Гомогенизация молока

27-01-2013, 13:07

Жир в молоке находится в виде мельчайших капелек (шариков) размером 2—5 мкм. По своей плотности жир значительно отличается от плазмы (обезжиренной части) молока, вследствие этого жировые шарики всплывают на поверхность.
При хранении молока, а также длительном сквашивании без перемешивания на поверхности его выделяется слой сливок.
Молоко теряет свою однородность (гомогенность), так как верхние слои его становятся, значительно богаче жиром, чем нижние. Отстой сливок вызывает ряд неудобств в производстве. Возникает необходимость воспрепятствовать отстою сливок.
Как известно, скорость всплывания жировых шариков может быть определена по формуле Стокса:
v = 2/9gr2 (d-d1)/η,

где V — скорость всплывания жировых шариков, см/сек; g — ускорение силы тяжести; g=981 см/сек2; r — радиус жирового шарика, см; d — плотность плазмы молока, г/см3; d1 — плотность молочного жира, г/см3; η — вязкость молока.
Из формулы видно, что скорость всплывания жировых шариков прямо пропорциональна квадрату радиуса жирового шарика. Это значит, что скорость всплывания крупных жировых шариков во много раз больше скорости всплывания мелких. Например, при уменьшении размера шарика в 10 раз скорость всплывания его уменьшится в 100 раз. Уменьшением размеров шариков путем механического их раздробления, можно резко снизить или практически предотвратить отстой сливок в молоке.
Это и достигается гомогенизацией молока, при которой жировые шарики дробятся и размеры их уменьшаются от 2—5 до 0,2 мкм в среднем. Мелкие жировые шарики теряют способность всплывать на поверхность. Это объясняется тем, что при уменьшении размеров жировых шариков резко увеличивается их удельная поверхность, в силу чего значительно возрастает величина трения между жировыми шариками и плазмой. Кроме того, плотность мелких жировых шариков (d1) приближается к плотности плазмы за счет относительно большого количества белковых веществ, адсорбированных поверхностью мелких жировых шариков, в силу чего разность d—d1 уменьшается, что снижает скорость всплывания шариков.
Мелкие жировые шарики при перемешивании равномерно распределяются по всей массе молока, и этим достигается его гомогенность, т. е. однородность, а также гомогенность выработанных из него кисломолочных продуктов. Гомогенизация, также улучшает консистенцию и вкус кисломолочных продуктов, способствует лучшей усвояемости их в организме человека.
Молоко гомогенизируют на специальных аппаратах — гомогенизаторах, представляющих собой плунжерные насосы высокого давления.
При ходе плунжера молоко засасывается в камеру гомогенизатора. При обратном движении плунжера создается высокое давление и молоко с большой скоростью продавливается через узкую щель из камеры гомогенизатора. При этом жировые шарики дробятся на более мелкие.
Обычно молоко гомогенизируют при температуре пастеризации и давлении 125—200 ат. Рекомендуется гомогенизировать молоко при давлении 175 ат, как обеспечивающем наибольшую вязкость кисломолочных продуктов.
Если молоко гомогенизируют при выходе из регенеративной секции пластинчатого пастеризатора, то температура молока 50—55° С.