- •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 творога
Градиент скорости , с–1 |
Эффективная вязкость творога η (Па·с) при температуре, °С |
||||
12,5 |
15,0 |
20,0 |
25,0 |
30,0 |
|
0,167 |
2555 |
1688 |
1008 |
606 |
504 |
0,3 |
1449 |
913 |
574 |
352 |
291 |
0,33 |
1317 |
854 |
522 |
308 |
265 |
0,5 |
877 |
579 |
360 |
227 |
175 |
0,6 |
744 |
509 |
307 |
196 |
150 |
0,9 |
505 |
352 |
209 |
131 |
102 |
1,01 |
454 |
317 |
188 |
121 |
93,6 |
1,5 |
321 |
219 |
131 |
80,9 |
67,6 |
1,8 |
293 |
189 |
109 |
69,6 |
57,2 |
2,7 |
229 |
126 |
73,9 |
46,4 |
39,3 |
3,0 |
209 |
115 |
69,2 |
43,1 |
36,4 |
4,5 |
140 |
81,3 |
48,7 |
28,7 |
24,9 |
5,4 |
– |
68,2 |
43,5 |
24,7 |
22,8 |
8,1 |
– |
44,9 |
29,0 |
17,9 |
15,6 |
9,0 |
– |
41,8 |
27,4 |
16,5 |
15,6 |
13,5 |
– |
28,4 |
21,2 |
12,5 |
10,9 |
16,2 |
– |
25,1 |
20,1 |
12,1 |
– |
24,3 |
– |
18,4 |
– |
– |
– |
Таблица 4.94
Результаты исследования реологических характеристик низкокалорийного майонеза провансаль «Утро»
Градиент скорости , с–1 |
Эффек-тивная вязкость η, Па·с |
Касательноенапряже-ние τ, Па |
Градиент скорости , с–1 |
Эффек- тивная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Температура продукта 9,8 °С |
5,4 |
3,809 |
20,569 |
||
0,5 |
19,36 |
9,680 |
8,1 |
2,988 |
24,203 |
0,9 |
13,44 |
12,096 |
9,0 |
2,729 |
24,561 |
1,0 |
12,22 |
12,220 |
13,5 |
2,169 |
29,282 |
1,5 |
8,837 |
13,306 |
16,2 |
1,890 |
30,618 |
1,8 |
7,865 |
14,157 |
24,3 |
1,519 |
36,912 |
2,7 |
6,050 |
16,335 |
27 |
1,389 |
37,503 |
3,0 |
5,566 |
16,698 |
40,5 |
1,105 |
44,753 |
4,5 |
4,437 |
19,967 |
48,6 |
0,946 |
45,976 |
Продолжение табл. 4.94
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 |
72,9 |
0,755 |
55,040 |
13,5 |
1,560 |
21,060 |
81 |
0,690 |
55,890 |
16,2 |
1,344 |
21,773 |
121,5 |
0,538 |
65,367 |
24,3 |
1,120 |
27,216 |
145,8 |
0,460 |
67,068 |
27 |
1,040 |
28,080 |
218,7 |
0,365 |
79,826 |
40,5 |
0,837 |
33,899 |
243 |
0,334 |
81,162 |
48,6 |
0,725 |
35,235 |
437,4 |
0,230 |
100,60 |
72,9 |
0,598 |
43,594 |
Температура продукта 16,7 °С |
81 |
0,548 |
44,388 |
||
1,5 |
7,663 |
11,494 |
121,5 |
0,438 |
53,217 |
1,8 |
6,722 |
12,099 |
145,8 |
0,373 |
54,383 |
2,7 |
4,930 |
13,311 |
218,7 |
0,299 |
65,391 |
3,0 |
4,598 |
13,794 |
243 |
0,272 |
66,096 |
4,5 |
3,388 |
15,246 |
437,4 |
0,177 |
77,420 |
5,4 |
2,980 |
16,092 |
