خصوصیات جسمی شیر
ما خصوصیات بدنی زیر را پوشش خواهیم داد. اطلاعات بیشتر را می توان در متن والسترا یافت.
تراکم
ویسکوزیته
نقطه انجماد
تعادل اسید پایه
خواص نوری
تراکم
چگالی شیر و فرآورده های شیر برای موارد زیر استفاده می شود.
برای تبدیل حجم به جرم و بالعکس
برای برآورد محتوای جامدات
برای محاسبه سایر خصوصیات بدنی (به عنوان مثال ویسکوزیته سینماتیک)
چگالی ، جرم مقدار مشخصی از مواد که بر اساس حجم آن تقسیم می شود ، به موارد زیر بستگی دارد:
دما در زمان اندازه گیری
تاریخچه دما از مواد
ترکیب مواد (خصوصاً محتوای چربی)
ورود هوا (عارضه محصولات چسبناک تر)
با توجه به همه اینها ، چگالی شیر در محدوده 1027 تا 1033 کیلوگرم بر متر مکعب در 20 درجه سانتیگراد متغیر است.
جدول زیر چگالی فرآورده های لبنیاتی مختلف مایعات را به عنوان تابعی از ترکیب چربی و ترکیبات بدون چربی (SNF) نشان می دهد:
تراکم ترکیب محصول (کیلوگرم در لیتر) در:
چربی محصول (٪) SNF (٪) 4.4oC 10oC 20oC 38.9oC
شیر تولید کننده 4.00 8.95 1.035 1.033 1.030 1.023
شیر همگن 3.6 8.6 1.033 1.032 1.029 1.022
شیر چربی ، pkg 0.02 8.9 1.036 1.035 1.033 1.026
استحکام اسکیم 0.02 10.15 1.041 1.040 1.038 1.031
نیم و نیم 12.25 7.75 1.027 1.025 1.020 1.010
نیم و نیم ، قلعه 11.30 8.9 1.031 1.030 1.024 1.014
کرم سبک 20.00 7.2 1.021 1.018 1.012 1.000
کرم سنگین 36.60 5.55 1.008 1.005 0.994 0.978
ویسکوزیته
ویسکوزیته شیر و فرآورده های شیر در تعیین موارد زیر حائز اهمیت است:
میزان ابتکاری
نرخ انتقال جرم و گرما
شرایط جریان در فرآیندهای لبنی
شیر و شیر بدون چربی خنک شده ، رفتار نیوتنی را نشان می دهد ، که در آن ویسکوزیته از میزان برشی مستقل است. ویسکوزیته این محصولات به موارد زیر بستگی دارد:
درجه حرارت:
درجه حرارت سردتر به دلیل افزایش حجم دهنده میسل های کازئین باعث افزایش ویسکوزیته می شود
درجه حرارت بالاتر از 65 درجه سانتیگراد به دلیل دناتوره شدن پروتئین های آب پنیر باعث افزایش ویسکوزیته می شود
pH: افزایش یا کاهش pH شیر همچنین باعث افزایش میزان حجم مایکل کازئین می شود
شیر و خامه خام خنک شده رفتار غیر نیوتونی را نشان می دهد که در آن ویسکوزیته به میزان برشی بستگی دارد. برانگیختگی ممکن است باعث انسداد جزئی گلبول های چربی (چریدن جزئی) شود که باعث افزایش ویسکوزیته می شود. گلوبول های چربی که تحت انقباض سرد قرار گرفته اند ، ممکن است به دلیل همزدن پراکنده شوند و باعث کاهش ویسکوزیته شوند.
نقطه انجماد
افسردگی نقطه انجماد یک خاصیت تبانی است که با مولکولی بودن املاح به جای درصد با وزن یا حجم تعیین می شود. در صنایع لبنی از نقطه انجماد شیر عمدتاً برای تعیین آب اضافه شده استفاده می شود اما می توان از آن برای تعیین میزان لاکتوز در شیر ، تخمین مقدار پودر آب پنیر در پودر شیر بدون چربی و نیز تعیین میزان فعالیت آب پنیر استفاده کرد. دمای انجماد شیر معمولاً در دامنه -0.512 تا -0.550 درجه سانتی گراد با متوسط حدود -0.522 درجه سانتی گراد است.
تفسیر درست از داده های نقطه انجماد با توجه به آب اضافه شده بستگی به درک مناسب از عوامل مؤثر بر افسردگی نقطه انجماد دارد. با توجه به تفسیر نقاط انجماد برای تعیین آب اضافه شده ، مهمترین متغیرها وضعیت تغذیه ای گله و دسترسی به آب است. در زیر تغذیه باعث افزایش نقاط انجماد می شود. افزایش موقتی زیاد در نقطه انجماد بعد از مصرف مقدار زیادی آب اتفاق می افتد زیرا شیر از نظر خون ایزو اسمزی است. منابع اصلی آب اضافه شده غیر عمدی در شیر آب شستشو باقیمانده و میعان در سیستم شیردوشی است.
تعادل اسید پایه
هر دو اسیدیته و pH نیز برای اندازه گیری میزان اسیدیته شیر استفاده می شوند. pH شیر در دمای 25 درجه سانتیگراد به طور معمول در دامنه نسبتاً باریک 6.5 تا 6.7 متغیر است. دامنه طبیعی برای اسیدیته قابل تقسیم شیرهای گله 13 تا 20 میلیمول در لیتر است. به دلیل تنوع زیاد ذاتی ، اندازه گیری اسیدیته قابل تیتراژ دارای ارزش عملی کمی به جز اندازه گیری تغییرات اسیدیته است (به عنوان مثال ، در زمان تخمیر لاکتیک) و حتی برای این منظور ، pH اندازه گیری بهتری است.
در شیر بسیاری از اجزای تشکیل دهنده عملکرد بافر وجود دارد. عمده گروههای بافر شیر کازئین و فسفات هستند.
خواص نوری
خواص نوری اساس بسیاری از روشهای سریع و غیرمستقیم تجزیه و تحلیل مانند آنالیز مجاورت با جذب مادون قرمز یا پراکندگی نور را فراهم می کند. خواص نوری همچنین ظاهر شیر و فرآورده های شیر را تعیین می کند. پراکندگی نور توسط گلبول های چربی و میسل های کازئین باعث می شود که شیر کدو و مات به نظر برسد. پراکندگی نور هنگامی اتفاق می افتد که طول موج نور تقریباً برابر با ذره ذره باشد. بنابراین ذرات کوچکتر طول موجهای کوتاه تری را پراکنده می کنند. شیر چربی کمی آبی به نظر می رسد زیرا میسل های کازئین طول موج کوتاه تر از نور مرئی (آبی) را بیشتر از قرمز پراکنده می کنند. پیش ساز کاروتنوئید ویتامین A ، کاروتن موجود در چربی شیر ، مسئول رنگ "خامه ای" شیر است. ریبوفلاوین رنگ سبز مایل به سبز را به وجود می آورد...