- •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 «Провансаль новый»
Градиент скорости , с–1 |
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент скорости , с–1 |
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Температура продукта 9,3 °С |
1,8 |
12,100 |
21,780 |
||
0,5 |
28,070 |
14,350 |
2,7 |
9,859 |
26,619 |
0,9 |
20,170 |
18,153 |
3,0 |
9,156 |
27,468 |
1,0 |
18,390 |
18,390 |
4,5 |
7,126 |
32,067 |
1,5 |
14,040 |
21,060 |
5,4 |
6,126 |
33,080 |
Продолжение табл. 4.97
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 |
8,1 |
4,855 |
39,326 |
121,5 |
0,578 |
70,227 |
9,0 |
4,437 |
39,933 |
145,8 |
0,498 |
72,608 |
13,5 |
3,252 |
45,252 |
218,7 |
0,382 |
83,543 |
16,2 |
2,891 |
46,834 |
243 |
0,349 |
84,807 |
24,3 |
2,166 |
52,634 |
437,4 |
0,241 |
105,410 |
27 |
1,963 |
53,001 |
Температура продукта 23,1 °С |
||
40,5 |
1,464 |
59,292 |
0,5 |
21,78 |
10,890 |
48,6 |
1,252 |
60,847 |
0,9 |
15,46 |
13,914 |
72,9 |
0,979 |
71,369 |
1,0 |
14,28 |
14,280 |
81 |
0,890 |
72,090 |
1,5 |
11,29 |
16,935 |
121,5 |
0,677 |
82,256 |
1,8 |
10,08 |
18,144 |
145,8 |
0,573 |
83,543 |
2,7 |
8,246 |
22,264 |
218,7 |
0,437 |
95,572 |
3,0 |
7,663 |
22,289 |
243 |
0,397 |
96,471 |
4,5 |
6,184 |
27,828 |
437,4 |
0,274 |
119,850 |
5,4 |
5,266 |
28,436 |
Температура продукта 16,7 °С |
8,1 |
3,989 |
32,311 |
||
0,5 |
24,93 |
12,465 |
9,0 |
3,630 |
32,670 |
0,9 |
17,75 |
15,975 |
13,5 |
2,689 |
36,302 |
1,0 |
16,34 |
16,340 |
16,2 |
2,315 |
37,503 |
1,5 |
12,910 |
19,365 |
24,3 |
1,743 |
42,355 |
1,8 |
11,290 |
20,322 |
27 |
1,586 |
42,822 |
2,7 |
9,501 |
25,653 |
40,5 |
1,195 |
48,398 |
3,0 |
8,752 |
26,256 |
48,6 |
1,021 |
49,621 |
4,5 |
6,722 |
30,249 |
72,9 |
0,780 |
56,862 |
5,4 |
5,823 |
31,444 |
81 |
0,710 |
57,510 |
8,1 |
4,437 |
35,940 |
121,5 |
0,528 |
64,152 |
9,0 |
4,033 |
36,297 |
145,8 |
0,448 |
65,318 |
13,5 |
3,047 |
41,135 |
218,7 |
0,349 |
76,326 |
16,2 |
2,599 |
42,104 |
243 |
0,316 |
76,788 |
24,3 |
1,992 |
48,406 |
437,4 |
0,213 |
93,166 |
27 |
1,815 |
49,005 |
Температура продукта 30,2 °С |
||
40,5 |
1,344 |
54,430 |
0,5 |
19,360 |
9,680 |
48,6 |
1,145 |
55,647 |
0,9 |
14,120 |
12,708 |
72,9 |
0,863 |
62,913 |
1,0 |
12,950 |
12,950 |
81 |
0,784 |
63,504 |
1,5 |
10,490 |
15,735 |
Продолжение табл. 4.97
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 |
1,8 |
9,277 |
16,699 |
72,9 |
0,697 |
50,811 |
2,7 |
7,708 |
20,812 |
81 |
0,635 |
51,435 |
3,0 |
7,260 |
21,780 |
121,5 |
0,468 |
56,862 |
9,0 |
3,496 |
31,464 |
145,8 |
0,398 |
58,028 |
13,5 |
2,465 |
33,278 |
218,7 |
0,304 |
66,485 |
16,2 |
2,114 |
34,247 |
243 |
0,276 |
67,068 |
24,3 |
1,593 |
38,990 |
Температура продукта 40,1 °С |
||
27 |
1,456 |
39,312 |
1,0 |
10,890 |
10,890 |
40,5 |
1,105 |
44,753 |
1,5 |
8,470 |
12,705 |
48,6 |
0,946 |
45,976 |
1,8 |
7,529 |
13,552 |
72,9 |
0,730 |
53,217 |
2,7 |
6,543 |
17,666 |
81 |
0,662 |
53,622 |
3,0 |
6,050 |
18,150 |
121,5 |
0,488 |
59,292 |
4,5 |
4,974 |
22,383 |
145,8 |
0,415 |
60,507 |
5,4 |
4,481 |
24,197 |
218,7 |
0,310 |
67,797 |
8,1 |
3,286 |
26,617 |
243 |
0,284 |
69,012 |
9,0 |
3,016 |
27,144 |
437,4 |
0,191 |
83,543 |
13,5 |
2,241 |
30,254 |
Температура продукта 35,2 °С |
16,2 |
1,905 |
30,861 |
||
0,9 |
13,180 |
11,862 |
24,3 |
1,394 |
33,874 |
1,0 |
12,340 |
12,340 |
27 |
1,277 |
34,479 |
1,5 |
9,519 |
14,279 |
40,5 |
0,956 |
38,718 |
1,8 |
8,470 |
15,246 |
48,6 |
0,822 |
39,949 |
2,7 |
7,036 |
19,872 |
72,9 |
0,631 |
46,000 |
3,0 |
6,655 |
19,965 |
81 |
0,577 |
46,737 |
4,5 |
5,458 |
24,561 |
121,5 |
0,438 |
53,217 |
5,4 |
4,706 |
25,412 |
145,8 |
0,373 |
54,383 |
8,1 |
3,585 |
29,039 |
218,7 |
0,290 |
63,423 |
9,0 |
3,294 |
29,646 |
243 |
0,264 |
64,152 |
13,5 |
2,330 |
31,455 |
Температура продукта 45,3 °С |
||
16,2 |
1,994 |
32,303 |
5,4 |
4,033 |
21,778 |
24,3 |
1,494 |
36,304 |
8,1 |
2,988 |
24,203 |
27 |
1,371 |
37,017 |
9,0 |
2,783 |
25,047 |
40,5 |
1,031 |
41,756 |
13,5 |
2,017 |
27,230 |
48,6 |
0,884 |
42,962 |
16,2 |
1,718 |
27,832 |
Окончание табл. 4.97
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 |
24,3 |
1,295 |
31,469 |
81 |
0,538 |
43,578 |
27 |
1,179 |
31,833 |
121,5 |
0,418 |
50,787 |
40,5 |
0,896 |
36,288 |
145,8 |
0,357 |
52,051 |
48,6 |
0,772 |
37,519 |
218,7 |
0,277 |
60,580 |
72,9 |
0,589 |
42,938 |
243 |
0,251 |
60,993 |
Таблица 4.98