
- •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 кетчупа шашлычного острого
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
|
Температура продукта 9,6 °С |
5,4 |
5,199 |
28,07 |
|||
0,5 |
29,040 |
14,52 |
8,1 |
4,153 |
33,64 |
|
0,9 |
18,820 |
16,94 |
9,0 |
3,791 |
34,12 |
|
1,0 |
17,550 |
17,55 |
13,5 |
2,985 |
40,30 |
|
1,5 |
13,710 |
20,57 |
16,2 |
2,554 |
41,37 |
|
1,8 |
11,760 |
21,17 |
24,3 |
2,042 |
49,62 |
|
2,7 |
8,963 |
24,20 |
27 |
1,855 |
50,09 |
|
3,0 |
8,228 |
24,68 |
40,5 |
1,452 |
58,81 |
|
4,5 |
6,453 |
29,04 |
48,6 |
1,262 |
61,33 |
|
5,4 |
5,602 |
30,25 |
72,9 |
1,000 |
72,90 |
|
8,1 |
4,481 |
36,30 |
81 |
0,907 |
73,47 |
|
9,0 |
4,087 |
36,78 |
121,5 |
0,727 |
88,33 |
|
13,5 |
3,182 |
42,96 |
145,8 |
0,622 |
90,69 |
|
16,2 |
2,711 |
43,92 |
218,7 |
0,503 |
110,00 |
|
24,3 |
2,191 |
53,24 |
243 |
0,463 |
112,50 |
|
27 |
1,994 |
53,84 |
Температура продукта 23,8 °С |
|||
40,5 |
1,572 |
63,67 |
0,5 |
24,680 |
12,34 |
|
48,6 |
1,344 |
65,32 |
0,9 |
16,000 |
14,40 |
|
72,9 |
1,079 |
78,66 |
1,0 |
14,880 |
14,88 |
|
81 |
0,986 |
79,87 |
1,5 |
11,780 |
17,67 |
|
121,5 |
0,777 |
94,41 |
1,8 |
10,150 |
18,27 |
|
145,8 |
0,672 |
97,98 |
2,7 |
7,708 |
20,81 |
|
218,7 |
0,542 |
118,50 |
3,0 |
7,099 |
21,30 |
|
243 |
0,498 |
121,00 |
4,5 |
5,458 |
24,56 |
|
Температура продукта 16,6 °С |
5,4 |
4,795 |
26,85 |
|||
0,5 |
25,890 |
12,950 |
8,1 |
3,764 |
30,49 |
|
0,9 |
17,477 |
15,730 |
9,0 |
3,496 |
31,46 |
|
1,0 |
16,335 |
16,335 |
13,5 |
2,716 |
36,67 |
|
1,5 |
12,745 |
19,120 |
16,2 |
2,353 |
38,12 |
|
1,8 |
11,230 |
20,21 |
24,3 |
1,842 |
44,76 |
|
2,7 |
8,291 |
22,39 |
27 |
1,703 |
45,98 |
|
3,0 |
7,663 |
22,99 |
40,5 |
1,344 |
54,43 |
|
4,5 |
5,942 |
26,74 |
48,6 |
1,145 |
55,65 |
Продолжение табл. 4.100
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
72,9 |
0,913 |
66,56 |
1,8 |
7,932 |
14,28 |
81 |
0,832 |
67,39 |
2,7 |
6,364 |
17,18 |
121,5 |
0,662 |
80,43 |
3,0 |
5,808 |
17,42 |
145,8 |
0,570 |
83,11 |
4,5 |
4,490 |
20,21 |
218,7 |
0,465 |
101,7 |
5,4 |
3,801 |
20,53 |
243 |
0,423 |
102,8 |
8,1 |
3,122 |
25,29 |
437,4 |
0,290 |
126,8 |
9,0 |
2,837 |
25,53 |
