Efectul duratei de concentrare asupra cantității de apă evaporate, la temperaturi și suprafețe de evaporare constante

Obiectivul lucrarii

Obiectivul lucrarii este de a studia efectul duratei de concentrare a laptelui crud integral asupra cantitatii de apa evaporate, în timp ce temperatura de încalzire si suprafata de evaporare se vor mentine constante. Determinarea cantitatii de apa evaporate se va efectua prin metoda gravimetrica prin diferenta dintre masa laptelui crud integral înainte de a fi supus procesului de concentrare si masa laptelui concentrat. Se va determina de asemenea si valoarea aciditatii laptelui concentrat la diferiti timpi de concentrare prin metoda titrimetrica.

1. Introducere

Eliminarea partiala a apei vizeaza mai multe obiective, cum ar fi:

q Micsorarea volumului de apa din lapte;

q Marirea concentratiei celorlalti componenti,

q Marirea presiunii osmotice care duce la inhibarea dezvoltarii bacteriilor si la obtinerea unui produs mai stabil ca laptele normal.

În scopul evitarii degradarii termice a proteinelor si caramelizarii (brunificarii) lactozei, concentrarea se realizeaza, în general, prin încalzirea la temperaturi moderate de 50 -60°C, într-un timp relativ scurt, urmata de o destindere sub vid care produce o evaporare masiva a apei. Laptele este considerat concentrat daca densitatea d50°C este de 1270  1295 kg/l si continutul de substanta uscata %S.U este de 72,8  73%, la o temperatura de 20°C. Cantitatea de apa evaporata se determina cu relatia:

unde:

Qev = cantitatea de apa evaporata, kg;

Sf = continutul final de substanta uscata a laptelui concentrat, %;

Si =continutul initial de substanta uscata a laptelui înaintea concentrarii, %;

M(L+S) = masa amestecului lapte înaintea concentrarii, kg;

În regim discontinuu, concentrarea nu trebuie sa dureze mai mult de 2h pentru a evita modificarea ireversibila a substantei proteice.

Deci, putem spune ca procesul de concentrare a laptelui crud integral este influientat de urmatorii factori: temperatura de încalzire, durata de concentrare si suprafata de evaporare.

2. Partea experimentala

2.1 Aparate si sticlarie

Pentru realizarea procesului de concentrare:

q etuva termoreglabila;

q termometru pentru masurarea temperaturii laptelui;

q recipiente pentru încalzirea laptelui;

q ½ litru de lapte crud integral de vaca;

Pentru determinarea densitatii:

q cilindru gradat.

Pentru determinarea aciditatii:

q Solutie apoasa de NaOH 0,1N;

q Solutie etanolica 1% de fenolftaleina;

q Pahare Erlenmeyer;

2.2. Modul de lucru

Se va determina densitatea laptelui crud integral, care va fi supus apoi procesului de concentrare la diferiti timpi de concentrare. Din cantitatea initiala de lapte se vor lua 10 probe a câte 50 ml care se vor concentra pe rând la o temperatura constanta de 50°C, pastrând aceeasi suprafata de evaporare, dar modificând durata de concentrare de la 30 minute la 2 ore. Dupa concentrarea la timpi diferiti, probele se vor cântari la balanta analitica, masurând în acelasi timp si volumul acestora. Prin diferenta dintre masa initiala si cea de dupa fiecare concentrare, rezulta cantitatea de apa evaporata.