Температура продукта 30,4 °С |
||
8,1 |
2,390 |
19,359 |
2,7 |
3,809 |
10,284 |
9,0 |
2,205 |
19,845 |
3,0 |
3,630 |
10,890 |
13,5 |
1,721 |
23,234 |
4,5 |
2,823 |
12,706 |
16,2 |
1,494 |
24,203 |
5,4 |
2,442 |
13,187 |
24,3 |
1,195 |
29,039 |
8,1 |
1,867 |
15,123 |
27 |
1,120 |
30,240 |
9,0 |
1,748 |
15,732 |
40,5 |
0,896 |
36,288 |
13,5 |
1,398 |
18,873 |
48,6 |
0,784 |
38,102 |
16,2 |
1,195 |
19,359 |
72,9 |
0,639 |
46,583 |
24,3 |
0,961 |
23,352 |
81 |
0,587 |
47,547 |
27 |
0,892 |
24,084 |
121,5 |
0,458 |
55,647 |
40,5 |
0,747 |
30,254 |
145,8 |
0,396 |
57,737 |
48,6 |
0,647 |
31,444 |
218,7 |
0,315 |
68,891 |
72,9 |
0,531 |
38,710 |
243 |
0,289 |
70,227 |
81 |
0,493 |
39,933 |
437,4 |
0,196 |
85,730 |
121,5 |
0,403 |
48,965 |
Температура продукта 23,7 °С |
145,8 |
0,349 |
50,884 |
||
2,7 |
4,481 |
12,099 |
218,7 |
0,277 |
60,580 |
3,0 |
4,154 |
12,462 |
243 |
0,252 |
61,236 |
4,5 |
3,280 |
14,760 |
437,4 |
0,163 |
71,296 |
5,4 |
2,868 |
15,487 |
Температура продукта 37,5 °С |
||
8,1 |
2,196 |
17,788 |
4,5 |
2,420 |
10,890 |
9,0 |
2,057 |
13,50 |
5,4 |
2,196 |
11,858 |
Окончание табл. 4.94
|
|||||
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 |
1,673 |
13,551 |
72,9 |
0,410 |
29,889 |
9,0 |
1,573 |
14,157 |
81 |
0,376 |
30,456 |
13,5 |
1,237 |
16,699 |
121,5 |
0,319 |
38,759 |
16,2 |
1,076 |
17,431 |
145,8 |
0,274 |
39,949 |
24,3 |
0,847 |
20,582 |
218,7 |
0,232 |
50,738 |
27 |
0,789 |
21,303 |
243 |
0,212 |
51,516 |
40,5 |
0,636 |
25,758 |
437,4 |
0,138 |
60,361 |
48,6 |
0,553 |
26,876 |
Температура продукта 50,2 °С |
||
72,9 |
0,465 |
33,899 |
8,1 |
1,344 |
10,887 |
81 |
0,433 |
35,073 |
9,0 |
1,277 |
11,493 |
121,5 |
0,359 |
43,419 |
13,5 |
0,968 |
13,068 |
145,8 |
0,307 |
44,761 |
16,2 |
0,837 |
14,143 |
218,7 |
0,255 |
55,769 |
24,3 |
0,682 |
16,573 |
243 |
0,232 |
56,376 |
27 |
0,627 |
16,929 |
437,4 |
0,149 |
65,173 |
40,5 |
0,508 |
20,574 |
Температура продукта 45,1 °С |
48,6 |
0,443 |
21,530 |
||
8,1 |
1,494 |
12,101 |
72,9 |
0,373 |
27,192 |
9,0 |
1,371 |
12,339 |
81 |
0,344 |
27,864 |
13,5 |
1,076 |
14,526 |
121,5 |
0,299 |
36,329 |
16,2 |
0,934 |
15,131 |
145,8 |
0,257 |
37,471 |
24,3 |
0,747 |
18,152 |
218,7 |
0,221 |
48,333 |
27 |
0,695 |
18,765 |
243 |
0,204 |
49,572 |
40,5 |
0,550 |
22,275 |
437,4 |
0,133 |
58,174 |
48,6 |
0,473 |
22,988 |
|
|
|
Таблица 4.95