Отраслевые журналы

Известия вузов «Пищевая технология», «Пищевая промышленность», «Кондитерское производство», «Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья», «Кондитерское и хлебопекарное производство», «Вопросы питания», «Питание и общество», «Пищевые ингредиенты: сырье и добавки», «Сахар», «Продукты длительного хранения», «Стандарты и качество», «Упаковка в пищевой промышленности», «Продукты длительного хранения: консервированные, упакованные в вакууме, быстрозамороженные, сушеные», «Тара и упаковка».

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

№	Рекомендуемое материально-техническое обеспечение дисциплины
1	Весы технические
2	Весы аналитические
3	Весы электронные
4	Термометры
5	Лабораторная посуда
6	Прибор определения автолитической активности муки и свойств водно-мучной суспензии Амилотест АТ-97
7	Прибор для определения свойств клейковины муки ИДК-3М
8	Приборы для определения реологических свойств теста из пшеничной муки фаринограф, альвеограф, экстенсограф
9	Прибор для определения реологических свойств полуфабрикатов и готовых изделий Пенетрометр АР 4/1
10	Прибор для определения реологических показателей полуфабрикатов ротационный вискозиметр «Реотест-2»
	Компьютерное и программное обеспечение
	Компьтерный класс с выходом в интернет, оснащенный электронными учебно-методическими пособиями.

8. Формы контроля со стороны преподавателя

Отдельной составляющей в итоговой оценке по дисциплине «Основы реологии пищевых масс» оценка самостоятельной работы не является, но фиксируются в рейтинг-листке каждого бакалавра.

В процессе обучения бакалаврами составляются рефераты и презентации к ним (очная форма обучения), выполняется контрольная работа (заочная форма обучения), требования к содержанию и оформлению которых даны в 3-ем разделе настоящих методических указаний.

Вместе с тем оценка самостоятельной работы всё же имеет непосредственное отношение к итоговой оценке по дисциплине.

Во-первых, оценка самостоятельной работы включается в оценку такой формы промежуточного контроля, как оценка текущей работы на лабораторных занятиях.

Во-вторых, так как самостоятельная работа по предмету поощряется, преподаватель может использовать (и, как правило, использует) оценку самостоятельной работы в качестве поощрительной составляющей на экзамене.

В спорных ситуациях оценка самостоятельной работы может разрешить ситуацию в пользу студента.

Независимо от вида самостоятельной работы, критериями оценки самостоятельной работы могут считаться:

а) умение проводить анализ;

б) умение выделить главное (в том числе, умение ранжировать проблемы);

в) самостоятельность в поиске и изучении литературных источников, т.е. способность обобщать материал не только из лекций, но и из разных прочитанных и изученных источников и из практики;

г) положительное собственное отношение, заинтересованность в предмете;

д) умение показать место данного вопроса в общей структуре курса, его связь с другими вопросами специальности;

е) умение применять свои знания для ответа на вопросы.

Перед проведением зачета может проводиться тестирование как в бумажном варианте, так и автоматизированном режиме. Цель тестирования - выявление степени усвоения материала бакалавром, которое учитывается им при подготовке к зачету.

Степень освоения бакалавром отдельных учебно-образовательных модулей и других видов учебной работы предусмотрен на основе балльно-рейтинговой системы оценки. В процессе обучения бакалавр должен полностью выполнить учебный план, предусмотренный учебной программой дисциплины, по всем видам учебных занятий набрать 3 зачетных единицы трудоемкости. Бакалавр должен выполнить все предусмотренные программой лабораторные работы, тренинги, самостоятельные виды работы.

Результаты по всем видам учебной деятельности и рейтингового контроля фиксируются в рейтинг-листке каждого бакалавра.

Оценка учебной деятельности

1. Общее количество баллов за виды учебной деятельности студента, предусмотренные основной программой освоения дисциплины, может составлять не менее 60 баллов (зачетный балл). По дисциплине «Основы реологии пищевых масс» предусмотрен зачет, принимаем:

• от 60 до 80 — «зачет»;

• менее 60 баллов — «незачет».

