- •Федеральное агентство по образованию
- •Учебное пособие
- •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 сдвигового течения
- •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
- •Коэффициенты конического пластометра
- •2.6. Элементы теории различных реометров
- •2.7. Некоторые результаты реометрии пищевых сред
- •Значения коэффициента динамической вязкости 103, Пас
- •Значения предельного напряжения сдвига 0, Па
- •Значения коэффициента динамической вязкости крови убойных животных 103, Пас
- •Значения коэффициента динамической вязкости меланжа 103, Пас
- •Значения коэффициента динамической вязкости животных жиров, 103, Пас
- •Реологические свойства фаршей
- •Эталонные характеристики фарша мясного
- •Компрессионные характеристики фарша сосисок русских
- •Релаксационные характеристики фарша сосисок русских
- •Метареологические свойства мяса
- •Значения величин, необходимых для расчета плотности по формуле (2.192)
- •Зависимость вязкости от температуры
- •Зависимость безразмерной вязкости от приведенного градиента скорости сдвига
- •Значения коэффициентов n и k
- •Значения эффективной вязкости в
- •Значения эффективной вязкости эф 103, Па с в зависимости от температуры и градиента скорости
- •Влияние температуры сахарного раствора на коэффициент динамической вязкости
- •2.8. Связь между структурно-механическими характеристиками и сенсорной оценкой качества продуктов
- •Вязкостные свойства пищевых продуктов
- •Данные для ориентировочной органолептической оценки вязкости пищевых масс
- •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
- •Формулы для сложных каналов
- •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
- •4.13. Майонезы
- •4.13.1. Майонез провансаль «Утро»
- •4.13.2. Майонез летний «Нежко»
- •4.13.3. Майонез «Провансаль для салатов»
- •4.13.4. Майонез «Провансаль новый»
- •4.13.5. Майонез «Провансаль»
- •4.14. Масло «Веста»
- •4.15. Кетчуп «Шашлычный острый»
- •Список литературы к глАве 4
- •Приложение к главе 4
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира крем-брюле
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости и безразмерного касательного напряжения смеси мороженого пломбира крем-брюле в интервале температур 5,0–40,0 °с
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого сливочного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого сливочного крем-брюле
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого молочно-шоколадного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого молочного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира сливочного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира кофейного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира земляничного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира шоколадного
- •Результаты исследования реологических характеристик смеси мороженого пломбира сливочного
- •Значения масштабного касательного напряжения смеси мороженого
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина бутербродного «Славянский»
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости и безразмерного касательного напряжения маргарина бутербродного «Славянский» в интервале температур 5,1–35,1 с
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина бутербродного «Особый»
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина столового «Эра»
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина «Сливочный»
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина столового «Молочный»
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина мягкого «Утро»
- •Результаты исследования реологических характеристик маргарина мягкого «Росинка»
- •Реологические характеристики мягкого маргарина «Домашний»
