تصميم وتصنيع جهاز لبسترة الحليب بالتسخين الأومي ودراسة كفاءته
الوصف
تم تصميم وتصنيع جهاز لبسترة الحليب بالتسخين الأومي ودراسة كفاءته . يقوم هذا الجهاز ببسترة الحليب ويتكون من خزان الحليب الخام المصنوع من الحديد المقاوم للصدأ سعته 25 L مزدوج الجدران و مضخة مصنوعة من البلاستيك قدرتها W70 و مبادل حراري انبوبي مصنوع من الحديد المقاوم للصدأ وأنبوب التسخين المصنوع من التفلون المقاوم للحرارة طوله 36 cm وقطره 5 cm يتكون من أقطاب التسخين المصنوعة من الحديد المقاوم للصدأ التي تقوم بتسخين الحليب على فروق جهد مختلفة وهي V220 و110 و80 وتكون مرتبة في الأنبوب بشكل متواز والبعد بين الأقطابcm 5.5 وأنبوب مسك لحجز الحليب لمدة 15 sec.على درجة حرارة°C 72 وصمام كهربائي وصمام عدم الرجوع وصمامات يدوية . وأظهرت النتائج إن فرق الجهد المثالي لبسترة الحليب بالتسخين الأومي هيV80 بالمقارنة مع فروق الجهد الأخرى V220 وV110 التي لا تصلح لبسترة الحليب . وعدم ظهور الاسمرار في الحليب المبستر على V80 مقارنة بالبسترة عند V220 , 110 الذي كان الاسمرار واضحا في الحليب وبالإضافة إلى ظهور الروائح غير المرغوب فيها .ازداد التوصيل الكهربائي والتيار مع زيادة درجة الحرارة في التسخين الأومي عند V 110 , 80 وانخفض مع زيادة درجة الحرارة عند V 220 . انخفض زمن المكوث للحليب في الجهاز مع زيادة فرق الجهد المطبق بالتسخين الأومي وكان اقل من البسترة التقليدية السريعة . سرعة التسخين ازدادت مع زيادة فرق الجهد المطبق وكانت عند التسخين الأومي لجميع فروق الجهد المطبقة اعلى من البسترة التقليدية السريعة . بلغت الإنتاجية لجهاز التسخين الأومي عند V 220 , 110 , 80 حوالي hr ̸ L 25.2 , 23.3 , 23.3 على التوالي وفي البسترة التقليدية كانت hr ̸ L 5 . تميز التسخين الأومي على V 80 باعلى معامل اداء اذ كان 0.80 مقارنة مع V 220 , 110 التي بلغ عندها معامل الاداء 0.49 , 0.76 على التوالي أثبتت الاختبارات الكيمائية و الميكروبية و اختبار إنزيم الفوسفاتيز كفاءة عملية البسترة بالتسخين الأومي.
كلمات مفتاحية: السخين الاومي، بسترة الحليب، التسخين الجولي.
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
© ؛ نصف القطر لداخلي للاسطوانة ( © ) © 72 ؛ نصف لقطر الخارجي للاسطوانة (7 ) ١ 79: نصف لقطر الكلي
مع لعازل (70) + يي لتوصيل الحراري للأنبوب ( 00//701.20 + و15 : التوصيل لحراري للعازك ( 00//701.*0 +
وحدة المسك :
نتكون من أنبوب قطزة 007 1 وطوله 17 4 ذي شكل حلزوني . يعمل هذا الأنبويب على مسك الحليب على درجة حرازة
©" 72 لمدة .880 15 للتأكد من قتل الجزلئيم المرضية وتثبيط الإنزيمات ولاسيما إنزيم الفوسفائيز الفاعدي . وحسب طول
أنبوب المسك من لمعادلة الثلبة [14] +
© : معدل جزيان الخلبب ( 5 / 03 ) :177 : زمن المسك ( .580 ) بوآ: طول أنبوب المسك ( © ) © ؛ فطر
الأنبوب الداخلئ( 9) + / ؛حجم الحلبب خلال © و 147 (003) 76 : عامل الكفاءة و تؤخذ قيمثه 0.85 +
صمام السيطرة
يجب أن يكون لجهاز ابس لفدرة على لتحكم في درجة حرارة البسترة إذ لا يجب أن نتم البسئزة على درجة حرارة اقل
