Способ контроля фракционирования молочного жира

 

2) Автор изобретения

E. Г. Чернова,1

5

Восточно-Сибирский технологический институт (73) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФРАКБИОНИРОВАНИЯ

МОЛОЧНОГО ЖИРА

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной, к области производства сливочного масла с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот и консервированного, особенно стойкого масла, диетичес5 ких жировых смесей и детских молочных продуктов, может, быть использовано для контроля процесса получения отдельных фракций молочного жира, а кроме того, растительных масел и животных жиров, окрашенных пигментом натурального происхождения.

Известен способ контроля фракционирования жиров, предусматривающий отбор и очистку пробы жира от кристаллов твердой фракции, анализ жидкой фракции путем измерения физического показателя в процессе кристаллизации жира и установление момента окончания фракциониро- 2о вания по прекращению изменения физического показателя f1 ) .

Недостатком этого способа при использовании его для контроля фракционирования молочного жира является то, что абсолютное изменение физического показателя (показателя преломления) до и после окончания фракционирования незначительно, что не позволяет с достаточной точностью судить о фазовых изменениях в кристаллизуемом жире, определить окончание и продолжительность фракционирования при определенных условиях.

Бель изобретения — повышение точнос. ти контроля фракционирования молочного жира.

Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля фракционирования молочного жира, предусматривающем отбор и очистку пробы жира от кристаллов твердой фракции, анализ жидкой фракции путем измерения изменения физического показателя в процессе кристаллизации жира и установление момента окончания фракционирования по прекращению изменения физического показателя; в качестве физического показателя используют оптическую плотность, при этом последнюю

3 970219 4 измеряют в начале кристаллообразования лообразования при установлении темперапри температуре молочного жира на 1- туры молочного жира 30 С, что соответ20С ниже температуры плавления, при ствует фракционированию в течение 1 ч, достижении заданной температуры кристал- берут пробу жира массой 15 r и при темлизации и в прсцессе .выдержки молочного g пературе 30 С, соответствующей темпежира при заданной температуре кристал- ратуре фракционирования в момент контролизации. ля, фильтруют через стеклянные фильтры

Сущность способа заключается в сле- No 1 под вакуумом, создаваемым с подующем. мощью водоструйного насоса. Полученную

Контроль за изменениями в жире в 10 жидкую фракцию помешают в кювету, терпроцессе кристаллизации на каждой ста- мостатируют при 550С и измеряют оптидии фракционирования осуществляют в ческую плотность, которая составляет следующие основные периоды, соответст- 0 434 вующие наиболее выРаженным изменениЯм Таким же образом берут пробу жира агрегатного состояния жира. В начале 15 для измерения оптической плотности жидЮ кристаллообразования при охлаждении кой фракции в период достижения жиром о жира до температуры на 1-2 С ниже заданной температуры кристаллизации, температуры его плавления, при достиже- равной 25ОС, что соответствует 2 ч нии жиРом заданной темпеРатУРы кРистал- фракционирования. Затем берут и иослелизации и в процессе выдеРжки жиРа при 20 дую пробу жира в процессе его выдержзаданной темпеРатУРе кристаллизации до ки при темпера е кристалл ш и пРекРащениЯ изменениЯ оптической плот- (2 ОС) То у 3,g фракцио т ности жидкои фракции. При этом в каж- ния. Оба полученных показателя дый контролируемый период берут пробу оптической плотности жидкой фракции жира, ОтфильтрОВыВают От кристаллОВ я5 0 450 твердой фракции при т™ ратуре, соот- Процесс криста и считаю заветствующей темпеРатУРе кристаллизации, а и л дни из в момент контроля, термостатируют при рения оптической плотности жидкой фрак50-60 С и измеряют оптическую плотность жидкой фракции при синем светофильтРе. ц Твердую фракцию, полученную при

Процесс кристаллизации считают закон- . ии ф к ониро ния распла яют ченным, если два последних измерения и и 55ОC и измеряют ее опт ес ую

ОптическОЙ плОтнОсти жидкОЙ фракцеттт да сть котОрая Равна 0 403 ли одинаковые значения.

