- •Реологические основы расчета оборудования производства жиросодержащих пищевых продуктов
- •Список основных условных обозначений
- •Предисловие
- •Введение в инженерную реологию пищевой промышленности Основные общие понятия инженерной реологии пищевой промышленности и место реологии среди родственных дисциплин
- •Краткий исторический обзор развития реологии
- •Глава 1. Общая реология
- •1.1. Формализации Лагранжа и Эйлера
- •1.2. Законы сохранения вещества, количества движения и энергии
- •1.3. Дифференциальные уравнения неразрывности, движения и энергии
- •1.4. Тензор напряжений
- •1.5. Тензор скоростей деформаций
- •1.6. Вязкость, упругость, различные реологические эффекты
- •1.7. Реологические уравнения и уравнения состояния
- •Реологические уравнения
- •1.8. Вязкоупругость
- •1.9. Общая классификация реологических моделей пищевых сред
- •1.10. Микрореология
- •Глава 2. Реометрия
- •2.1. Классификация приборов и методов реометрии
- •2.2. Приборная инвариантность, имитационность и обработка данных в реометрии
- •2.3. Теория капиллярных вискозиметров
- •Реологические свойства казеина
- •2.4. Теория ротационных вискозиметров
- •2.5. Теория конических пластометров
- •2.6. Элементы теории различных реометров
- •2.7. Некоторые результаты реометрии пищевых сред
- •Значения коэффициента динамической вязкости меланжа,
- •Значения коэффициента динамической вязкости животных жиров,
- •Реологические свойства фаршей
- •Эталонные характеристики мясного фарша
- •2.8. Связь между структурно-механическими характеристиками и сенсорной оценкой качества продуктов
- •Глава 3. Реодинамика
- •3.1. Резание пласта вязкопластичного продукта
- •3.2. Течение пищевых сред по наклонной плоскости
- •Уравнения расхода жидкости
- •3.3. Течение пищевых сред в трубах прямоугольного сечения
- •3.4. Течение в различных рабочих каналах пищевых машин и аппаратов
- •3.5. Упрощенная линейная теория червячных нагнетателей
- •3.6. Уточненная гидродинамическая теория червячных нагнетателей
- •Значения поправочных коэффициентов kv и kр расходно-напорной характеристики червячного нагнетателя
- •Расчет поправочных коэффициентов для гидродинамической теории червячных нагнетателей в программе MathCad
- •3.7. Расчет червячных экструдеров по методу совмещенных расходно-напорных характеристик
- •3.8. Вероятность формосохранения пищевых изделий
- •3.9. Сопротивление движению лопасти смесительного аппарата
- •Глава 4. Экспериментальные исследования реологических характеристик жиросодержащих пищевых продуктов
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Методика проведения исследований
- •4.3. Обобщение результатов реологических исследований
- •4.4. Смеси мороженого
- •4.5. Маргарины
- •4.5.1. Маргарины с содержанием жира 82 %
- •4.5.2. Маргарины с содержанием жира от 40 до 75 %
- •4.6. Кулинарные жиры
- •4.7. Пищевой топленый свиной жир
- •4.8. Мясной студень
- •4.9. Плавленые сыры
- •4.10. Кисломолочные продукты
- •4.10.1. Сметана с содержанием жира 20 %
- •4.10.2. Кисломолочный напиток «Бифидок»
- •4.10.3. Кисломолочный напиток «Ряженка»
- •4.10.4. Кисломолочный напиток кефир «Фруктовый»
- •4.10.5. Кисломолочный напиток кефир «Детский»
- •4.11. Сливочный сыр сладкий
- •4.12. Творог
- •Список литературы
- •Приложение к гл. 4
- •Результаты экспериментальных исследований влияния температуры продукта и градиента скорости на реологические характеристики маргарина брускового «Росинка»
- •Глава 5. Учебно-методический материал
- •5.1. Вопросы и задания для самоконтроля и дистанционного обучения по инженерной реологии
- •5.2. Информационные технологии обучения – примеры программ для персональных компьютеров
- •Желаем удачи!
- •Желаем удачи!
- •Желаем удачи!
- •5.3. Вариант рабочей программы дисциплины «Инженерная реология»
- •Раздел 3
- •Тема 3. Основные структурно-механические свойства пищевых продуктов.