أو أعلى من درجة حرارة البستزة المطلوب الوصول إليها ٠ وحتى يمكننا معرذة ما إذا كان الطيب قد ثشت بسترته على
درجة الحرارة المطلوبة أم لا ظقد زود لجهاز بصمام كهربائي مثبث مباشرة بعد أنبوبه المسك (لحجز)؛ إذ لا يسمح بمرور
وحدة السيطرة :آنا 080801
نتلف هذه الوحدة من مقيلس لفرق الجهد وأخر للتبار ومقياسيئ لقبلس لدرجة كرا ليب موديل 20/70-2301
الداخل إلى وحدة لتسخين الني ثشثت في الجهة اليسرى للجهاز ومزؤقة توج رار 11607100012 من نوع نحاس -
كوستان ومقياس أخر مودبل 50-3 0008 585810 ومزود أيضا زوج جزازي لقياس درجة حرارة الحليب في وحدة
التشخين ولداخل الى لمبائل لحراري . ونقوم هذه المقابيس أيضا بقباس درجة حزارة لحلبب الخارج من وحدة اللشخين
فضلا عن قياس درجة حزارة اليب الخارج من المبادل الحزاري. وتحثوي وحدة السيطرة أيضا على منظم فولئية و موصل
2 . التفصيل الكهربائي :
ثم قيلس التوصيل لكهربائي في طريقة البستزة التقليدية باستعمال جهاز 0000720 06185 وادرجأث حرارية مخلفة ٠
ثم حساب التوصيل الكهربائي في جهاز التشخين الاومي من المعائلة الثالية [1615]
/ : الثيار (8 ) ؛ 4 ؛ الممافة بين الأفطاب (00) +/ا ؛ فرق الجهد )١/( 245 ؛ مماحة المقطع
الكهربائي ( 5/87 ) اجر الحساب على فروق جهد مخلفة وديجاث حرارية مخلفة +
3 . حساب زمن مكوث الحليب : حسب زمِن مكوث الحليب في الجهاز من لمعائلة التالية [17]:
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
ع ؛ زمن المكوث ( .586 ) ؛ 4 : المساحة للمقطع العرضي (010) + ي12آ: طول الأنبوب ((0 ) 1086 : الجريان للكثلة
للطبب (:8/707.560))
نتاجية : حسبث إنتاجية لجهاز من خلال مجموع لحلبب لخارج من لجهاز لكل ساعةٌ وفيس بوحدة
حسب عامل الأداء ( 580 ) من المعادلة الثالبة [18]
وبحسب و5 كالاثي [7]
)82 ما يوت ةحدلا
«د : لكلة ( 1 ) + 7: درجة الحزة النهائية ( ©*) + 77: دريجة لحرا الادائية ( 0*) + 17 ؛ فرق الجهد (/1) +
تيار (8 ) ؛ و5: لطاقة المجهزة للمنظومة ( /) + .9: لطاقة المطلوبة لشخين لطبب لى الدرجة لحزارية
6 . معدل التسخين: حسب معدلا شخب من خلال فسقَهٌ درجة لحرارة (©") على الزمن للازم للوصول لتلك الدرجة
فحوصات الحليب :
لغربية النائجة عن تغذية الحيوان أو تأثبر المعاملات الحرارية وقد ساعد في هذا الفحص مجموعة من المحكمين في قسم
عوم الأغلية
فحوصات الحليب الخام :
أ- فحص التخثر عند الغليان :لجر هذا الفحص وفق لطريفة المنبعة من قبل لشبيبي وآخرين [20] على عينة لطيب
الخام فقط +
ب - فحص التعكير :لجري هذا الفخص حسب لطريقة الموصى بها من قل الشبيبي وآخرين [20] على عينة لحليب
الخام فقط +
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
أ- تقدير الرطوبة
فرت لنسبة لمثوية للرطوبة حسب الطريقة المذكورة في [21] باستعمال فين التجفيف الكوربائي على درجة
حرائية 0* 105 ولى حين ثبات لوزن لعينة الليب الخام ولطيب المبستر ولمغارنة بين لوزئين +
ب - تقدير البروتين 'ثم تقدير البروتين بطريقة كلدل شبة الرقيقة وفق الطريقة المتبعة من [22] على عينة لحليب الخام
والميستر .