Температура продукта 30,3 °С |
13,5 |
2,241 |
30,25 |
||
0,5 |
5,400 |
3,801 |
16,2 |
1,942 |
31,46 |
0,9 |
13,710 |
12,34 |
24,3 |
1,554 |
37,76 |
1,0 |
12,710 |
12,71 |
27 |
1,425 |
38,48 |
1,5 |
9,680 |
14,52 |
40,5 |
1,114 |
45,12 |
1,8 |
8,336 |
15,00 |
48,6 |
0,971 |
47,19 |
2,7 |
6,722 |
18,15 |
72,9 |
0,775 |
56,50 |
3,0 |
6,171 |
18,51 |
81 |
0,705 |
57,11 |
4,5 |
4,706 |
21,18 |
121,5 |
0,563 |
68,40 |
5,4 |
4,033 |
21,78 |
145,8 |
0,490 |
71,44 |
8,1 |
3,212 |
26,02 |
218,7 |
0,394 |
86,17 |
9,0 |
2,958 |
26,62 |
243 |
0,359 |
87,24 |
13,5 |
2,330 |
31,46 |
437,4 |
0,252 |
110,2 |
16,2 |
2,017 |
32,68 |
Температура продукта 44,1 °С |
||
24,3 |
1,643 |
39,92 |
0,9 |
12,640 |
11,38 |
27 |
1,488 |
40,18 |
1,0 |
11,980 |
11,98 |
40,5 |
1,150 |
46,58 |
1,5 |
9,115 |
13,67 |
48,6 |
0,996 |
48,41 |
1,8 |
7,731 |
13,92 |
72,9 |
0,797 |
58,10 |
2,7 |
6,229 |
16,82 |
81 |
0,726 |
58,81 |
3,0 |
5,687 |
17,06 |
121,5 |
0,582 |
70,71 |
4,5 |
4,410 |
19,85 |
145,8 |
0,500 |
72,90 |
5,4 |
3,742 |
20,21 |
218,7 |
0,407 |
89,01 |
8,1 |
2,958 |
23,96 |
243 |
0,369 |
89,67 |
9,0 |
2,689 |
24,20 |
437,4 |
0,260 |
113,7 |
13,5 |
2,151 |
29,04 |
Температура продукта 37,3 °С |
16,2 |
1,867 |
30,25 |
||
0,9 |
13,180 |
11,86 |
24,3 |
1,494 |
36,30 |
1,0 |
12,460 |
12,46 |
27 |
1,362 |
36,77 |
1,5 |
9,277 |
13,92 |
40,5 |
1,067 |
43,21 |
Окончание табл. 4.100
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
Градиент
скорости
|
Эффективная вязкость η, Па·с |
Касательное напряжение τ, Па |
48,6 |
0,961 |
46,70 |
9,0 |
1,990 |
17,91 |
72,9 |
0,734 |
53,51 |
13,5 |
1,434 |
19,36 |
81 |
0,672 |
54,43 |
16,2 |
1,285 |
20,82 |
121,5 |
0,538 |
65,37 |
24,3 |
1,021 |
24,81 |
145,8 |
0,467 |
68,09 |
27 |
0,941 |
25,41 |
218,7 |
0,376 |
82,23 |
40,5 |
0,747 |
30,25 |
243 |
0,344 |
83,59 |
48,6 |
0,655 |
31,83 |
437,4 |
0,241 |
105,40 |
72,9 |
0,531 |
38,71 |
Температура продукта 50,2 °С |
81 |
0,488 |
39,53 |
||
2,7 |
4,481 |
12,10 |
121,5 |
0,394 |
47,87 |
3,0 |
4,154 |
12,46 |
145,8 |
0,340 |
49,57 |
4,5 |
3,173 |
14,28 |
218,7 |
0,277 |
60,58 |
5,4 |
2,779 |
15,01 |
243 |
0,253 |
61,48 |
8,1 |
2,166 |
17,54 |
437,4 |
0,177 |
77,42 |