ТЕПЛОФІЗИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕРШКОВОГО МАСЛА

Теплофізичні характеристики вершкового масла

Теплоємність масла за даними Ю.О. Оленєва з урахуванням теплоти фазових переходів, що відбуваються з водою, тригліцеридами та іншими компонентами за від’ємних температур, у табл. 1.

Таблиця 1. Теплоємність с, Дж/(кг·К) вершкового масла залежно температури, ºС

Масло	Температури t, °С
	15…20	10…15	0…5	0…–2,1	–2,1…–6,5	–7,4…–10,6	–15,4…–18,5	–21,2…–33,6
Вироблене способом збивання:
несолене	5129	4421	3094	5030	4811	2901	2110	1248
солене	5183	3948	3266	3102	5656	5602	2901	1470
Вироблене способом ПВЖВ	5200	4208	3153	7892	7042	3253	2198	1331
Селянське з масовою часткою жиру 78 %	4970	4600	3245	8771	7888	3316	2291	1457

Примітка. ПВЖВ – перетворення високожирних вершків.

Усереднені дані з теплоємності за додатних температур наведено в табл. 2.

Таблиця 2. Теплоємність вершкового масла с, Дж/(кг·К)

Температура t,ºС
0…5	5…10	10…15	15…20
2973	3663	4145	5620
3182	3685	4190	5127
3100	–	4400	5100

Теплоємність вершкового масла с, Дж/(кг∙К), визначають за такими формулами:

за температури Т = 275…290 К

с = – 966 + 13,4Т;                                            (1)

за температури Т = 313…363 К

с = 64 + 7,29Т.                                        (2)

Для розрахунку теплоємності масла з W = 17 % можна застосовувати точніші формули:

за температури Т = 313…363 К

с = 1941 + 7,61(Т – 273);                                         (3)

за температури Т = 303…353 К

с = 2041 + 6,64(Т – 273).                                         (4)

Під час охолодження масла від додатних до від’ємних температур його теплопровідність менш помітно змінюється, ніж теплоємність (табл. 3).

Таблиця 3. Теплопровідність вершкового масла, l, Вт/(м∙К)

Масло	l за температури, ºС
	17	5	-5	-10	-14	-18	-25	-35
Вироблене способом збивання:
несолоне	0,230	0,202	0,279	0,312	0,276	0,276	0,288	0,329
солене	0,206	0,195	0,269	0,292	0,287	0,284	0,272	0,320
Селянське з масовою часткою жиру 78 %	0,205	0,188	0,231	0,258	0,243	0,244	0,242	0,260
Вироблене способом ПВЖВ	0,230	0,195	0,264	0,251	0,233	0,244	0,239	0,273

Після оброблення даних різних авторів теплопровідність масла  рекомендовано визначати за формулою,

l = –50 + 0,0025Т.                                          (5)

Температуропровідність вершкового масла подано в табл. 4

Таблиця 4 Температуропровідність вершкового масла а·10⁶, м²/c

Масло	а за температури, ºС
	17	5	-5	-10	-14	-18	-25	-35
Вироблене способом збивання:
несолоне	0,0472	0,0666	0,0888	0,1180	0,1222	0,1527	0,2380	0,2750
солоне	0,0427	0,0666	0,0470	0,0727	0,092	0,1111	0,1722	0,2044
Селянське з масовою часткою жиру 78 %	0,0444	0,0594	0,0450	0,0852	0,0927	0,1138	0,1666	0,1825
Вироблене способом ПВЖВ	0,0427	0,0611	0,0644	0,0861	0,0961	0,1250	0,1888	0,2183

Узагальнені дані з ТФХ вершкового масла для певних значень W наведено в табл. 5.

Таблиця 5. Теплофізичні характеристики вершкового масла

Масло	W, %	с, Дж/(кг∙К), при T, К			l, Вт/(м∙К), при T, К		а·108, м2/с, при T, К
		273…278	283…288	288…293	278	290	278	290
Вироблене способом збивання:
несолоне	15,9	3094	4421	5129	0,202	0,230	6,7	4,7
солоне	15,9	3266	3948	5183	0,195	0,206	6,7	4,3
Селянське з масовою часткою жиру 78 %	19,2	3245	4601	4970	0,162	0,176	5,9	4,4
Вироблене способом ПВЖВ	16,0	3153	4208	5200	0,195	0,230	6,1	4,3

Густину масла визначають за формулами, поданими у табл. 6.

Таблиця 6. Формули для визначення густини масла

Масло	Т, К	r, кг/м3
Фасоване	273...278	r = 1488 – 2,0Т
Вироблене способом ПВЖВ	27..283	r = 2044 – 4,0Т
Вироблене способом збивання	27..283	r = 2072 – 4,0Т
Спосіб виробництва не вказано	273...368 273...363	r = 1163 – 0,75Т
		r = 1141 – 0,7Т

Для визначення густини масла, r, кг/м³, яке містить повітря, застосовують такі формули:

за вмісту повітря (П) 0...5 %

r = 945 – 10,0·П;

за вмісту повітря (П) 0...10 %

r = 950 – 9,5·П.

Густина солоного масла за температури Т = 275…280 К більша, ніж несолоного і становить відповідно 942 і 938 кг/м³.

У результаті трирічного зберігання масла його густина збільшилась з 935 до 952 кг/м³ через зменшення в ньому вмісту повітря (табл. 7).

Таблиця 7. Густина масла (W = 16 %) при T = 288 К

Масло	Поточного приготування		Традиційного приготування
	Вміст повітря, см3/г	r, кг/м3	Вміст повітря, см3/г	r, кг/м3
Необроблене	0,09..0,097	869...880	0,030...0,047	937...903
Гомогенізоване	0,063...0,079	896...891	0,089...0,000	954...937
Фасоване	0,125...0,064	88..886	0,000...0,076	921...926

В’язкість µ, вершкового масла залежить від тривалості перемішування високожирних вершків у маслоутворювачі (табл. 8).

Таблиця 8. Залежність в’язкості вершкового масла від тривалості перемішування високожирних вершків у маслоутворювачі

Тривалість перемішування, хв	µ, Па∙с	Тривалість перемішування, хв	µ, Па∙с
7	0,042	115	0,037
53	0,048	154	0,030
75	0,053	192	0,025

Примітка. Жирність вершків 35...40 %, кислотність 13...16 ºТ, температура пастеризації 95 ºС, температура сепарування 75 ºС.

Залежність в’язкості вершкового масла в маслоутворювачі від часу його оброблення наведено в табл. 9.

Таблиця 9. Залежність в’язкості вершкового масла від часу його оброблення в маслоутворювачі

τ, с	µ·104, Па∙с	t,ºС	Проба на термостійкість	Консистенція
60	3,6	16	Зберігає форму	Крихка
180	2,1	16		Добра
360	1,4	16	Розплавляється	М’яка
540	0,6	16	Швидко розплавляється	Вазеліноподібна

Примітка. τ – термін оброблення в зоні кристалізації; t – температура, до якої охолоджується продукт.

Твердість вершкового масла подано в табл. 10.

Таблиця 10. Твердість вершкового масла, Н/см²

Масло	Твердість за температури, ºС
	17	10	5	0	-5	-9	-14	-18
Несолоне звичайного вироблення	0,3638	0,8983	1,5553	2,9194	5,7437	7,9767	10,4215	18,3129
Любительське	0,3148	0,6913	1,4602	2,6811	4,8366	7,2491	9,1565	16,9116