Продолжительность фракционирования

Продолжительность фракционирования на и на первой стадии рассчитывают по периона каждой стадии определяют по периоду ду Времен от начала процесса до превремени от начала его до прекращения к ще я изменения Оптической пло ости изменения оптической плотности жидкой фракции. Выход жидкой фракции (в ч) на перОбщую продолжительность фракциони- с и ф онирования (Я ) рования определяют путем суммирования по ф ул ределяют по времени, затраченного на каждой стадии

/ фракционирования. и (D -3 1

Выход жидкой фракции рассчитывают

2 — 2 по формулам материального баланса.

Пример, Пробу исходного жира, расплавленного при 55 С, помешают в где Я ; вес массы исходного жира; кювету с толщиной слоя 1 см и измеря)

ИСХ ют оптическую плотность на фотоэлектро-, ИСХ. j 1 оптическая плотНость соотв т2 Э 2 е—

Т . колор™ ре при длине волны 450 ммк. ственно исходного жира, жидкой олучают значение, равное 0,423. За- и твердой (высокоплавкой) тем расплав жира массой 100 r фракциофракции, полученных на первой нируют способом, предусматривающим стадии фракционирования. охлаждение расплава молочного жира при

Выход жидкой фракции равняется встрикивеипк Ло темлерет) ры кристелли— пеппи 25-27 С «е первой стелил и 15- ее g „- -57,4.(r ) .

17ОС - на второй стадии фракционирования.

В процессе фракционирования жира на На второй стадии фракционирования первой стадии в период начала кристал- первое измерение оптической плотности

5 7, 4(О,46 - О,ISO) 0,461" 0,429.Таблица1

Стадия фракционирования I (26 C) 1. (n =15)

Оптическая плотность

0,448 0,404

0,423

4,49

5,91

Коэффициент преломления 1,4523

1,453 1 1,4527 0,05

0,02

Стадия фракционирования Il (17 С) Оптическая плотность 0,448

4,25

4,91

0,470 0,429

Коэффициент преломления 1,453 1

0,04

1,4532 1,4526 0,006

По окончании фракционирования жира

Оптическая плотность 0,423

0,470

11,11

5 9702 жидкой фракции производят прй достижении жиром заданной температуры кристаллизации, равной 17 С, что соответствует

2 ч фракционирования на второй стадии.

Измеренное значение оптической плотности равняется 0,455.

Последуюший контроль фракционнрования осушествляют в процессе выдержки жира при температуре кристаллизации, в частности после 3 и 4 ч фракционирова- 10 ния, Оптическая плотиосп жидкой фрак» ции в эти периоды пропесса имеет оди, наковые значения, равные 0,467, а оптическая плотность твердой фракции -0,429.

Продолжительность фракционирования I s на второй стадии рассчитывают по периоду времени от начала процесса на этой стадии до прекрашения изменения оптической плотности жидкой фракции, которая равняется 3 ч.

Обшую продолжительность фракционирования определяют путем суммирования времени, затраченн ро на пещюй и второй стадиях фракционирования (2 ч+ 3 ч = 5 ч) .

Выход жидкой (легкоплавкой) фракции (М 1 ) определяют по формуле

19 6 где Ь и 3 — оптическая плотность

1 2 жидкой (легкоплавкой) и твердой (среднеплавкой) фракций по окончании фракционирования иа второй стадии.

Выход жидкой фракции равняется

Экспериментальные работы проводили на пробах летнего и зимнего молочного жира, при ртом каждую партию жира разделяли на 15 образцов и фракциониро-. вали в отдельности, проводя контроль за процессом путем определения показатели преломления при 50оС на рефрактометре

ИРФ-23 и оптической плотности, на фотоэлектроколориметре при температу» ре жира 50-60 С в кювете толпиной слоя 1 см и длине волны

450 ммк.

По результатам исследований определили степень перераспределения .оптической плотности и показателя преломления жира в процессе разделения его на фракции, приведенных в табл. 1.

970219

Коэффйциент преломления 1,4523

1,4532

0,06

Стадия фракционирования I (26 C) 2 (n 15) Оптическая плотность О, 27 1

0,295

0,267

8,85

1,48

Коэффициент преломления 1,4516

0,01

Стадия фракционирования Й (17 С) Оптическая плотность О, 29 5

0,314

0,283 6,44

4,07

Коэффициент. преломления 1,4522

0,04

По окончании фракционирования жира

Оптическая плотность 0,27 1

0,314

15,96

Коэффициент преломления 1,4516

0,06

По данным, приведенным в табл. 1, вщ но, что абсолютное изменение коэффи циента преломления, выраженное в процентном отношении величин показателя исходного жира и получаемых фракций, невелико. В отношении жидкой фракции изменение его по опытам практически одинаковое и составляет 0,06%. Абсолютное же изменение оптической плотности

Температура кристаллизации 26

2,5 - 3

1 (р =15) Г1рс !олжительность фракционирования, ч

1,4522 1,45 17 0,04

1,4525 1,4517 0,02 более значительно. Для жидкой фракции, в опыте 1 оно равняется 11,11%, а в опыте 2 - 15,96%.