- •Результаты исследования реологических характеристик мягкого маргарина «Лакомка»
- •Результаты экспериментальных исследований влияния температуры продукта и градиента скорости на реологические характеристики маргарина брускового «Росинка»
- •Результаты исследований эффективной вязкости и касательного напряжения маргарина брускового «Утро»
- •Результаты исследований влияния температуры продукта и градиента скорости на реологические характеристики маргарина брускового «Сливочный новый»
- •Значения эффективной вязкости и касательного напряжения маргарина брускового «Домашний» в зависимости от температуры продукта и градиента скорости
- •Результаты исследований вязкостных характеристик и касательного напряжения маргарина для жарения «Волшебница»
- •Результаты исследования реологических характеристик кулинарного жира «Новинка»
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости кулинарного жира «Новинка» в интервале температур 10,0–30,0 с
- •Результаты исследования реологических характеристик кулинарного жира «Белорусский»
- •Результаты исследования реологических характеристик кулинарного жира «Прима»
- •Результаты исследования реологических характеристик растительного сала
- •Результаты исследований касательного напряжения и эффективной вязкости кулинарного жира «Фритюрный»
- •Результаты исследования реологических характеристик пищевого топленого свиного жира
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости пищевого топленого свиного жира в интервале температур 12,0–44,0 с
- •Результаты исследования реологических характеристик мясного студня 1-го сорта
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости мясного студня 1-го сорта в интервале температур 10,0–25,0 с
- •Результаты исследования реологических характеристик плавленого сыра «Городской»
- •Средние значения безразмерной эффективной вязкости и безразмерного касательного напряжения плавленого сыра «Городской» в интервале температур 20,0–60,0 с
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Фруктовый»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Новый»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Шоколадный»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Латвийский»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Костромской»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Кисломолочный»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Российский»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Советский»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Рокфор»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Лето»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Дружба»
- •Сыра плавленого «Дружба» в интервале температур 25,1– 80,0 °с
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Сыр с луком»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Невский»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Янтарь»
- •Результаты исследования реологических характеристик сыра плавленого «Угличский»
- •Результаты исследования вязкостных характеристик и касательных напряжений сметаны
- •Результаты исследования реологических характеристик творога
- •Результаты исследования реологических характеристик низкокалорийного майонеза провансаль «Утро»
- •Результаты исследования реологических характеристик майонеза летнего «Нежко»
- •Результаты исследования реологических характеристик майонеза «Провансаль для салатов» с содержанием жира 36 %
- •Результаты исследования реологических характеристик майонеза «Провансаль новый»
- •Результаты исследования реологических характеристик майонеза «Провансаль»
- •Результаты исследования вязкостно-скоростных характеристик масла «Веста»
- •Результаты исследования реологических характеристик кетчупа шашлычного острого