2. Если по результатам работы в течение семестра студент набрал менее 48 баллов (зачетный балл), он не допускается к промежуточной аттестации (зачету) по дисциплине. В этом случае студенту предлагается изучить дисциплину повторно.

3. Если по результатам работы в семестре студент не набрал 60 баллов (зачетный балл), ему выставляется итоговая оценка по дисциплине «незачет». В этом случае студенту предлагается изучить дисциплину повторно.

4. Максимальное количество баллов, которое студент может получить на зачете по курсу «Основы реологии пищевых масс», 10.

5. В случае выставления итоговой оценки по дисциплине «незачет» студент имеет право на последующую пересдачу.

6. За выполнение учебных заданий сверх предусмотренных основной программой освоения дисциплины (учебно-исследовательская работа, самостоятельное углубленное освоение отдельных тем, участие в предметных олимпиадах различного уровня (призовые места) и пр.) преподаватель может выставлять дополнительные баллы (не более 10), что должно быть отражено в правилах текущей аттестации по курсу.

7. Если с учетом работ, сверх предусмотренных основной программой освоения курса, студент набрал свыше 60 баллов, итоговая оценка по дисциплине может быть выставлена без проведения итоговой аттестации - зачет («автомат»). При этом в ведомость и зачетную книжку студента выставляется оценка «зачет».

8. Мониторинг качества проводится в форме выставления преподавателями баллов.

Примерная модульно-рейтинговая карта по дисциплине «Основы реологии пищевых масс»

Виды учебной работы	Максимальный балл	Зачетный балл
Модуль 1. Основные понятия реологии и реологические свойства сыпучих пищевых масс	22	15
в том числе
Посещение лекций	3	2
Выполнение лабораторных работ	4	2
Текущий контроль	2	1
Изучение тем, вынесенных на самостоятельное изучение	4	3
Подготовка и участие в тренинге	2	1
Участие в разборе ситуационных задач	2	1
Подготовка и презентация реферата	3	3
Рубежный контроль по Модулю 1 (тестирование)	2	2
Модуль 2. Основы реологии структурированных пищевых масс	24	20
в том числе
Посещение лекций	3	3
Выполнение лабораторных работ	4	4
Текущий контроль	3	2
Изучение тем, вынесенных на самостоятельное изучение	5	4
Подготовка и участие в тренинге	2	1
Участие в разборе ситуационных задач	2	1
Подготовка и презентация реферата	3	3
Рубежный контроль по Модулю 2 (тестирование)	2	2
Модуль 3. Реометрия	24	20
в том числе
Посещение лекций	3	3
Выполнение лабораторных работ	4	4
Текущий контроль	3	2
Изучение тем, вынесенных на самостоятельное изучение	5	4
Подготовка и участие в тренинге	2	1
Участие в разборе ситуационных задач	2	1
Подготовка и презентация реферата	3	3
Рубежный контроль по Модулю 3 (тестирование)	2	2
Промежуточная аттестация - зачет	10	5
Итого по дисциплине:	80	60

9. Форма отчетности бакалавра за выполненную работу

В процессе обучения бакалаврами составляются рефераты и презентации к ним (очная форма обучения), выполняются контрольные работы (заочная форма обучения), требования к содержанию и оформлению которых даны в 3-ем разделе настоящих методических указаний.

10. Варианты контрольной работы и рекомендации по написанию и оформлению контрольной работы

Вопросы контрольной работы

Контрольную работу выполняют бакалавры по вариантам в соответствии с шифром (по последней цифре). Если в шифре последняя цифра ноль, то бакалавр выполняет вариант №10. Правила оформления контрольной работы, представлены в 3-ем разделе настоящих методических указаний.

Вариант 1

1. Понятие о реологии и деформации. Виды деформации.

2. Классификация пищевых масс по их реологическим свойствам и особенности сыпучих пищевых масс.

3. Относительные методы определения реологических параметров сыпучих и упруго-вязко-пластичных пищевых масс.

Задачи: 1,8,11.