ج - تقدير الدهن : درت النسبة المثوية للدهن باستعمال فنينة كبرير وفق الطريقة المتبعة من [22] على عينة لحليب
الخام و المبستر +
د - تقدير كر اللاكتل : كثر سكر للاكتوز عن طريق حساب الفرق بين لمكونات كما نكرما [23] لعيئة ليب
ه - تقدير الرماقا:. قدر لرماد بحرق عينة كي الخام ولحليب المبستر في جهاز الترميد بدرجة حرارة 0" 525 على
وفق لطريقة المتبعة من [22] ٠
تقدير بعض صفات الحليب
أ تقدير الحموضة :حسيث حموضة لحليب الخام ولحليب لمبستر بعد فثرة خزن قدرها ثمائية عشر بوما . وفق لطرق
الشحيحية لثي أوصى بها [22] +
اب . تقدير الدالة الحامضية : ندريك ألدالةٌ الحامشية لعيئة لحليب لخام ولمبستر وبعد الزن البالغة 15 يوما باستعمال
اجهاز 01818 -ام وحسب لطزيقة لَفوْضتى بها من [22] .
ج - الكشف عن وجود أنزيم الفوسفاتيز : ثم الكشف عن يجود أَنزيم الفوسفائيز ينات لحليب الخام و المبستر وفق
لطريقة الإنزيمية ولئي تطلبت استخدام لعدة الجاهزة ( © ) بولمجهزة اتن شركة 10 00019307 مدتمبوع
الفحوصات الميكروبية : أجريث الفحوصات المايكروبايولوجية على الليب الخام ولمبستر وبعد المدة الخزنية البالغة 15
يوما وقد استعملث طريقة الصب بالأطباق لحساب عدد الأحباء المهجرية في عبنات الخلييب المأخوثة [24]
ثلاثة تخافيف للحليب الخام وثلاثة تخافيف للحليب المبستر واستخدمت ماصات وأنابيب اختبار معشة لذلك .
تقدير العد الكل للاحياء المجهرية : استعمل الوسط لزرعي الأكار المغذي 8988 :1040160 المجهز من شركة
8 لهندية ولمحضر بإذابة 28 غرلما منه في لثر واحد من لماء المقطر ولمعقم بالمؤصدة على درجة حرارة
©* 121 لمدة 0010 15 وسطأً زراعياً لحساب لعدد لكلي للميكروبات ثم لحضن على درجة حزارة 0* 37 و55 لمدة
5 8 -24. بعدها تحسب الإعداد البكتزية النامية
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
تقدير بكتريا القولون نجهز لوسط 8988 لإ2»! 1/8000 من شركة 41018013 لهدية وحضر بإذابة 51.5 غرام منه
في لتر واحد من لماء المقطر ثم عقم بالمؤصدة على درجة ©" 121 لمدة 0000 15 ثم الحضن على درجة حرارة
©* 37 ولمدة © 48 - 24 بعدها تحسب الإعداد البكترية لنامية +
تقدير بكتريا المكورات العنقودية الذهبية :جهز الوسط 110 .110 1180070 1/1060005ا5188 من شركة 4107803
الهندية وحضر بإذابة 148 غم في لثر من الماء المقطر ثم عثم بالمؤوصدة على ديجة ©" 121 لمدة 000 15 ثم
الحضن على درجة حزارة ©" 37 ولمدة ١ا 48 - 24 بعدها تحسب الإعداد البكثزية النامية
تقدير الأعفان لجهز لوسط :898 5:00:30 118 من شركة 4100603 الهندية وحضر بإذابة 51.5 غرام مئه في لثر
واحد من لماء المقضيث عقم المؤصدة على درجة 0* 121 لمدة 0010 15. ثم الحضن على درجة حزارة ©* 28 25
ولمدة 9 72- 48. بعدقاً تحسب الإعداد النامية +
تقدير الخمائر :جهز لوسط 8983م 50080 16880 من شركة 14018018 الهندية وحضر بإذابة 51.5 غرام منه في
لثر واحد من الماء المقطن ثم علم بالمؤصدة على درجة 0" 121 لمدة 0010 15. ثم لحضن على درجة حزارة ©* 28 -
5 ولمدة © 72 - 48 يعافا تحسيبا الإعداد لنامية
معنوية 0.01 بوساطة برنامج 9655 [25].
