Методы анализа молока и молочных продуктов - Инихов Г.С.
Скачать (прямая ссылка):
Прибор (рис. 23) состоит из двух пластин размерами 125Х(125х4 лис, плотно соприкасающихся между собой.
Одна пластина из органического стекла служит эталоном. Роль другой пластины выполняют сливки, помещенные в сосуд из красной меди таких же размеров, что и эталон. J
Верхней стороной эталон плотно соприкасается с сосудом-нагревателем, в котором циркулирует вода, имеющая постоянную температуру, поддерживаемую в термостате 1, нижней — со сливками. Сосуд со сливками плотно прилегает к толстому слою воды, который выполняет роль термостата низкой температуры. В поверхностях соприкосновения нагревателя с эталоном, эталона со слив-
Рис 23. Схема прибора для определения термических коэффициентов:
/ — термостат; 2 — контактный термометр; 3 — потенциометр; 4 — сосуд Дьюара; 5 — переключатель; б — термопары; 7 — термостат низкой температуры: Є — аккумулятор; 9 — нормальный элемент; W — нагреватель; // - эталон.
ками и сливок с водой расположены термопары. Они помещены в выфрезерованные в медных пластинах канавки сечением 2Xl мм и длиной 62 мм и тщательно изолированы от стенок пластин слоем слюды и бакелитового лака.
Свободные концы термопар через холодный спай и переключатель подсоединены к лабораторному потенциометру типа ПМПЛЗ, с которым соединены аккумулятор постоянного тока напряжением 4—6 в, емкостью 50— 80 а • ч, нормальный элемент Вестона и стрелочный галь-
ванометр высокой чувствительности (1 град соответствует 0,44 ма), детектирующий ток (нуль-прибор). Термоэлектродвижущую силу отсчитывают по шкале реохорда.
Собирают прибор, подогревают воду в термостате / приблизительно до 30 С, сливки наливают на вторую пластину, помещая их между эталоном и водяным термостатом низкой температуры. Установив контактным термометром 2 и реле постоянную температуру (30°С), включают потенциометр, все действующие части прибора и приступают к измерению. Малая толщина пластин по сравнению с их остальными размерами дает возможность свести к минимуму потери тепла боковыми поверхностями в окружающую среду.
Коэффициент температуропроводности сливок рассчитывают по формуле
где С2—коэффициент температуропроводности эталона, м2/ч (Ct2=0,000336); Ka — теплоотдача конвекцией.
Коэффициент теплопроводности сливок определяют по установившемуся тепловому состоянию из соотношения
где %э — коэффициент теплопроводности эталона (Яэ= =0,202 ккал/(м • ч • град); /і— температура нагревания, °С; t2 — температура сливок, °С; U — температура нижнего слоя, °С.
Удельная теплоемкость сливок определяется уравнением
X
с =-ккалЦкг-град),
ad
где d — плотность сливок, кг/ж3.
Из опытных данных и их последующего обобщения получены частные уравнения для определения теплофи-зических характеристик сливок в зависимости от их жирности:
коэффициент теплопроводности сливок при жирности до 62%
I =0,4646 — 0.0047Ж ккалЦм-ч-град);
50
при жирности от 62 до 100%
0,1984 — 0,00044Ж ккалЦм ч-град);
коэффициент температуропроводности при жирности сливок от 3 до 100%
Cl04 = 4,92 — 0.0184Ж;
удельная теплоемкость сливок при жирности от 3 до 70%
с = 0,9384 — 0,0068Ж;
при жирности от 70 до 88%
с = 0.5036.
Зависимость теплофизических свойств сливок от их жирности по данным В. Борисова приведены в табл. 5.
Табли ца 5
Жирность сливок,%
Средняя температура,
••С
Коэффициент теплопроводности ккалЦм ¦ ч-град)
Коэффициент температуропроводности, м*1ч
Удельная теплоемкость, ккалЦкг-граду
3,2 5,5 9,0 17,7 23,2 28,0 35,0 43,7 48,1 58,8 63,0 68,0 70,0 75,0 78,0 84,0 88,0
29,1 28,5 28.9 29,4 29,3 30,2 31,1 30,2 30,4 29,5 31,4 30,8 30.9 30,9 31,8 32,1 32,0
0,4496 0,4388 0,4223 0,3814 0,3456 0,3330 0,3001 0,2592 0,2385 0,1882 0,1707 0,1685 0,1676 0,1654 0,1641 0,1617 0,1597
0,000486 0,000482 0,000475 0,000454 0,000445 0,000440 0,000428 0,000412 0,000403 0,000384 0,000376 0,000376 0,000364 0,000354 0,000349 0,000387 0,000330
0,9166 0,9010 0,8772 0,8185 0,7813 0,7480 0,7004 0,6408 0,6114 0,5386 0,4751 0,4846 0,5036 0,5036 0,5036 0.5036 0,5036
Метод определения теплоемкости И. Розовского
И. Розовский разработал метод определения теплоемкости жидкости нагреванием электрическим током, что дает возможность определить истинную теплоемкость
51
При любой температуре. При нагревании электрическим током используют сосуд Дьюара, что практически исключает лучеиспускание прибора.
Методика определения. В сосуд Дьюара (рис. 24) емкостью 500 мл вливают 350—400 мл сливок (молока), предварительно нагретых до 40—50° С для полного расплавления твердого молочного жира и быстро охлажденных до 1—3°С. Опускают никелиновую спираль, по которой проходит ток, закрывают крышку с пропущенным через нее термометром. Водяной эквивалент термометра
Теплоемкость сливок (молока) вычисляют по формуле
где 0,24 — число калорий, эквивалентных 1 дж; I — сила тока, а; V—напряжение тока, в; т — время прохождения тока; іщ — масса внутренней части сосуда Дьюара, г; Ci — теплоемкость стекла (Ci =0,2); т2— масса никелиновой спирали, г; с2— теплоемкость никелиновой проволоки (с2=0,11); т3 — объем погруженной в молоко части термометра, определяемый по объему вытесненной