Вариант 2

1. Связнодисперсные и свободнодисперсные пищевые массы. Виды и прочность контактов между частицами пищевых масс и понятие тиксотропии.

2. Понятие вязкости пищевых масс. Графическое определение коэффициента вязкости. Закон Ньютона.

3. Абсолютные методы определения реологических параметров пищевых масс.

Задачи: 2,9,12.

Вариант 3

1. Понятия адгезии и аутогезии отдельных частиц и слоя частиц пищевых масс. Законы трения Амонтона и Дерягина.

2. Элементарные модели идеализиро­ванных материалов, отвечающих основным реологическим харак­теристикам (упругость, пластичность, вязкость).

3. Реологические приборы, позволяющие оценить хлебопекарные свойства муки по параметрам клейстеризации крахмала. Принцип их работы, измеряемые показатели.

Задачи: 3,10,13.

Вариант 4

1. Классификация сыпучих пищевых масс по их структурным свойствам. Понятие «сцепление», графическое изображение.

2. Последовательное и параллельное соединение элементарных моделей при моделировании реологических свойств структурированных пищевых масс.

3. Условия перехода золя в гель. Изменение реологических свойств в процессе гелебразования.

Задачи: 4,14,15.

Вариант 5

1. Свойства сыпучих пищевых масс, пути интенсификации процесса их течения.

2. Модель упруго-вязкого тела при последовательном соединении элементарных моделей.

3. Классификация гелей по типу связей и структурным признакам. Привести при­меры пищевых гелей разных типов.

Задачи: 5,16,22.

Вариант 6

1. Слеживание сыпучих пищевых масс. Характеристика способов борьбы со слеживанием.

2. Полная реологическая кривая зависимости коэффициента вязкости от внешнего воздейст­вия. Параметры пищевой массы, определяемые по реологической кривой.

3. Принцип измерения реологических параметров пищевых масс с помощью вискозиметра «Реотест».

Задачи: 6,17,23.

Вариант 7

1. Модель вязко-упругого тела при параллельном соединении элементов.

2. Классификация пищевых масс по реологическим свойствам в зависимости от соотношения вязкости и модуля Юнга.

3. Принципы измерения реологических параметров пищевых масс с помощью пенетрометров и пластометров.

Задачи: 7,18,24.

Вариант 8

1. Охарактеризовать модель упруго-вязко-пластического тела Кельвина.

2. Показатели реологических свойств пищевых масс (вязкость, текучесть, тиксотропия).

3. Типы вискозиметров, их схемы и принцип работы.

Задачи: 19,25,28.

Вариант 9

1. Образование прилипшего слоя сыпучего материала и мероприятия по его предотвращению.

2. Виды гелеобразователей. Их характеристика.

3. Приборы экстенсограф и фаринограф. Принцип их работы и измеряемые показатели.

Задачи: 20,26,29.

Вариант 10

1. Понятие «гель». Основные признаки гелеобразного состояния тела. Отличие гелей от студней.

2. Понятие консистенции пищевых масс.

3. Реологические приборы, позволяющие оценить хлебопекарные свойства муки по показателям качества клейковины. Принцип их работы, измеряемые показатели.

Задачи: 21,27,30.

Условия задач для контрольной работы

Задача №1 –7. Рассчитайте и определите соотношение между адгезией и аутогезией частиц муки, если известен их средний диаметр (d_ср.), пористость (П), сила адгезии и аутогезии отдельных частиц (F_ад., F_аут.).

Таблица 1

№№ Задачи	1	2	3	4	5	6	7
Средний диаметр частиц, (dср.) мкм.	10	20	30	35	45	55	65
Пористость, П.	0,23	0,27	0,31	0,34	0,37	0,39	0,41
Сила адгезии частиц Fад107 Н.	10,7	8,5	8,1	7,7	7,4	7,1	6,82
Сила аутогезииFаут.106 Н.	2,3	3,5	4,7	5,2	5,3	5,4	5,6

Задача №8. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения, если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри муки (1) и при движении муки по стальной поверх­ности (2), таблица 2.