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
1 مصدر كهريائي 828 9. قاطع دور كهريثئي 7 . سك كهربائي
2 منظم فوتية 0- مصليج 8. أنبوب
3 لوحة سيطرة 1 مفتاح كهربائي لتشغيل المضخة 19 أقطاب كهربائية
4. مقياس حرا 1 2. مزدوجات حرارية 0. أنبوب تفلون
5. مقياس حرا 2 3. مقياس ضفط 1. مبذل حرلي
6. مقياس حرا 3 4. بوب المسك 2. خزن ا١
7 مقياس فولية 5. صمام كهريئي 5
8 مقياس تيار 6 صمفات يدوية 4. صمام عدم الرجوع
6. صمام خروع الدليب
شكل (1) : رسم تخطيطي لجهاز بسترة الحليب بالتسخين الأومي.
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
شكل (2 ) : صورة فوتوغرافية لجهاز بسترة الحليب بالتسخين الاومي .
3- النتائج والمناقشة:
التوصيل الكهربائي 6000067 (1660162
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
بلاحظ من لشكل (3) ان لتوصيل الكهريائي للطيب ازداد مع زيادة درجات لحرارة في البسئزة التفليدبة السريعة و
التشخين الأومي عند / 110 ؛ /ا 80 أما في ١/ 220 فقد انخفض لتوصيل لكيريائي مع زيادة درجاث لحزارة. وظهر
من الشكل أن لتوصيل الكهزبائي عند ١/ 220 وصل إلى 5/00 0.4 في درجة حزارة 0" 22 ثم بدأ بالانخفاض مع
زيادة درجاث الحرارة حثى وصل 570 0.25 عند ©" 72. مما يعني ذلك إلى وجود طبقة الترسبات على الأقطاب
لكهربائية بسبب الجهد لعالي إذ ان هذه التيسبات تسهم بشكل كبير في انخفاض التوصيل لكهربائي وتعبق وصول الثبار
جرجات لحرا لعالية مما ثعاني من دنئزة على الأقطاب فتسبب تكون الترسبات ويؤدي بلثالي إلى انخفاض التوصيل
الكهربائي مع زيادة درجات لخرارة وهذا ينفق مع [26] لذي بين ان التوصيل الكهربائي ينخفض مع ارتفاع شدة لمجل
1101 فق لوحظ ان لتوصيل لكهريائي كان قل من 5/00 0.4 عند درجة حزازرة ©" 22 ومع ذلك فان هناك زبادة في
التوصيل الكهربائ وبرجع تفسير ذلك إلى قلغ:تكون الترسبات على الأقطاب . وفي حالة ١/ 80 لوحظ إن لتوصيل
لكيربائي قد ازداد مج زيل ره الحرارة بلغ 5/88 0.8 في درجة حراة ©" 22 وبلغ 5/700 0.91 عند درجة حرازة
©* 2 وهذا يثفق مع [27] الذئ ينوا بإن التيصيل الكهربائي بؤداد عند فرق الجهد الواطئ في التسخين الأومي ويعود
تفسير ذلك إلى قلة أو انعدام طبقة التريسبات على الأقطاب مما يسهم بشكل كبير في مرور الثيار إلى لحليب وبالثلي
زيادة التوصيل الكهربائي. أما بالشكة البسثرة التفليدية السريمة فنلاحظ إن التوضيل الكهربائي قد ازياد مع زيادة درجاث
لحرارة وبلغ التوصيل لكهربائي 5/0 046 عند درجة حرارة 0" 22 ثم بدأ بالارتفاع مع زيادة دريجاث الحرارة المخلفة
حتى وصل إلى 5/10 0.75 ند لج حراة البستزة ©" 72 ويمود السبب إلى عدم وجود مواد تميق مرور الثيار
البسترة التفليدية © 801/016 1101/0618 2201/018*
التوصيل الكهرباني (5/00)
درجة الحزارة (6*)
شكل (3) : العلاقة بين التوصيل الكهربائي ودرجة الحرارة لفروق الجهد 1 220 ء 110 + 80 والبسترة التقليدية
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميا: ات)) 2012
عامل الذاء +2601 6 56:100111206:
يبين الشكل (4) ان عامل الأداء انخفض معنوبا (0.05 >©) مع زبادة فرق الجهد المطبق . ثفي التسخين الأومي عند
/0 بلغ عامل الأداء 0.82 ث انخفض إلى 0.7 عند ١/ 110 ثم وصل إلى 0.59 عند /ا 220. وهذا يعود إلى زيادة
الفقد بالطاقة في التسخين الأومي عند/ا 220 وهذا يثفق مع [28,7] لذين بينوا أن زيادة فرق الجهد أدى إلى انخفاض
عامل الأداء .
