ТЕПЛОФІЗИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУХИХ МОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ

Теплофізичні характеристики сухих молочних продуктів

Теплоємність сухого незбираного молока (Т = 308…313 К) і сухого знежиреного молока (Т = 291…303 К); отриманого розпилювальним сушінням, відповідно дорівнюють 1382 … 1507  і  1172 … 1340 Дж/(кг·К).

Теплоємність сухого молока визначають з формулами, наведеними у табл. 1.

Таблиця 1. Формули для визначення теплоємності сухого молока

Сухе молоко	Спосіб сушіння	W, %	Ж, %	Т, К	с , Дж/(кг·К)
Незбиране	Розпилювальний	3,0	18	294…358	с = 1219 + 0,95Т
Знежирене	Плівковий	3,5	18	294…358	с = 1280 + 0,83Т
		2,2	−	253…313	с = 3103 + 15,0Т

Насипну густину сухого молока залежно від його жирності подано у табл. 2, а залежно від вологості – у табл. 3.

Таблиця 2. Насипна густина сухого молока залежно від жирності, кг/м³

Сухе молоко	Жирність Ж, %
	1	2	5	10	26
Незбиране	239	186	147	108	100
Знежирене	268	237	223	192	136

Таблиця 3. Насипна густина сухого молока залежно від вологості, кг/м³

Сухе молоко	Вологість, %
	2,5	5,0	10	15
Незбиране	1050	1040	1200	1280
Знежирене	1115	1113	1113	1200

Густину і теплопровідність сухого молока розглянуто у табл. 4.

Таблиця 4. Густина і теплопровідність сухого молока

Сухе молоко	Спосіб сушіння	W, %	r, кг/м3	rн, кг/м3	l, Вт/(м·К)
Незбиране	У стані піни	3,9	−	450	−
	Розпилювальне	4,2	−	610	−
		2,4	−	440	0,211
		3,11	1233	609	−
Знежирене	Пінорозпилювання	4,0	−	550	0,258
	Плівкове	3,71	1292	606	−
Швидкорозчинне		3,5	−	172	0,185
		3,2	−	466	0,247
		4,5	1234	332	−
		3,2	−	304	0,182

Теплопровідність сухого молока за температури 308…388 К визначають за формулами, наведеними у табл. 5.

Таблиця 5. Формули для визначення теплопровідності сухого молока при Т = 308 … 388 К

Сухе молоко	W, %	Ж, %	rн, кг/м3	l , Вт/(м·К)
Розпилювального сушіння	3,0	18	540	l = –1,95 + 0,0076Т
			628	l = –2,35 + 0,0091Т
			660	l = –2,02 + 0,0083Т
Плівкове	3,5	18	526	l = –2,32 + 0,0087Т
			613	l = –2,44 + 0,0093Т
			659	l = –2,20 + 0,0088Т

Теплопровідність знежиреного молока (r_н = 580 кг/м³) в інтервалі Т = 314…339 К, Вт/(м·К):

при W = 4,2 %

l = – 1,65 + 0,0066Т;                                      (1)

при W = 5,8 %

l = – 0,78 + 0,0041Т;                                      (2)

при W = 6,9 %

l = – 1,08 + 0,0051Т.                                      (3)

З підвищенням вологи (W = 2,4…15,0 %) незбираного сухого молока (Т = 333 К, r_н = 580 кг/м³) теплопровідність збільшується, Вт/(м·К),

l = – 0,172 + 0,024W.                                              (4)

Теплопровідність знежиреного сухого молока за температури 333 К визначають за формулами, поданими у табл. 6.

Таблиця 6. Формули для визначення теплопровідності знежиреного сухого молока при Т = 333 К

Сухе молоко	rн, кг/м3	W, %	l, Вт/(м·К)
Розпилювального сушіння	550	2…12	l = 0,184 + 0,018W
Швидкорозчинне	304	3,2…8	l = 0,066 + 0,038W
	735	0…10	l = 0,199 + 0,013W

Теплопровідність сухого молока за температури 333 К наведено в табл. 7.

Таблиця 7. Теплопровідність сухого молока при Т = 333 К

Сухе молоко	Середовище	W, %	rн, кг/м3	l, Вт/(м·К)
Незбиране	Повітря	2,4	475 ... 600	l = –0,16 + 0,0008rн
	Азот	3,5	155 ... 250	l = 0,17 + 0,0005rн
	Вуглекислий газ	3,1	365 ... 450	l = 0,08 + 0,00059rн
Знежирене	Повітря	3,5	450 ... 700	l = 0,13 + 0,00024rн
	Азот	3,5	400 ... 600	l = 0,08 + 0,00025rн
	Вуглекислий газ	3,5	460 ... 600	l = –0,02 + 0,00057rн
		3,6	170 ... 250	l = 0,08 + 0,00062rн

Для знежиреного сухого молока (Т = 333 К, W = 3,5 %) в інтервалі густини від 500 (насипна густина) до 1500 кг/м³ (густина моноліту) теплопровідність, Вт/(м·К),

l = 0,026 + 0,000294r_н .                                          (5)

Теплофізичні характеристики моноліту ЗСМ (Т = 333 К, W = 3,5 %) становлять: r = 1500 кг/м³; с = 1535 Дж/(кг·К); l = 0,468 Вт/(м·К);  а  = 20,3·10^-6  м²/с .

Температуропровідність сухого молока за температури 333 К подано у табл. 8.

Таблиця 8. Температуропровідність сухого молока а·106, м²/с,

при Т = 333 К

Сухе молоко	Густина rн, кг/м3
	450	500	600	700
Незбиране	22,0	24,0	26,6	−
Знежирене	28,0	26,3	25,0	23,9