Таблица 2

1	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
	Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
2	Рк, кПа	1,13	1,88	3,25	4,38	-
	Fτотр.,кПа	0,5	0,88	1,38	1,88	-

Задача №9. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения, если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри муки (1) и при движении муки по полиэтилену ПВД (2), таблица 3.

Таблица 3

1	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
	Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
2	Рк, кПа	1,06	1,88	3,25	4,38	-
	Fτотр.,кПа	0,75	1,00	1,44	1,81	-

Задача №10. Определите параметры течения сыпучего материала и сделайте вы­вод о характере его течения, если известна зависимость между усилием сдвига и нормальным давлением при движении внутри муки (1) и при движении муки по токопроводящему ПЭ (2), таблица 4.

Таблица 4

1	Рк, кПа	1,25	1,88	2,63	3,31	4,38
	Fτотр.,кПа	1,88	2,25	2,75	3,19	3,75
2	Рк, кПа	1,00	1,81	2,56	3,25	4,38
	Fτотр.,кПа	0,38	0,625	0,94	1,13	1,5

Задачи №11 –14. Для теста в процессе брожения в зависимости от влажности (W) получены следующие данные:

Таблица 5

№№ Задачи	11	12	13	14
Влажность теста W,%	39,7	41,5	43,8	44,5
Период релаксации напряжений , с	15	12	10	8
Вязкость,  кПас	370	443	45	21

Определите модуль Юнга (Е), его размерность, деформацию (), если система деформируется при напряжении =0,87 кПа, время деформации 2, 7, 10, 25 (мин).

Задача №15 - 21. Определите среднюю силу сцепления между частицами муки, если ее пластическая прочность на сдвиг Р_с, пористость П, структурный параметр k (см. номер задачи в таблице 7). Структурный параметр k определите по таблице 6.

Таблица 6

Объёмное содержание φ	0,20	0,25	0,30	0,40	0,45	0,50	0,55
Структурный коэффициент k	0,02	0,07	0,24	0,70	1,10	1,60	2,00

Таблица 7

Задача №	Рс, Па	П=1–φ	d, мкм
15	201	0,55	40
16	205	0,45	39
17	207	0,80	41
18	208	0,70	42
19	209	0,75	43
20	211	0,60	44
21	210	0,50	45

Задачи №22 – 27. Совокупность реологических свойств различных пищевых масс представлена в виде сложной модели, состоящей из трех элементарных моделей: идеальных упругого, вязкого и пластического тел.

Определите вид соединения элементарных моделей (последовательное или параллельное), найдите суммарное напряжение деформации и деформацию. Изобразить схематически соединение элементарных моделей с указанием численных значений , . Задача состоит из двух частей. Условие задачи в таблицах 8 и 9.

Таблица 8

Номера задач	№ моделей в соответствии с номером задач	Деформация, 	Напряжение деформации, , кПа.
22	1	0,03	0,8
	2	0,03	0,9
	3	0,03	1,10
23	1	0,03	0,8
	2	0,06	0,8
	3	0,09	0,8
24	1	0,06	0,9
	2	0,06	2,0
	3	0,06	1,1
25	1	0,09	0,9
	2	0,11	0,9
	3	0,2	0,9
26	1	0,09	0,8
	2	0,09	1,5
	3	0,09	2,3
27	1	0,1	0,8
	2	0,1	2,6
	3	0,1	3,4

22		0,03	0,06	0,09	0,1	0,2	0,3
	, кПа.	0,8	0,9	1,0	1,1	2,3	3,4
23		0,18	0,18	0,18	0,27	0,3	0,36
	, кПа.	0,8	1,6	2,4	3,2	4,0	5,6
24		0,06	0,12	0,18	0,18	0,24	0,3
	, кПа.	4,9	2	4,0	2,0	2,0	4,8
25		0,4	0,6	0,6	0,8	0,8	0,2
	, кПа.	0,9	0,9	1,8	1,8	2,7	1,8
26		0,09	0,09	0,18	0,18	0,18	0,27
	, кПа.	4,6	5,1	4,6	3,3	3,8	6,1
27		0,1	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2
	, кПа.	6,8	9,4	7,6	10,2	3,4	6,8

Таблица 9

Задачи №28– 30. Для теста с различным содержанием влаги (W,%) получены следующие данные изменения напряжения (, кПа) от времени (t). Определите время релаксации напряжения (λ), считая, что в данном случае напряжение релаксирует так же как в механической модели Максвелла.