عامل الاداء
فرق الجهد
شكل ( 4 ) : عامل الأداء عند فروق الجهد /2201 .80.110
درجة حرارة الحليب ع"نطة :760102 عااثالاا
بلاحظ من الشكل (5) ائه عند استعمال التسخين الأومي بفروق جهد /ا 220 ؛ 110 507 ولبسئزة التقليدية السريعة +
الدادث درجة الحزارة معنويا ( 0.05 >©) مع زيادة زمن التشخين عند استعمّال التسخين الأومي بفروق جهد /ا 220 +
0 ؛ 80 ولبستزة التقليدية السريعة . فبعد مرور دقيقة من التشخين كانت درجة لجرارة الكليب ©* 30 ١ 30 6 30 +
2 للتسخين الاومي بفرق جهدلا 220 ,110 80 والبستزة التليدية على لثولي وبعد مزور .5,010 بلغت نرجة حرارة
الطيب ©* 55 / 72 7 63 / 65 على لترثيب . ولفرض الوصول إلى درجة حزارة اليك ©* 72 طلب زمنا
مع زيادة فرق الجهد وانخفاض زمن التسخين للازم . لكن قد بزداد زمن التسخين على لرغم من فرق الجهد العالي المطبق
على الحليب وهذا ما حصل عند فرق لجهد /1101 إذ كان أبطا من /ا 80 عند زمن بين 0010 2-5 وبرجع ذلك إلى
طبقة اليسبات التي تتكون حول أقطاب لشخين إن يحصل تباطو بسبط بارتفاع درجة الحراة وزيادة زمن الشخين إذ
تحدث دنئرة لبروثينات الشرل على الأقطاب الكهزبائية مما تكون عائقا لمرور الثيار الكهربائي بالمقدار الكافي وبالتلي
البحث مقبول للنشر في مجلة ابحاث البصرة ((العلميات)) 2012
يحصل تباطو بارثفاع درجة الحزازة وزيادة من التسخين نسبيا ٠ ومن المعائلة (14) في فصل مود وطرق العمل وجد أن
درجة الحزارة النظرية هي 0" 71.83 وهي مقاربة جدا الى درجة حزارة لبستزة لمطلوبة وهي 0" 72
شكل ( 5 ) : العلاقة بين درجة الحرارة و زمن التسخين الأومي لفروق الجهد ١ 110 ١ 220 ١/ 80 والبسترة التقليدية
معدل التسخين 1848 1462819
يوضح الشكل (4) إن معدل التشخين قد ازدانا معنويا (9,05 >0) مع زيادة فرق الجهد فعندما كانت فروق الجهد
17 :110 ؛ 80 كان معدل التشسخين .0/000" 13.84 6 11.61 ؛ 10.9 على الثولي_وكانث لعلاقة بين
فرق الجهد ومعدل الشخين طرديه وبعال ارتباط 0.991 +
اتام
شكل ( 6 ) : العلاقة بين معدل التسخين وفرق الجهد على ١ 220 ١/ 110 + 80 والبسترة التقليدية السريعة
عدد المشاهدات : 4903
44
12
كيف يمكن للمرشد تشخيص امراض محاصيل الخضر مع صور لأهم الامراض
عدد المشاهدات : 4279
23
6
كيفية انشاء مزرعة للاغنام مميزات تربية الأغنام : 1) سرعة دورة رأس المال فيها نظراً لارتفاع كفاءتها التناسلية وسرعة تكاثرها . 2) تصلح تربيتها...
عدد المشاهدات : 3086
17
1
يهتم بكل ما يخص الارانب من انواعه وصفاتهم وصحتهم وكيفه معالجه الامراض
دراسة مستفيضة عن البيوت المحمية من الألف للياء
عدد المشاهدات : 1708
12
0