- •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 экспериментальных исследований влияния температуры продукта и градиента скорости на реологические характеристики маргарина брускового «Росинка»
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
Температура продукта 15,7 ºС |
0,9 |
663 |
597 |
||
0,167 |
2857 |
477 |
2,7 |
389 |
1050 |
0,3 |
1704 |
511 |
4,5 |
309 |
1391 |
0,33 |
1558 |
514 |
5,4 |
268 |
1447 |
0,5 |
1072 |
536 |
13,5 |
109 |
1472 |
0,6 |
904 |
542 |
|
|
|
Продолжение табл. 4.41
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
|
Температура продукта 18,6 ºС |
4,5 |
46,5 |
209 |
|||
0,167 |
2415 |
403 |
5,4 |
40,0 |
216 |
|
0,333 |
1394 |
464 |
8,1 |
28,0 |
227 |
|
0,5 |
1022 |
511 |
9,0 |
25,5 |
230 |
|
0,9 |
584 |
526 |
13,5 |
18,6 |
251 |
|
1,5 |
382 |
573 |
24,3 |
11,5 |
279 |
|
1,8 |
349 |
628 |
27 |
10,6 |
286 |
|
2,7 |
315 |
851 |
40,5 |
8,34 |
338 |
|
3,0 |
293 |
879 |
48,6 |
7,30 |
355 |
|
4,5 |
232 |
1044 |
72,9 |
5,76 |
420 |
|
5,4 |
201 |
1085 |
145,8 |
3,15 |
459 |
|
8,1 |
175 |
1418 |
Температура продукта 28,3 ºС |
|||
9,0 |
158 |
1422 |
0,3 |
185 |
55,5 |
|
13,5 |
112 |
1512 |
0,33 |
170 |
56,1 |
|
16,2 |
100 |
1620 |
0,5 |
116 |
58,0 |
|
27,0 |
65,2 |
1760 |
0,6 |
102 |
61,2 |
|
Температура продукта 21,8 ºС |
0,9 |
76,9 |
69,2 |
|||
0,167 |
1360 |
227 |
1,0 |
70,9 |
70,9 |
|
0,3 |
852 |
256 |
1,5 |
51,7 |
77,6 |
|
0,5 |
568 |
284 |
1,8 |
46,2 |
83,2 |
|
0,6 |
506 |
304 |
2,7 |
31,8 |
85,9 |
|
1,0 |
346 |
346 |
3,0 |
29,2 |
87,6 |
|
1,5 |
265 |
398 |
4,5 |
20,7 |
93,2 |
|
1,8 |
229 |
412 |
5,4 |
17,5 |
94,5 |
|
3,0 |
153 |
459 |
8,1 |
13,0 |
105 |
|
4,5 |
114 |
513 |
13,5 |
8,62 |
116 |
|
5,4 |
99,9 |
539 |
24,3 |
5,70 |
139 |
|
8,1 |
70,1 |
568 |
40,5 |
4,10 |
166 |
|
16,2 |
53,5 |
867 |
48,6 |
3,65 |
177 |
|
24,3 |
39,7 |
965 |
72,9 |
3,12 |
227 |
|
Температура продукта 25,0 ºС |
81 |
2,87 |
232 |
|||
0,167 |
564 |
94,2 |
Температура продукта 31,2 ºС |
|||
0,3 |
347 |
104 |
0,5 |
43,60 |
21,80 |
|
0,33 |
319 |
105 |
0,9 |
28,20 |
25,4 |
|
0,5 |
233 |
117 |
1,0 |
27,20 |
27,2 |
|
0,6 |
201 |
121 |
1,5 |
19,40 |
29,1 |
|
0,9 |
155 |
140 |
4,5 |
6,86 |
30,9 |
|
1,5 |
99,7 |
150 |
5,4 |
5,83 |
31,5 |
|
1,8 |
92,3 |
166 |
8,1 |
4,15 |
33,6 |
|
2,7 |
68,5 |
185 |
9,0 |
3,79 |
34,1 |
|
3,0 |
63,1 |
189 |
13,5 |
2,96 |
40,0 |
Окончание табл. 4.41
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
24,3 |
1,92 |
46,7 |
243 |
0,16 |
38,9 |
27 |
1,76 |
47,5 |
437,4 |
0,14 |
61,2 |
40,5 |
1,39 |
56,3 |
Температура продукта 37,4 С |
||
48,6 |
1,17 |
56,9 |
81 |
0,145 |
11,07 |
72,9 |
0,94 |
68,5 |
121,5 |
0,131 |
15,9 |
81 |
0,85 |
68,9 |
145,8 |
0,118 |
17,2 |
121,5 |
0,71 |
86,3 |
243 |
0,110 |
26,7 |
145,8 |
0,61 |
88,9 |
437,4 |
0,105 |
45,9 |
218,7 |
0,51 |
112,0 |
Температура продукта 39,2 С |
||
243 |
0,47 |
114,0 |
121,5 |
0,102 |
12,4 |
Температура продукта 35,3 С |
218,7 |
0,094 |
20,6 |
||
40,5 |
0,30 |
12,2 |
243 |
0,086 |
20,9 |
48,6 |
0,27 |
13,1 |
437,4 |
0,082 |
35,9 |
81 |
0,22 |
17,8 |
Температура продукта 41,2 С |
||
121,5 |
0,20 |
24,3 |
218,7 |
0,044 |
9,62 |
145,8 |
0,18 |
26,2 |
437,4 |
0,040 |
17,5 |
218,7 |
0,17 |
37,2 |
|
|
|
Таблица 4.42