- •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 пищевого топленого свиного жира
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
|||||
Температура продукта 12,0 С |
Температура продукта 20,0 С |
|||||||||
0,167 |
1840 |
11125 |
2,610 |
0,167 |
920 |
5455 |
2,500 |
|||
0,3 |
2020 |
6740 |
1,580 |
0,3 |
1030 |
3425 |
1,570 |
|||
0,5 |
2120 |
4265 |
1,000 |
0,5 |
1090 |
2180 |
1,000 |
|||
0,6 |
2180 |
3646 |
0,855 |
0,6 |
1100 |
1840 |
0,845 |
|||
0,9 |
2302 |
2567 |
0,602 |
0,9 |
1245 |
1388 |
0,636 |
|||
Температура продукта 14,0 С |
1,0 |
1284 |
1284 |
0,590 |
||||||
0,167 |
1528 |
9180 |
2,520 |
1,5 |
1485 |
991 |
0,454 |
|||
0,3 |
1700 |
5672 |
1,550 |
1,8 |
1540 |
854 |
0,392 |
|||
0,5 |
1825 |
3655 |
1,000 |
2,7 |
1770 |
653 |
0,299 |
|||
0,6 |
1850 |
3095 |
0,845 |
3,0 |
1795 |
600 |
0,275 |
|||
0,9 |
1980 |
2205 |
0,604 |
4,5 |
1992 |
444 |
0,204 |
|||
1,0 |
2015 |
2015 |
0,551 |
Температура продукта 22,0 С |
||||||
Температура продукта 16,0 С |
0,167 |
806 |
4715 |
2,410 |
||||||
0,167 |
1370 |
8250 |
2,550 |
0,3 |
905 |
3055 |
1,535 |
|||
0,3 |
1470 |
4890 |
1,510 |
0,5 |
976 |
1957 |
1,000 |
|||
0,5 |
1610 |
3230 |
1,000 |
0,6 |
990 |
1655 |
0,845 |
|||
0,6 |
1682 |
2800 |
0,867 |
0,9 |
1105 |
1230 |
0,630 |
|||
0,9 |
1810 |
2015 |
0,623 |
1,0 |
1122 |
1122 |
0,572 |
|||
Температура продукта 18,0 С |
1,5 |
1300 |
863 |
0,440 |
||||||
0,167 |
1130 |
6703 |
2,570 |
1,8 |
1385 |
777 |
0,397 |
|||
0,3 |
1220 |
4065 |
1,550 |
2,7 |
1585 |
588 |
0,299 |
|||
0,5 |
1300 |
2616 |
1,000 |
Температура продукта 24,0 С |
||||||
0,6 |
1340 |
2250 |
0,860 |
0,167 |
637 |
3820 |
2,450 |
|||
0,9 |
1485 |
1655 |
0,634 |
0,3 |
750 |
2502 |
1,605 |
|||
1,0 |
1505 |
1505 |
0,576 |
0,5 |
780 |
1560 |
1,000 |
|||
1,5 |
1640 |
1093 |
0,418 |
0,6 |
850 |
1400 |
0,900 |
|||
1,8 |
1750 |
974 |
0,372 |
0,9 |
920 |
1016 |
0,650 |
|||
2,7 |
1992 |
740 |
0,284 |
1,0 |
956 |
956 |
0,613 |
Продолжение табл. 4.55
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
|||||
Температура продукта 26,0 С |
0,9 |
131 |
146 |
0,670 |
||||||
0,167 |
524 |
3140 |
2,263 |
1,0 |
143,5 |
143,5 |
0,657 |
|||
0,3 |
595 |
1985 |
1,434 |
1,5 |
153,5 |
101,5 |
0,466 |
|||
0,5 |
695 |
1384 |
1,000 |
1,8 |
165 |
91,6 |
0,420 |
|||
0,6 |
708 |
1182 |
0,794 |
Температура продукта 36,0 С |
||||||
0,9 |
793 |
882 |
0,590 |
0,167 |
50,9 |
305 |
1,820 |
|||
1,5 |
877 |
586 |
0,424 |
0,3 |
57,3 |
191 |
1,155 |
|||
1,8 |
905 |
504 |
0,365 |
0,5 |
82,7 |
165 |
1,000 |