- •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 Лабораторный практикум для специальности 271100
- •Лабораторный практикум для специальности 270900
- •Часть 3. Список литературы
- •5.4. Некоторые единицы измерений
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Предметный Указатель
- •Содержание
- •Глава 1. Общая реология 22
- •Глава 2. Реометрия 73
- •Глава 3. Реодинамика 152
- •Глава 4. Экспериментальные исследования реологических характеристик жиросодержащих пищевых продуктов 183
- •Глава 5. Учебно-методический материал 399
- •196006, Санкт-Петербург, ул. Коли Томчака, дом 28
Результаты исследования реологических характеристик майонеза летнего «Нежко»
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Температура продукта 15,5 °С |
Температура продукта 20,4 °С |
||||
0,5 |
1,5 |
66,95 |
0,5 |
205,70 |
102,9 |
0,9 |
1,8 |
56,47 |
0,9 |
122,30 |
110,1 |
Продолжение табл. 4.95
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
1,0 |
110,70 |
110,7 |
3,0 |
25,410 |
76,23 |
1,5 |
78,25 |
117,4 |
4,5 |
17,480 |
78,66 |
1,8 |
66,21 |
119,2 |
5,4 |
14,680 |
79,27 |
Температура продукта 25,1 °С |
8,1 |
10,460 |
84,73 |
||
0,5 |
169,40 |
84,70 |
9,0 |
2,478 |
85,30 |
0,9 |
102,20 |
91,98 |
13,5 |
6,901 |
93,16 |
1,0 |
94,38 |
94,38 |
16,2 |
5,826 |
94,38 |
1,5 |
66,95 |
100,40 |
24,3 |
4,368 |
106,10 |
1,8 |
56,47 |
101,60 |
27 |
3,989 |
107,70 |
2,7 |
40,33 |
108,90 |
40,5 |
2,988 |
121,00 |
3,0 |
36,70 |
110,10 |
Температура продукта 52,4 °С |
||
4,5 |
25,81 |
116,10 |
0,5 |
75,020 |
37,51 |
5,4 |
21,74 |
117,40 |
0,9 |
47,050 |
42,35 |
Температура продукта 31,0 °С |
1,0 |
43,560 |
43,56 |
||
0,5 |
128,30 |
64,15 |
1,5 |
29,850 |
44,78 |
0,9 |
80,67 |
72,60 |
1,8 |
25,540 |
45,97 |
1,0 |
73,81 |
73,81 |
2,7 |
18,820 |
50,81 |
1,5 |
53,24 |
79,86 |
3,0 |
17,340 |
52,02 |
1,8 |
45,040 |
81,07 |
4,5 |
12,640 |
56,88 |
2,7 |
31,820 |
85,91 |
5,4 |
11,200 |
60,48 |
3,0 |
29,040 |
87,12 |
8,1 |
8,067 |
65,34 |
4,5 |
20,440 |
91,98 |
9,0 |
7,394 |
66,55 |
5,4 |
17,250 |
93,15 |
13,5 |
7,394 |
66,55 |
8,1 |
12,400 |
100,40 |
16,2 |
5,199 |
70,19 |
9,0 |
11,290 |
101,60 |
24,3 |
3,286 |
79,85 |
13,5 |
8,336 |
112,50 |
27 |
3,003 |
84,08 |
16,2 |
7,096 |
115,00 |
40,5 |
2,271 |
91,98 |
24,3 |
4,980 |
121,00 |
48,6 |
1,967 |
95,60 |
Температура продукта 38,3 °С |
72,9 |
1,527 |
111,3 |
||
0,5 |
91,960 |
45,98 |
81 |
1,389 |
112,5 |
0,9 |
57,810 |
52,03 |
121,5 |
0,996 |
121,0 |
1,0 |
53,240 |
53,24 |
Температура продукта 62,3 °С |
||
1,5 |
43,560 |
65,34 |
1,5 |
21,38 |
32,07 |
1,8 |
36,970 |
66,55 |
1,8 |
18,82 |
33,88 |
Окончание табл. 4.95
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Каса- тельное напряже- ние τ, Па |
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Каса- тельное напряже- ние τ, Па |
2,7 |
16,58 |
44,77 |
2,7 |
16,58 |
44,77 |
3,0 |
15,33 |
45,99 |
1,8 |
13,78 |
24,80 |
4,5 |
11,02 |
49,59 |
2,7 |
13,00 |
35,10 |
5,4 |
9,411 |
50,82 |
3,0 |
11,90 |
35,70 |
8,1 |
6,722 |
54,45 |
4,5 |
8,604 |
38,72 |
9,0 |
6,117 |
55,05 |
5,4 |
7,282 |
39,32 |
13,5 |
4,302 |
58,08 |
8,1 |
5,228 |
42,35 |
16,2 |
3,660 |
59,29 |
9,0 |
4,773 |
42,96 |
24,3 |
2,739 |
66,56 |
13,5 |
3,406 |
45,98 |
27 |
2,487 |
67,15 |
16,2 |
2,913 |
47,19 |
40,5 |
1,882 |
76,22 |
24,3 |
2,191 |
53,24 |
48,6 |
1,618 |
78,63 |
27 |
1,994 |
53,84 |
72,9 |
1,228 |
89,52 |
40,5 |
1,494 |
60,51 |
81 |
1,113 |
90,15 |
48,6 |
1,282 |
62,31 |
121,5 |
0,886 |
167,70 |
72,9 |
0,996 |
72,61 |
145,8 |
0,764 |
111,40 |
81 |
0,904 |
73,22 |
218,7 |
0,553 |
120,90 |
121,5 |
0,717 |
87,12 |
Температура продукта 72,5 °С |
145,8 |
0,622 |
90,69 |
||
0,9 |
21,51 |
19,36 |
218,7 |
0,509 |
111,30 |
1,0 |
20,57 |
20,57 |
243 |
0,466 |
113,20 |
1,5 |
16,13 |
24,20 |
437,4 |
0,277 |
121,20 |
Таблица 4.96