Эффективность использования в качестве физического показателя оптической плотности для контроля фракционирования молочного жира наглядно видна также по данным, приведенным в табл. 2.

Таблииа2

970219

Продолжение табл. 2

Оптическая плотность

0,423

0,435 0,448 0,448

0,0036 0,0033 0,0030

0,827 0,734 0,677

Коэффициент преломления

М 1,4523 1,4529 1,4531

1,4531

0,0005

0,0005 0,0004

0,0349 0,030 1

0,0349

Температура кристаллизации 17 С

0.470

0,448 0,459 " 0,470

6 0,0030 0,0022 0,0058

0,0058

1,246

С,р 0,677 0,471 1,228

Коэффициент преломления

1,4531 1,4528 1,4532

6 0,0005 0,0002 0,0005

2, (n =15) 25 -3.

Оптическая

Ф

ПЛОТНОСТЬ

0,271

1,218 0,723

0,765

Продолжительность фракционирования, ч

Продолжительность фракционирования, ч

С 0,0.",49 0,0 123

Температура кристаллизации

0,282

0,0034

0,0348

26ОС

0,295

0,0021

1,4532

0,0004

0,03.0 1

0,296

0,0023

970219

Продолжение табл. 2, Коэффициент преломления

М 1,4516 lь4519 1в4522 1ю4522

Ч емпература кристаллизации 17о С

Продолжительность фракционирования, ч ч 1

2 3

0,314 0,314

М 0,296 0,302

6 0,0023 0,0031 0,0029 0,0030

Сч 0,765 1,032 0,942 0,967

Коэффициент преломления

М 1,4522 1,4523 1,4525 1,4525 б 0,0005 0,0005

Сч 0 0325 0 0369

0,0006 0,0006

0,0388 0,0389

По данным, приведенным в табл. 2, о где M — средняя арифметическая, Q среднеквадратичное отклонение, C.z— коэффициент вариации, видно, что значения оптической плотности жидкой фракции

s процессе кристаллизации изменяются в большей степени и оптическая плотность более чувствительна к изменениям состава исходного сырья и условий кристаллизации, чем показатель преломления.

Кроме этого, результаты исследований свидетельствуют о том, что изменения . в составе жидких фракций при выкристаллизовывании тугоплавких триглицеридов происходят в основном за счет увеличения количества оптически активных соединений, а изменение содержания соединений, способных преломлять свет, MpHQ p значительно.

Отсюда очевидна эффективность использования показателя оптической плотности

0,0129 0,0005 0,0005

0,8901 0,0348 0,0325 при контроле процесса кристаллизации молочного жира.

Использование изобретения позволит повысить точность контроля кристаллизации молочного жира и фракционирования его в целом, а также других окрашенных животных жиров и растительных масел, что дает возможность управлять процесФ сом в зависимости от различных условий, производить оценку тех или иных факторов, воздействуюшях на процесс кристаллизации, совершенствовать способы фракционирования с целью улучшения качества выделяемых фракций и повышения эффективности производства.

Формула изобретения

Способ контроля фракционирования молочного жира, предусматриваюшпй отбор

970219 14 начале кристаллообразования при температуре молочного жира на 1-2"С ниже температуры плавления, при достижении, заданной температуры кристаллизации и в процессе выдержки молочного жира е- при заданной температуре кристаллизации.

13 и очистку пробы жира от кристаллов твердой фракции, анализ жидкой фракции путем измерения изменения физического показателя в процессе кристаллизации жира и установление момента окончания фракционирования по прекращению измен ния физического показателя, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, в качестве физического показателя используют оптическую плот- < p ность, при этом последнюю измеряют в

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 126974, кл. 4 01 М 21/46, 1960.!

Составитель Н. Арцыбашева

Редактор М, Янович Техред И,Гайду Корректор У. Пономаренко

Заказ 8377/52 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4