|||
2,7 |
1060 |
394 |
0,286 |
1,0 |
116 |
116 |
0,705 |
|||
3,0 |
1075 |
359 |
0,258 |
1,5 |
107 |
71 |
0,430 |
|||
Температура продукта 28,0 С |
Температура продукта 38,0 С |
|||||||||
0,167 |
369 |
2207,5 |
2,520 |
0,167 |
38,2 |
226,5 |
1,670 |
|||
0,3 |
415 |
1380 |
1,570 |
0,3 |
54,1 |
179 |
1,320 |
|||
0,5 |
440 |
877 |
1,000 |
0,5 |
66,7 |
135,5 |
1,000 |
|||
0,6 |
443 |
738,5 |
0,842 |
0,6 |
66,7 |
111,5 |
0,824 |
|||
0,9 |
489 |
542 |
0,620 |
0,9 |
74,7 |
82,5 |
0,607 |
|||
1,0 |
497 |
497 |
0,567 |
Температура продукта 40,0 С |
||||||
1,5 |
528 |
352 |
0,400 |
0,167 |
23,8 |
143 |
1,730 |
|||
1,8 |
542 |
302 |
0,342 |
0,3 |
31,8 |
106 |
1,280 |
|||
2,7 |
666 |
247 |
0,280 |
0,5 |
41,4 |
82,7 |
1,000 |
|||
3,0 |
666 |
222 |
0,252 |
0,6 |
41,4 |
68,9 |
0,834 |
|||
Температура продукта 30,0 С |
Температура продукта 42,0 С |
|||||||||
0,167 |
176 |
1048 |
2,430 |
0,5 |
19,5 |
39,0 |
1,000 |
|||
0,3 |
193 |
641 |
1,490 |
0,9 |
23,8 |
26,4 |
0,677 |
|||
0,5 |
216 |
431 |
1,000 |
1,0 |
24,4 |
24,4 |
0,625 |
|||
0,6 |
230 |
382,5 |
0,686 |
1,5 |
26,8 |
17,9 |
0,458 |
|||
0,9 |
261 |
289,5 |
0,670 |
1,8 |
28,1 |
15,6 |
0,401 |
|||
1,0 |
271 |
271 |
0,627 |
Температура продукта 44,0 С |
||||||
1,5 |
312 |
211,5 |
0,400 |
0,5 |
12,5 |
25,0 |
1,000 |
|||
1,8 |
341 |
189,5 |
0,442 |
0,9 |
14,6 |
16,2 |
0,648 |
|||
2,7 |
386 |
143 |
0,333 |
1,0 |
14,6 |
14,6 |
0,582 |
|||
Температура продукта 32,0 С |
1,5 |
15,9 |
10,6 |
0,424 |
||||||
0,167 |
79,5 |
488 |
2,230 |
1,8 |
16,5 |
9,1 |
0,364 |
|||
0,3 |
96,5 |
314 |
1,440 |
2,7 |
17,1 |
6,3 |
0,252 |
|||
0,5 |
108 |
218 |
1,000 |
3,0 |
18,3 |
6,1 |
0,245 |
|||
0,6 |
116,5 |
194 |
0,890 |
|
|
|
|
Окончание табл. 4.55
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
||||
Температура продукта 46,0 С |
Температура продукта 48,0 С |
||||||||
24,3 |
12,2 |
0,50 |
– |
218,7 |
12,6 |
0,0555 |
– |
||
27 |
12,2 |
0,45 |
– |
243 |
13,8 |
0,0546 |
– |
||
40,5 |
13,4 |
0,33 |
– |
364,5 |
18,4 |
0,0484 |
– |
||
48,6 |
13,4 |
0,28 |
– |
437,4 |
21,3 |
0,0467 |
– |
||
72,9 |
15,9 |
0,22 |
– |
656 |
29,9 |
0,0438 |
– |
||
81 |
15,9 |
0,20 |
– |
729 |
32,2 |
0,0424 |
– |
||
121,5 |
19,5 |
0,16 |
– |
1312 |
54,0 |
0,0396 |
– |
||
145,8 |
20,5 |
0,14 |
– |
Температура продукта 50,0 С |
|||||
218,7 |
25,6 |
0,12 |
– |
437,4 |
12,6 |
0,0278 |
– |
||
243 |
26,2 |
0,11 |
– |
656 |
18,4 |
0,0270 |
– |
||
437,4 |
39,0 |
0,09 |
– |
729 |
20,7 |
0,0272 |
– |
||
|
|
|
|
1312 |
35,7 |
0,0271 |
– |
Таблица 4.56