Таблица 10

№ Задач	28	29	30
W,%	25	30	35
t,мин	, кПа	, кПа	, кПа
10	8782,524	7713,373	6878,004
20	6292,954	5170,428	4365,72
30	4509,098	3465,842	2771,081
40	3230,91	2323,223	1758,906
50	2315,048	1557,303	1116,442
60	1658,805	1043,891	708,6463
70	1188,585	699,7414	449,8036
80	851,6587	469,0507	285,5067
90	610,2401	314,4141	181,2215
100	437,2561	210,7581	115,0279
110	313,3077	141,2754	73,01239
120	224,4948	94,6997	46,34363
140	115,2595	42,55132	18,6714

Методические указания к решению задач

Задачи № 1 – 7. Сила аутогезии между частицами муки, медианный диаметр которых составляет 40 мкм, равна 5,510^-6Н. Рассчитать силу аутогезии слоя частиц муки в обычных условиях и после слёживания, если пористость (П) муки уменьшилась с 0,46 до 0,2, а сила аутогезии между отдельными частицами возросла в 5 раз. Определить, во сколько раз увеличилась сила аутогезии в результате слеживания.

1. Определяем площадь, приходящуюся на одну частицу

2. Число частиц на 1м² контакта слоя муки (без слёживания) с учетом пористости

3. Сила аутогезии слоя муки в расчете на 1м².

4. Число частиц на 1м² контакта слоя муки (после слёживания) с учетом пористости

5. Сила аутогезии слоя муки (с учетом пористости) после слеживания

6. Сила аутогезии слоя муки увеличилась в результате слеживания в n раз.

раз.

Примечание:

Пористость - отношение объёма порового пространства между частицами к объёму сыпучей пищевой массы.

Например: пористость 0,33 означает, что 33% объема пищевой массы занимает поровое пространство, а 67% частицы.

Задачи №8 - 10. Когда движение сыпучей массы происходит по поверхности разнородных тел, т.е. осуществляется адгезионное движение, то согласно двучленному закону трения его можно представить следующим образом:

F^т_отр.= (F^N_ад. + Р_вд.),

где  – коэффициент внешнего трения.

Результаты измерений можно представить прямыми 3 и 3`, коэффициент внешнего трения равен тангенсу угла наклона этих прямых; т.е. tg = .

Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен сцеплению при адгезии:

С_ад. =   F^N_ад.

Рисунок 1 - Зависимость усилия сдвига F^т_отр. от нормального давления Р_в.д.:

1 - при отсутствии адгезии или аутогезии;

2 ,2` - аутогезионный отрыв (движение);

3,3`- адгезионный отрыв (движение).

Прямые 2 и 2` (рисунок 1) отражают аутогезионное движение сыпучей массы, которое аналитически определяется уравнением:

F^т_отр.= _в(F^N_аут. + Р_вд.)

Отрезок, отсекаемый на оси ординат, в этом случае, равен сцеплению при аутогезии:

С_аут. = _в  F^N_аут.

Данные из условия задачи нужно представить, как показано на рисунке 1, т.е. нужно построить график и по тангенсу углов  определить коэффициенты внешнего трения и внутреннего трения сыпучей массы. Величины сцепления адгезионного и аутогезионного находят из графика по отрезкам, отсекаемым построенными прямыми на оси ординат.

Из формул С_ад. =   F^N_ад., С_аут. = _в  F^N_аут по найденным значениям коэффициентов трения , _в и сцеплений С_ад., С_аут. рассчитывают F^N_ад., а также F^N_аут., т.е. адгезию и аутогезию в расчете на 1 м² поверхности.