1.3. Инженерная реология как наука о деформации

и течении материалов

Реология - наука о деформации и течении различных тел. Слово «реология» происходит от греческого «реw», что означает «теку». Под деформацией понимается относительное смещение частиц материального тела, при котором не нарушается непрерывность (сплошность) самого тела. Если под действием конечных сил деформация тела увеличивается во времени непрерывно и необратимо, то это означает, что материал течет. При деформации обычно происходит изменение формы или размеров тела. Предметом реологии в общем понимании как науки является изучение различных видов деформации в зависимости от сопровождающих их напряжений.

В определение, что такое реология, имеется два взгляда на предмет реологии.

Реология, в широком смысле - это наука о деформации и течении различных материалов.

Реология, в узком смысле - это наука о деформации и течении материалов, проявляющих существенные отклонения свойств от классических моделей - ньютовский жидкостей, твердых гуковских и пластичных сен-венановских тел.

В развитии инженерной реологии различают следующие этапы.

Классическая реология - наука о течении и деформации реальных тел, в задачу которой входит изучение свойств существующих продуктов и разра-ботка методов расчета процессов течения их в рабочих органах машин.

Управляющая реология - наука, в задачу которой входит исследование и обоснование сочетания различных видов воздействий, при которых обеспечивается заданный уровень реологических характеристик в течение всего технологического процесса.

Физико-химическая механика - наука о способах и закономерностях формирования структур дисперсных систем с заранее заданными свойствами, в задачи которой входят: установление существа образования и разрушения структур в дисперсных и нативных системах в зависимости от совокупности физико-химических, биохимических, механических и др. факторов; исследование, обоснование и оптимизация путей получения структур с заранее заданными технологическими свойствами.

Инженерная физико-химическая механика пищевых производств - наука, о деформировании и течении продуктов в рабочих органах машин и методах формирования структур дисперсных систем с заранее заданными технологическими характеристиками и развивается на базе физико-химической механики и реологии.

Инженерная реология как наука о течении и деформации реальных тел сформировалась в связи с изучением материалов, механические свойства которых являются промежуточными между свойствами упругих тел и вязких жидкостей. К таким материалам относятся и пищевые продукты - мясо и мясопродукты, молоко и молочные продукты, рыба и рыбные продукты и т.д. Реология также занимается изучением течения других разнообразных вязко-пластичных материалов, как-то глинистых паст и суспензий, консистентных смазок, смол, строительных растворов и т.п.

Основателем физико-химической механики является советский ученый, академик П.А. Ребиндер. Существенный вклад в развитие физико-хи-мической механики и реологии внесли многие отечественные и зарубежные ученые М. П. Волорович, Г.В. Виноградов, В.Е. Гуль, М. Рейнер и многие др. Значительный вклад в развитие реологических исследований в мясной и молочной промышленности внесли А.В. Горбатов, В.Д. Косой, в кондитерской, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин, Б.А. Николаев и др.

Инженерная реология пищевых производств или просто инженерная реология, является составной частью инженерной физико-химической механики пищевых производств, носит прикладной характер, в область изучения которой входят только пищевые материалы и их композиции.

Основными задачами инженерной реологии пищевых производств являются:

• определение основных реологических характеристик пищевых материалов и установление их изменения от различных технологических факторов (длительности механической обработки; температуры, влажности и др.);

• разработка методов и приборов для измерения реологических (структурно-механических) характеристик пищевых продуктов;

• разработка механических моделей для реальных пищевых продуктов;

• определение эталонных показателей реологических характеристик, установление связи реологических характеристик сырья и готовых продуктов;

• управление структурой и качеством продуктов;

• комплексное исследование различных физических характеристик для установления аналогии их изменения, для моделирования, прогнозирования, расчета и конструирования продуктов с заранее заданными технологическими показателями;

• разработка научно-обоснованных методов расчета оборудования.