4.13.2. Майонез летний «Нежко»

Исследования реологических характеристик майонеза летнего «Нежко» проводили в диапазоне изменения температуры продукта от 15,5 до 72,5 °С и градиента скорости от 0,5 до 437,4 с^–1 [36].

Исследуемый продукт содержал: воду; масло подсолнечное; крахмалы модифицированные Е 1442, Е 1450; сахар; молоко сухое; соль; кислоту уксусную; консервант – сорбат калия; ароматизатор горчицы, идентичный натуральному; соду пищевую; краситель – экстракт аннато. В 100 г продукта содержалось: жира – 28 г; углеводов – 1,5 г; белков – 1 г. Энергетическая ценность продукта – 258 ккал в 100 г продукта.

Результаты исследований реологических характеристик – касательного напряжения и эффективной вязкости майонеза летнего «Нежко» в зависимости от градиента скорости сдвига продукта и температуры продукта приведены в табл. 4.95.

Экспериментальные данные позволили выявить степень изменения эффективной вязкости и касательных напряжений от градиента скорости сдвига продукта и температуры продукта. Установлено существенное уменьшение эффективной вязкости майонеза при возрастании градиента скорости и с увеличением температуры продукта, что характерно для структурированных систем. Так, при температуре продукта 52,4 °C и увеличении градиента скорости с 0,5 до 121,5^–1 с эффективная вязкость майонеза летнего «Нежко» уменьшается с 75,02 до 0,996 Па∙с, т. е. более чем в 75 раз. Такое большое понижение эффективной вязкости обусловлено значительным разрушением структуры продукта. Уменьшение вязкостных свойств продукта в зависимости от градиента скорости сдвига продукта и температуры продукта позволяет сделать вывод о том, что майонез летний «Нежко» обладает свойствами псевдопластичной среды. У продуктов с псевдопластичными свойствами по мере возрастания градиента скорости сдвига асимметричные молекулы подвергаются упорядочению, при этом они располагаются по более длинной оси в направлении течения, результате этого снижаются напряжения сдвига и уменьшается эффективная вязкость [4, 37].

Весьма малые значения эффективной вязкости при больших значениях градиента скорости можно объяснить существенным разрушением структуры продукта. Например, при температуре продукта 62,3 °С и градиенте скорости сдвига 218,7 с^–1 эффективная вязкость майонеза летнего «Нежко» незначительна и равна 0,533 Па∙с, а при температуре продукта 72,5 °С и градиенте скорости сдвига 437,4 с^–1 еще меньше и составляет 0,277 Па∙с. Такие малые значения эффективной вязкости продукта дают основание говорить о почти полном разрушении структуры продукта при больших значениях градиента скорости сдвига продукта и высоких температурах продукта.

Приведенные сведения позволяют считать, что структура майонеза в значительной степени зависит как от градиента скорости сдвига, так и от температуры продукта, т. е. от механических и тепловых процессов. При этом тепловые процессы в значительной степени обусловлены температурными параметрами технологического процесса и осуществляются практически при постоянных температурах на входе и выходе продукта из оборудования. Поэтому степень вариации тепловых процессов в производственных условиях практически незначительна, чего нельзя сказать о механических процессах.

Механические процессы включают в себя перемешивание продукта перемешивающими устройствами различных конструкций, гомогенизацию исходного сырья, истечение продукта через дозирующие устройства, транспортирование по трубопроводам и др. Среди перечисленных механических процессов наибольшее влияние на разрушение структуры продукта оказывает процесс перемешивания. В процессе перемешивания степень разрушения структуры майонеза зависит главным образом от двух параметров – конструкции перемешивающего устройства и частоты его вращения. При этом разрушение структуры продукта предопределяется величиной градиента скорости сдвига, что подтверждается результатами реологических исследований (см. табл. 4.95).

Градиент скорости сдвига в первую очередь зависит от частоты вращения перемешивающего устройства. В связи с этим при тепловой обработке майонеза и других вязких пищевых продуктов целесообразно использовать емкостное оборудование, рабочие органы которого оказывают щадящее воздействие на структуру обрабатываемого продукта [38–50]. В нем пристенные слои продукта, оказывающие существенное термическое сопротивление теплообмену, непрерывно счищаются и перемешиваются с основной массой продукта. Благодаря этому частота вращения очищающих устройств сравнительно невелика, что создает условия для сохранения структуры обрабатываемого продукта.

Количественные значения эффективной вязкости и касательных напряжений майонеза летнего «Нежко» позволяют осуществлять различные тепловые и механические расчеты оборудования для производства майонеза летнего «Нежко», поскольку в процессе исследования измерялись в широком диапазоне как градиент скорости (от 0,5 до 437,4 с^–1), так и температура продукта (от 15,5 до 72,5 ^oС). Установлено, что майонез летний «Нежко» является структурированным продуктом и обладает свойствами псевдопластичной среды, поэтому его эффективная вязкость и касательные напряжения изменяются как от температуры продукта, так и от градиента скорости сдвига продукта. Выявлено разрушение структуры продукта, особенно при больших значениях градиента скорости сдвига (218–437 с^–1) и высоких температурах майонеза (62–72 °С), когда значение эффективной вязкости продукта равно 0,55–0,28 Па∙с, что соответствует почти полностью разрушенной структуре майонеза.