- •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»
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 10,2 °С |
Температура продукта 17,5 °С |
||||
1,0 |
13,31 |
13,310 |
1,5 |
9,519 |
14,279 |
1,5 |
10,24 |
15,360 |
1,8 |
7,999 |
14,398 |
1,8 |
8,739 |
15,730 |
2,7 |
6,274 |
16,940 |
2,7 |
6,588 |
17,788 |
3,0 |
5,768 |
17,304 |
3,0 |
6,171 |
18,513 |
4,5 |
4,410 |
19,845 |
4,5 |
4,786 |
21,537 |
5,4 |
3,809 |
20,569 |
5,4 |
4,078 |
22,021 |
8,1 |
2,988 |
24,203 |
8,1 |
3,301 |
26,738 |
9,0 |
2,792 |
25,128 |
9,0 |
2,985 |
26,865 |
13,5 |
1,990 |
26,866 |
13,5 |
2,286 |
30,861 |
16,2 |
1,673 |
27,103 |
16,2 |
1,949 |
31,574 |
24,3 |
1,195 |
29,039 |
24,3 |
1,593 |
38,710 |
Температура продукта 24,4 °С |
||
27 |
1,448 |
39,096 |
1,5 |
8,067 |
12,101 |
40,5 |
1,105 |
44,753 |
1,8 |
6,857 |
12,343 |
48,6 |
0,946 |
45,976 |
2,7 |
5,154 |
13,916 |
72,9 |
0,714 |
52,051 |
3,0 |
4,880 |
14,640 |
81 |
0,650 |
52,650 |
4,5 |
3,711 |
16,699 |
121,5 |
0,478 |
58,077 |
5,4 |
3,361 |
18,149 |
145,8 |
0,407 |
59,341 |
8,1 |
2,659 |
21,538 |
218,7 |
0,303 |
66,266 |
24,3 |
1,135 |
27,581 |
243 |
0,274 |
66,582 |
27 |
1,031 |
27,837 |
437,4 |
0,191 |
83,543 |
40,5 |
0,717 |
29,039 |
Окончание табл. 4.98
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 |
48,6 |
0,602 |
29,257 |
121,5 |
0,199 |
24,179 |
72,9 |
0,423 |
30,837 |
145,8 |
0,169 |
24,640 |
81 |
0,385 |
31,185 |
218,7 |
0,138 |
30,181 |
121,5 |
0,294 |
35,721 |
243 |
0,128 |
31,104 |
145,8 |
0,249 |
36,304 |
437,4 |
0,090 |
39,366 |
218,7 |
0,188 |
41,116 |
Температура продукта 40,4 °С |
||
243 |
0,170 |
41,310 |
8,1 |
1,195 |
9,680 |
Температура продукта 30,3 °С |
9,0 |
1,116 |
10,044 |
||
4,5 |
3,038 |
13,671 |
13,5 |
0,807 |
10,895 |
5,4 |
2,689 |
14,521 |
16,2 |
0,687 |
11,129 |
8,1 |
2,091 |
16,937 |
24,3 |
0,513 |
12,466 |
9,0 |
1,909 |
17,181 |
27 |
0,471 |
12,717 |
13,5 |
1,344 |
18,144 |
40,5 |
0,376 |
15,228 |
16,2 |
1,158 |
18,760 |
48,6 |
0,329 |
15,989 |
24,3 |
0,847 |
20,582 |
72,9 |
0,254 |
18,517 |
27 |
0,775 |
20,925 |
81 |
0,232 |
18,792 |
40,5 |
0,559 |
22,640 |
Температура продукта 45,1 °С |
||
48,6 |
0,476 |
23,134 |
40,5 |
0,299 |
12,106 |
72,9 |
0,355 |
25,880 |
48,6 |
0,269 |
13,073 |
81 |
0,332 |
26,892 |
72,9 |
0,216 |
15,746 |
121,5 |
0,267 |
32,441 |
81 |
0,197 |
15,957 |
145,8 |
0,228 |
33,242 |
121,5 |
0,164 |
19,926 |
218,7 |
0,180 |
39,366 |
145,8 |
0,141 |
20,558 |
437,4 |
0,102 |
44,615 |
218,7 |
0,120 |
26,244 |
Температура продукта 35,5 °С |
243 |
0,109 |
26,487 |
||
8,1 |
1,643 |
13,308 |
Температура продукта 50,4 °С |
||
9,0 |
1,519 |
13,671 |
40,5 |
0,269 |
10,895 |
13,5 |
1,085 |
14,648 |
48,6 |
0,242 |
11,761 |
16,2 |
0,934 |
15,131 |
72,9 |
0,199 |
14,507 |
24,3 |
0,697 |
16,937 |
81 |
0,184 |
14,904 |
27 |
0,636 |
17,172 |
121,5 |
0,155 |
18,833 |
40,5 |
0,448 |
18,144 |
145,8 |
0,134 |
19,537 |
48,6 |
0,378 |
18,371 |
218,7 |
0,115 |
25,151 |
72,9 |
0,277 |
20,193 |
243 |
0,104 |
25,272 |
81 |
0,254 |
20,574 |
437,4 |
0,082 |
35,867 |
Таблица 4.99