по дисциплине сд. 07 "Микробиология молока и молочных продуктов " многоступенчатой профессиональной подготовки по специальности
Технология молока молочных продуктов" с учетом представлений, умений, навыков, полученных по дисциплине "Микробиология молока и молочных...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов icon13. Влияние тепловой обработки на липиды, углеводы, витамины, соли и ферменты молока
Термическую обработку (пастеризацию и стерилизацию) молока применяют для предохранения молочных продуктов от порчи и повышения стойкости...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconРабочая программа по дисциплине ен. Ф. 06 «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа»
«Производство продуктов питания из растительного сырья и для специальностей 270900 «Технология мяса и мясных продуктов», 271100 «Технология...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconКонспект по дисциплине «Биохимия молока и молочных продуктов»

Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconТема №2 Определение качества молока и молочных продуктов
Относительным количественным постоянством характеризуются молочный сахар, минеральные соли и в известной мере белки, т е сухой обезжиренный...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов icon«Пейте, дети, молоко»
Попадались даже заметки о том, что женщины в целом полнее мужчин именно потому, что употребляют больше молока и молочных продуктов....
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов icon11 Органолептическая оценка молока. 28 Маркировка мяса 26 Органолептические показатели мяса 11 Органолептическая оценка молока
Для молока второго сорта допускается наличие слабо выраженных кормовых запаха и вкуса в зимне-весенний период
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconОхлаждение и заморозка молока и молочных продуктов
В свежем молоке находятся бактерицидные вещества, в результате действий которых в первые часы количество микроорганизмов не только...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconЦель: рассказать о пользе молока и молочных продуктов для людей всех возрастов, особенно детей
Задачи: повысить познавательный уровень учащихся; воспитать интерес к здоровому питанию; формировать ценностное отношение к своему...
Метрологическая оценка модифицированного метода определения поверхностной энергии молока и молочных продуктов iconТеоретическое обоснование и практическая реализация технологии производства соево-молочных концентратов с пециальность 05. 18. 04 технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org