- •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 «Новый»
Жирность 30 %.
Диапазон изменения температуры: 25,0 ≤ t ≤ 80,1 °С.
Диапазон изменения градиента скорости: 0,167 ≤ ≤ 5,4 с–1.
Ротор H.
Постоянные прибора: HII = 283,6; HI = 56,8.
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
|||||
Температура продукта 25,0 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
68HII |
1930 |
11600 |
– |
– |
|||||
2в |
0,3 |
80 |
2270 |
7550 |
– |
– |
|||||
1а |
0,33 |
85HII |
2410 |
7220 |
– |
– |
|||||
Температура продукта 30,1 оС |
|||||||||||
1в |
0,167 |
54HII |
1530 |
9160 |
2,190 |
0,730 |
|||||
2в |
0,3 |
66 |
1870 |
6200 |
1,480 |
0,893 |
|||||
1а |
0,333 |
67 |
1900 |
5700 |
1,360 |
0,907 |
|||||
3в |
0,5 |
74 |
2095 |
4190 |
1,000 |
1,000 |
|||||
2а |
0,6 |
76 |
2150 |
3580 |
0,855 |
1,026 |
Продолжение табл. 4.64
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
4в |
0,9 |
83 |
2350 |
2600 |
0,621 |
1,122 |
3а |
1,0 |
85,5 |
2400 |
2400 |
0,573 |
1,146 |
5в |
1,5 |
92 |
2610 |
1730 |
0,413 |
1,246 |
4а |
1,8 |
95HII |
2690 |
1490 |
0,356 |
1,284 |
Температура продукта 35,1 оС |
||||||
1в |
0,167 |
42HII |
1190 |
7100 |
– |
– |
2в |
0,3 |
44 |
1250 |
4150 |
– |
– |
1а |
0,333 |
45 |
1275 |
3830 |
– |
– |
2а |
0,6 |
50 |
1420 |
2360 |
– |
– |
4в |
0,9 |
58 |
1640 |
1820 |
– |
– |
3а |
1,0 |
59 |
1670 |
1670 |
– |
– |
5в |
1,5 |
68 |
1930 |
1280 |
– |
– |
4а |
1,8 |
71 |
2010 |
1120 |
– |
– |
6в |
2,7 |
78 |
2210 |
815 |
– |
– |
5а |
3,0 |
80 |
2270 |
755 |
– |
– |
7в |
4,5 |
90HII |
2550 |
565 |
– |
– |
Температура продукта 40,05 оС |
||||||
1в |
0,167 |
25HII |
709 |
4240 |
2,340 |
0,783 |
2в |
0,3 |
27 |
765 |
2550 |
1,410 |
0,845 |
3в |
0,5 |
32 |
905 |
1810 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
33 |
935 |
1560 |
0,863 |
1,033 |
4в |
0,9 |
38 |
1070 |
1200 |
0,662 |
1,182 |
3а |
1,0 |
40 |
1160 |
1160 |
0,640 |
1,282 |
5в |
1,5 |
48 |
1360 |
910 |
0,503 |
1,503 |
4а |
1,8 |
51 |
1445 |
800 |
0,442 |
1,597 |
6в |
2,7 |
59 |
1670 |
618 |
0,341 |
1,845 |
5а |
3,0 |
61HII |
1730 |
575 |
0,318 |
1,912 |
7в |
4,5 |
68HII |
1930 |
428 |
0,238 |
2,133 |
6а |
5,4 |
70HII |
1980 |
367 |
0,203 |
2,188 |
Температура продукта 44,9 оС |
||||||
1в |
0,167 |
20HII |
567 |
3300 |
2,160 |
0,742 |
2в |
0,3 |
24 |
680 |
2260 |
1,480 |
0,889 |
1а |
0,33 |
25 |
709 |
2080 |
1,360 |
0,927 |
3в |
0,5 |
27 |
765 |
1530 |
1,000 |
1,000 |
Окончание табл. 4.64
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
|||
2а |
0,6 |
28 |
794 |
1320 |
0,862 |
1,038 |
|||
4в |
0,9 |
32 |
906 |
1010 |
0,660 |
1,184 |
|||
3а |
1,0 |
34 |
960 |
960 |
0,627 |
1,255 |
|||
5в |
1,5 |
38,5 |
1090 |
796 |
0,520 |
1,425 |
|||
4а |
1,8 |
41 |
1160 |
645 |
0,421 |
1,516 |
|||
6в |
2,7 |
45 |
1275 |
470 |
0,307 |
1,667 |
|||
5а |
3,0 |
47HII |
1330 |
442 |
0,289 |
1,738 |
|||
Температура продукта 50,1 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
85HI |
483 |
2880 |
2,190 |
0,732 |
|||
2в |
0,3 |
95 |
540 |
1800 |
1,360 |
0,818 |
|||
1а |
0,33 |
98HI |
556 |
1670 |
1,265 |
0,842 |
|||
3в |
0,5 |
23HII |
660 |
1320 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
25 |
709 |
1180 |
0,895 |
1,074 |
|||
4в |
0,9 |
28 |
794 |
880 |
0,667 |
1,120 |
|||
3а |
1,0 |
29 |
822 |
822 |
0,625 |
1,159 |
|||
5в |
1,5 |
33HII |
935 |
630 |
0,478 |
1,319 |
|||
Температура продукта 69,9 оС |
|||||||||
2в |
0,3 |
26HI |
148 |
490 |
1,540 |
0,931 |
|||
1а |
0,333 |
26 |
148 |
446 |
1,400 |
0,931 |
|||
3в |
0,5 |
28 |
159 |
318 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
30 |
170 |
284 |
0,892 |
1,069 |
|||
4в |
0,9 |
32HI |
182 |
202 |
0,635 |
1,145 |
|||
Температура продукта 80,1 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
14HI |
79,5 |
480 |
2,010 |
0,668 |
|||
2в |
0,3 |
16 |
91 |
303 |
1,270 |
0,765 |
|||
1а |
0,33 |
17 |
96,5 |
272 |
1,140 |
0,811 |
|||
3в |
0,5 |
21 |
119 |
238 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
21,5 |
122 |
204 |
0,858 |
1,025 |
|||
4в |
0,9 |
24 |
136 |
151 |
0,635 |
1,143 |
|||
3а |
1,0 |
25HI |
142 |
142 |
0,596 |
1,193 |
Таблица 4.65
Средние значения безразмерной эффективной вязкости η/η=0,5 и безразмерного касательного напряжения τ/τ=0,5 сыра плавленого «Новый» в интервале температур 25,0–80,1 оС
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
||
1в |
0,167 |
2,172 |
0,731 |
2в |
0,3 |
1,423 |
0,857 |
1а |
0,333 |
1,305 |
0,882 |
3в |
0,5 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
0,837 |
1,044 |
4в |
0,9 |
0,647 |
1,149 |
3а |
1,0 |
0,610 |
1,207 |
5в |
1,5 |
0,478 |
1,373 |
4а |
1,8 |
0,408 |
1,466 |
6в |
2,7 |
0,324 |
1,756 |
5а |
3,0 |
0,303 |
1,825 |
7в |
4,5 |
0,237 |
2,133 |
6а |
5,4 |
0,203 |
2,188 |
Таблица 4.66