- •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 исследований влияния температуры продукта и градиента скорости на реологические характеристики маргарина брускового «Сливочный новый»
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
Температура продукта 9,5 ºС |
16,2 |
84,15 |
1363 |
||
0,167 |
2211 |
369,2 |
24,3 |
61,94 |
1505 |
0,3 |
1354 |
406,2 |
27 |
56,80 |
1534 |
0,333 |
1237 |
411,9 |
40,5 |
39,97 |
1619 |
0,5 |
937,2 |
468,6 |
48,6 |
35,06 |
1704 |
0,9 |
542,8 |
488,5 |
72,9 |
25,71 |
1874 |
1,0 |
494,2 |
494,2 |
4,5 |
202,0 |
909 |
1,5 |
397,6 |
596,4 |
8,1 |
133,2 |
1077 |
2,7 |
273,5 |
738,5 |
81 |
23,32 |
1889 |
9,0 |
123,1 |
1107 |
145,8 |
14,22 |
2073 |
13,5 |
96,77 |
1306 |
|
|
|
Продолжение табл. 4.43
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
Температура продукта 13,7 ºС |
1,8 |
104,6 |
188,3 |
||
0,167 |
2126 |
355,0 |
2,7 |
90,28 |
243,8 |
0,3 |
1278 |
383,4 |
4,5 |
71,4 |
321,3 |
0,333 |
1177 |
391,9 |
8,1 |
47,19 |
382,2 |
0,5 |
897,4 |
448,7 |
16,2 |
25,31 |
410,0 |
0,9 |
527 |
474,3 |
Температура продукта 27,5 ºС |
||
1,0 |
482,8 |
482,8 |
0,167 |
121,5 |
0,107 |
1,5 |
378,7 |
568,1 |
0,3 |
437,4 |
0,075 |
1,8 |
318,7 |
573,7 |
0,333 |
729 |
0,073 |
2,7 |
241,8 |
653,1 |
0,5 |
177,3 |
88,650 |
4,5 |
170,4 |
766,8 |
0,9 |
110,8 |
99,720 |
8,1 |
112,20 |
908,8 |
1,5 |
70,17 |
105,300 |
13,5 |
71,52 |
965,5 |
2,7 |
47,19 |
127,400 |
16,2 |
61,36 |
994 |
3,0 |
43,20 |
129,600 |
24,3 |
43,83 |
1065 |
4,5 |
36,39 |
163,800 |
Температура продукта 17,7 ºС |
5,4 |
31,80 |
171,700 |
||
0,3 |
946,70 |
284,0 |
8,1 |
28,73 |
232,700 |
0,333 |
869,90 |
289,7 |
9,0 |
26,47 |
238,200 |
0,5 |
624,80 |
312,4 |
13,5 |
21,75 |
293,600 |
1,5 |
246,10 |
369,2 |
16,2 |
18,47 |
299,200 |
1,8 |
208,30 |
374,9 |
40,5 |
7,797 |
315,800 |
2,7 |
168,30 |
454,4 |
72,9 |
4,864 |
354,600 |
3,0 |
154,30 |
462,9 |
Температура продукта 31,4 ºС |
||
4,5 |
132,50 |
596,3 |
0,167 |
196,20 |
32,77 |
8,1 |
91,16 |
738,4 |
0,3 |
135,20 |
40,56 |
13,5 |
56,80 |
766,8 |
0,5 |
96,72 |
48,36 |
16,2 |
48,21 |
781,0 |
0,9 |
69,33 |
62,40 |
24,3 |
35,06 |
852,0 |
1,5 |
53,04 |
79,56 |
40,5 |
21,74 |
880,5 |
1,8 |
44,63 |
80,33 |
Температура продукта 22,7 ºС |
2,7 |
31,20 |
84,24 |
||
0,167 |
564,0 |
94,19 |
4,5 |
19,41 |
87,35 |
0,3 |
391,5 |
117,5 |
5,4 |
16,32 |
88,13 |
0,333 |
359,4 |
119,7 |
Температура продукта 35,6 ºС |
||
0,5 |
254,8 |
127,4 |
81 |
0,126 |
10,21 |
0,6 |
217,0 |
130,2 |
121,5 |
0,107 |
13,00 |
0,9 |
178,5 |
160,7 |
145,8 |
0,095 |
13,85 |
1,5 |
121,5 |
182,3 |
218,7 |
0,088 |
19,25 |
Окончание табл. 4.43
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
, с–1 |
η, Па·с |
τ, Па |
437,4 |
0,075 |
32,81 |
Температура продукта 45,6 ºС |
||
729 |
0,073 |
53,22 |
364,5 |
0,031 |
11,30 |
Температура продукта 38,2 ºС |
656,1 |
0,028 |
11,30 |
||
145,8 |
0,078 |
11,37 |
729 |
0,026 |
18,95 |
364,5 |
0,071 |
25,88 |
Температура продукта 49,5 ºС |
||
656,1 |
0,069 |
45,27 |
364,5 |
0,028 |
10,21 |
729 |
0,064 |
46,66 |
656,1 |
0,025 |
16,40 |
1312 |
0,062 |
81,34 |
729 |
0,023 |
16,77 |
Температура продукта 41,9 ºС |
1312 |
0,022 |
28,86 |
||
218,7 |
0,054 |
11,81 |
Температура продукта 52,7 ºС |
||
364,5 |
0,052 |
18,95 |
656,1 |
0,016 |
10,50 |
656,1 |
0,047 |
30,84 |
729 |
0,015 |
10,94 |
729 |
0,044 |
32,08 |
1312 |
0,014 |
18,37 |
Таблица 4.44