- •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
Средние значения безразмерной эффективной вязкости мясного студня 1-го сорта в интервале температур 10,0–25,0 с
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
|
1в |
0,17 |
2,375 |
2в |
0,3 |
0,502 |
1а |
0,33 |
0,335 |
3в |
0,5 |
1,000 |
Окончание табл. 4.58
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
|
2а |
0,6 |
0,849 |
4в |
0,9 |
0,642 |
3а |
1,0 |
0,588 |
5в |
1,5 |
0,441 |
4а |
1,8 |
0,400 |
6в |
2,7 |
0,297 |
Таблица 4.59
Результаты исследования реологических характеристик плавленого сыра «Городской»
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
|||||
Температура продукта 20,0 С |
1,0 |
1234 |
1234 |
0,604 |
1,209 |
|||||
0,167 |
2269 |
13580 |
2,600 |
0,870 |
1,5 |
1333 |
889 |
0,435 |
1,306 |
|
0,3 |
2439 |
8130 |
1,560 |
0,935 |
1,8 |
1390 |
772 |
0,378 |
1,361 |
|
0,333 |
2453 |
7367 |
1,410 |
0,940 |
2,7 |
1446 |
536 |
0,263 |
1,416 |
|
0,5 |
2609 |
5218 |
1,000 |
1,000 |
Температура продукта 40,0 С |
|||||
0,6 |
2666 |
4443 |
0,850 |
1,022 |
0,167 |
256 |
1531 |
2,500 |
0,834 |
|
Температура продукта 25,1 С |
0,3 |
278 |
928 |
1,510 |
0,906 |
|||||
0,167 |
1361 |
8151 |
2,560 |
0,857 |
0,333 |
278 |
836 |
1,360 |
0,906 |
|
0,333 |
1446 |
4343 |
1,365 |
0,911 |
0,5 |
307 |
613 |
1,000 |
1,000 |
|
0,5 |
1588 |
3176 |
1,000 |
1,000 |
0,6 |
312 |
521 |
0,850 |
1,016 |
|
0,6 |
1617 |
2694 |
0,845 |
1,018 |
0,9 |
369 |
410 |
0,668 |
1,202 |
|
0,9 |
1787 |
1985 |
0,625 |
1,125 |
1,0 |
381 |
381 |
0,621 |
1,241 |
|
1,0 |
1829 |
1829 |
0,576 |
1,152 |
1,5 |
443 |
295 |
0,480 |
1,443 |
|
1,5 |
1985 |
1323 |
0,417 |
1,250 |
1,8 |
483 |
268 |
0,438 |
1,573 |
|
1,8 |
2070 |
1150 |
0,362 |
1,304 |
Температура продукта 45,0 С |
|||||
2,7 |
2297 |
851 |
0,268 |
1,446 |
0,167 |
108 |
646 |
1,930 |
0,643 |
|
Температура продукта 30,1 С |
0,333 |
136 |
4098 |
1,220 |
0,809 |
|||||
0,167 |
794 |
4755 |
2,320 |
0,778 |
0,5 |
168 |
335 |
1,000 |
1,000 |
|
0,3 |
908 |
3025 |
1,480 |
0,889 |
0,6 |
187 |
312 |
0,993 |
1,113 |
|
0,333 |
908 |
2725 |
1,335 |
0,889 |
0,9 |
222 |
246 |
0,735 |
1,321 |
|
0,5 |
1021 |
2042 |
1,000 |
1,000 |
1,0 |
236 |
236 |
0,704 |
1,405 |
|
0,6 |
1078 |
1796 |
0,880 |
1,056 |
1,5 |
273 |
182 |
0,544 |
1,625 |
|
0,9 |
1219 |
1355 |
0,663 |
1,194 |
1,8 |
290 |
161 |
0,480 |
1,726 |
Окончание табл. 4.59
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
, с–1 |
τ, Па |
η, Па·с |
||||
Температура продукта 50,1 С |
1,8 |
95 |
53 |
0,596 |
2,111 |
||||
0,3 |
72 |
239 |
1,340 |
0,809 |
2,7 |
116 |
43 |
0,483 |
2,576 |
0,33 |
75 |
226 |
1,270 |
0,843 |
Температура продукта 70,0 С |
||||
0,5 |
89 |
178 |
1,000 |
1,000 |
0,9 |
29 |
32 |
– |
– |
0,6 |
92 |
154 |
0,865 |
1,034 |
1,0 |
32 |
32 |
– |
– |
0,9 |
110 |
122 |
0,685 |
1,236 |
1,5 |
42 |
28 |
– |
– |
1,0 |
116 |
116 |
0,650 |
1,303 |
2,7 |
64 |
24 |
– |
– |
1,5 |
127 |
85 |
0,477 |
1,427 |
3,0 |
69 |
23 |
– |
– |
1,8 |
130 |
72 |
0,405 |
1,461 |
4,5 |
86 |
19 |
– |
– |
Температура продукта 60,0 С |
5,4 |
97 |
18 |
– |
– |
||||
0,167 |
25 |
152 |
1,710 |
0,556 |
Температура продукта 80,0 С |
||||
0,3 |
32 |
106 |
1,190 |
0,711 |
1,0 |
27 |
27 |
– |
– |
0,33 |
35 |
106 |
1,190 |
0,778 |
1,5 |
35 |
23 |
– |
– |
0,5 |
45 |
89 |
1,000 |
1,000 |
1,8 |
41 |
23 |
– |
– |
0,6 |
51 |
85 |
0,955 |
1,133 |
2,7 |
56 |
21 |
– |
– |
0,9 |
64 |
71 |
0,797 |
1,422 |
3,0 |
59 |
20 |
– |
– |
1,0 |
68 |
68 |
0,765 |
1,511 |
4,5 |
75 |
17 |
– |
– |
1,5 |
84 |
56 |
0,630 |
1,867 |
|
|
|
|
|
Таблица 4.60