- •Раздел 4
- •Тема 4. Методы и приборы для измерения структурно-механи-ческих свойств пищевых масс.
- •Раздел 5
- •Тема 5. Предельное напряжение сдвига пищевых материалов.
- •Раздел 6
- •Тема 6. Реометрия на ротационных вискозиметрах.
- •Раздел 7
- •Тема 7. Капиллярная вискозиметрия.
- •Раздел 8
- •Тема 8. Реодинамическая теория экструдеров.
- •Раздел 9
- •Тема 9. Реодинамические расчеты трубопроводов, контроль процессов и качества продуктов по структурно-механическим характеристикам.
- •Часть 2. Лабораторный практикум
- •Часть 3. Список литературы
- •5.4. Некоторые единицы измерений
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Предметный Указатель
- •Глава 1. Общая реология 20
- •Глава 2. Реометрия 71
- •Глава 3. Реодинамика 153
- •Глава 4. Экспериментальные исследования реологических характеристик жиросодержащих пищевых продуктов 191
- •Глава 5. Учебно-методический материал 301
- •Реологические основы расчета оборудования производства жиросодержащих пищевых продуктов
4.11. Сливочный сыр сладкий
В состав сливочного сыра сладкого входят следующие компоненты: белковая паста – 41 %; сливки 50 %-й жирности – 32,5 %; сахарный песок – 15,5 %; молоко сухое – 4,4 %; желатин – 0,5 % и вода – 6,1%.
Исследование эффективной вязкости сливочного сыра сладкого проводилось в интервале температур от 6 до 26 С. Градиент скорости изменялся от 1,8 до 27 с–1.
Кривые вязкости для сливочного сыра сладкого получены при температурах продукта 6, 11, 14, 17, 20, 23 и 26 С. Результаты экспериментальных исследований показаны на рис. 4.32.
Анализ опытных данных показывает, что эффективная вязкость сливочного сыра сладкого в значительной степени изменяется и от температуры продукта, и от градиента скорости. При сравнительно малых значениях градиента скорости, например 1,8 с–1, влияние температуры продукта на его эффективную вязкость весьма существенно. С возрастанием температуры продукта изменение эффективной вязкости становится менее ощутимым.
4.12. Творог
Была исследована зависимость эффективной вязкости творога с массовой долей жира 18 % от градиента скорости при различных температурах продукта. В зависимости от вязкости творога при проведении опытов использовали соответствующий ротор вискозиметра.
Опыты проводили при температурах 12,5; 15; 20; 25 и 30 С и градиентах скорости от 0,167 до 24,3 с–1. Ротор вискозиметра подбирали с учетом рекомендаций по использованию прибора с таким расчетом, чтобы градиентный слой распространялся на всю толщину слоя продукта, размещенного в кольцевом зазоре измерительного устройства.
До начала измерений исследуемую порцию творога термостатировали при заданной температуре с точностью до 0,1 С. С такой же точностью поддерживали температуру продукта. При каждой температуре измеряли значение эффективной вязкости творога при различных значениях градиента скорости по мере его возрастания.
После этого в прибор закладывали новую порцию продукта и оп-ределяли эффективную вязкость творога при другой температуре. Результаты исследований эффективной вязкости творога при различных значениях его температуры и градиента скорости приведены в табл. 4.31.
Анализ приведенных данных показывает, что значения эффективной вязкости при повышении температуры творога с 12,5 до 30 С при градиенте скорости 0,167 с–1 уменьшаются более чем в пять раз, а при градиенте скорости 13,5 с–1 в этом же интервале температур – почти в три раза меньше. Уменьшение эффективной вязкости творога при больших значениях градиента скорости объясняется тем, что его структура в этом случае разрушена больше, в связи с чем температурный фактор меньше влияет на изменение эффективной вязкости.
Существенное уменьшение эффективной вязкости творога и, следовательно, разрушение его структуры имеют место при возрастании градиента скорости. Например, при температуре творога 15 С и увеличении градиента скорости с 0,167 до 24,3 с–1 значение эффективной вязкости продукта уменьшается с 1638 до 18,4 Па·с, т. е. в 91 раз.
Эти данные имеют важное значение для практики и позволяют сделать следующий вывод: при производстве творога для максимального сохранения его структуры необходимо сводить до минимума механическое воздействие на таких операциях, как охлаждение продукта, транспортировка его насосами, дозирование при расфасовке в тару и др.