- •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 сыра плавленого «Фруктовый»
Жирность 30 %.
Диапазон изменения температуры: 30,1 ≤ t ≤ 80,1 °С.
Диапазон изменения градиента скорости: 0,167 ≤ ≤ 4,5 с–1.
Роторы: H, S3.
Постоянные прибора: HII = 283,6; HI = 56,8; S3I = 15,9; S3II = 79,1.
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
|||||
Температура продукта 30,1 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
21HII |
596 |
3566 |
2,030 |
0,678 |
|||||
2в |
0,3 |
26 |
737 |
2458 |
1,400 |
0,838 |
|||||
1а |
0,33 |
27 |
766 |
2320 |
1,320 |
0,871 |
|||||
3в |
0,5 |
31 |
879 |
1758 |
1,000 |
1,000 |
|||||
2а |
0,6 |
31,5 |
893 |
1489 |
0,845 |
1,016 |
|||||
4в |
0,9 |
35 |
993 |
1103 |
0,627 |
1,130 |
|||||
3а |
1,0 |
38HII |
1078 |
1078 |
0,613 |
1,226 |
|||||
Температура продукта 35,1 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
17HII |
482 |
2887 |
1,960 |
0,654 |
|||||
3в |
0,5 |
26 |
737 |
1475 |
1,000 |
1,000 |
|||||
2а |
0,6 |
28 |
794 |
1323 |
0,900 |
1,077 |
|||||
4в |
0,9 |
30 |
851 |
945 |
0,640 |
1,155 |
|||||
3а |
1,0 |
31 |
879 |
879 |
0,595 |
1,193 |
|||||
5в |
1,5 |
36 |
1021 |
681 |
0,462 |
1,385 |
|||||
4а |
1,8 |
39,5HII |
1120 |
622 |
0,421 |
1,520 |
|||||
Температура продукта 40,1 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
62HI |
352 |
2109 |
2,270 |
0,755 |
|||||
2в |
0,3 |
72 |
409 |
1363 |
1,465 |
0,878 |
|||||
1а |
0,33 |
74 |
420 |
1274 |
1,370 |
0,901 |
|||||
3в |
0,5 |
82 |
466 |
932 |
1,000 |
1,000 |
|||||
2а |
0,6 |
85 |
483 |
805 |
0,865 |
1,036 |
|||||
4в |
0,9 |
94 |
534 |
593 |
0,637 |
1,146 |
|||||
3а |
1,0 |
96HI |
545 |
545 |
0,585 |
1,170 |
|||||
Температура продукта 45,0 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
32S3II |
253 |
1516 |
1,990 |
0,666 |
|||||
2в |
0,3 |
37 |
293 |
976 |
1,290 |
0,771 |
Окончание табл. 4.62
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
1 |
0,333 |
39 |
308 |
926 |
1,220 |
0,811 |
3в |
0,5 |
48 |
380 |
759 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
52 |
411 |
686 |
0,905 |
1,082 |
3а |
1,0 |
66S3II |
522 |
522 |
0,690 |
1,374 |
Температура продукта 50,0 оС |
||||||
1в |
0,167 |
34HI |
193 |
1156 |
1,950 |
0,654 |
2в |
0,3 |
40 |
227 |
757 |
1,280 |
0,769 |
1а |
0,333 |
43 |
244 |
733 |
1,240 |
0,827 |
3в |
0,5 |
52 |
295 |
591 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
54 |
307 |
511 |
0,865 |
1,041 |
4в |
0,9 |
61HI |
346 |
385 |
0,650 |
1,173 |
Температура продукта 60,1 оС |
||||||
2в |
0,3 |
84S3I |
134 |
445 |
1,500 |
0,905 |
1а |
0,333 |
86 |
137 |
411 |
1,390 |
0,926 |
3в |
0,5 |
93 |
148 |
296 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
96S3I |
153 |
254 |
0,860 |
1,034 |
4в |
0,9 |
23S3II |
182 |
202 |
0,683 |
1,230 |
3а |
1,0 |
25S3II |
198 |
198 |
0,670 |
1,338 |
Температура продукта 70,0 оС |
||||||
1в |
0,167 |
38S3I |
60 |
362 |
2,370 |
0,789 |
2в |
0,3 |
42 |
67 |
223 |
1,455 |
0,882 |
1а |
0,33 |
44 |
70 |
212 |
1,390 |
0,921 |
3в |
0,5 |
48S3I |
76 |
153 |
1,000 |
1,000 |
Температура продукта 80,1 оС |
||||||
1в |
0,167 |
20S3I |
32 |
190 |
2,000 |
0,667 |
2в |
0,3 |
23 |
37 |
122 |
1,285 |
0,771 |
1а |
0,33 |
25 |
40 |
120 |
1,260 |
0,833 |
3в |
0,5 |
30 |
48 |
95 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
32 |
51 |
85 |
0,895 |
1,062 |
4в |
0,9 |
37 |
59 |
65 |
0,685 |
1,230 |
3а |
1,0 |
38S3I |
60 |
60 |
0,632 |
1,250 |
Таблица 4.63
Средние значения безразмерной эффективной вязкости η/η=0,5 и безразмерного касательного напряжения τ/τ=0,5 сыра плавленого «Фруктовый» в интервале температур 30,1–80,1 оС
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
||
1в |
0,167 |
2,080 |
0,695 |
2в |
0,3 |
1,376 |
0,831 |
1а |
0,333 |
1,313 |
0,870 |
3в |
0,5 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
0,873 |
1,050 |
4в |
0,9 |
0,654 |
1,177 |
3а |
1,0 |
0,631 |
1,259 |
5в |
1,5 |
0,462 |
1,385 |
4а |
1,8 |
0,421 |
1,520 |
Таблица 4.64