- •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 «Латвийский»
Жирность 40 %.
Диапазон изменения температуры: 20,1 ≤ t ≤ 50,0 °С.
Диапазон изменения градиента скорости: 0,167 ≤ ≤ 2,7 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 20,1 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
80HII |
2270 |
13500 |
2,670 |
0,897 |
|||
2в |
0,3 |
85 |
2410 |
8000 |
1,580 |
0,953 |
|||
1а |
0,333 |
87 |
2460 |
7400 |
1,460 |
0,972 |
|||
3в |
0,5 |
89,5 |
2530 |
5060 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
91 |
2580 |
4300 |
0,850 |
1,020 |
|||
4в |
0,9 |
96 |
2720 |
3020 |
0,596 |
1,075 |
|||
3а |
1,0 |
100HII |
2836 |
2836 |
0,560 |
1,121 |
Продолжение табл. 4.68
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 |
50,5HII |
1430 |
8550 |
2,600 |
0,872 |
|||
2в |
0,3 |
54,5 |
1545 |
5150 |
1,570 |
0,942 |
|||
1а |
0,333 |
55 |
1560 |
4680 |
1,430 |
0,951 |
|||
3в |
0,5 |
58HII |
1640 |
3280 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
59HII |
1670 |
2780 |
0,850 |
1,018 |
|||
4в |
0,9 |
61 |
1730 |
1920 |
0,586 |
1,055 |
|||
3а |
1,0 |
62,5 |
1770 |
1770 |
0,540 |
1,079 |
|||
5в |
1,5 |
68 |
1930 |
1280 |
0,391 |
1,177 |
|||
4а |
1,8 |
69 |
1955 |
1080 |
0,329 |
1,192 |
|||
6в |
2,7 |
73HII |
2070 |
765 |
0,234 |
1,262 |
|||
Температура продукта 30,0 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
29HII |
823 |
4920 |
2,290 |
0,766 |
|||
2в |
0,3 |
33,5 |
950 |
3160 |
1,470 |
0,884 |
|||
1а |
0,333 |
34 |
965 |
2900 |
1,350 |
0,898 |
|||
3в |
0,5 |
38 |
1075 |
2150 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
40 |
1130 |
1880 |
0,874 |
1,051 |
|||
4в |
0,9 |
43 |
1220 |
1350 |
0,628 |
1,135 |
|||
3а |
1,0 |
42 |
1180 |
1180 |
0,550 |
1,098 |
|||
5в |
1,5 |
46 |
1300 |
870 |
0,405 |
1,209 |
|||
4а |
1,8 |
46 |
1300 |
725 |
0,337 |
1,209 |
|||
6в |
2,7 |
52HII |
1475 |
545 |
0,254 |
1,372 |
|||
Температура продукта 35,05 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
18HII |
511 |
3060 |
2,360 |
0,786 |
|||
2в |
0,3 |
19,5 |
554 |
1840 |
1,415 |
0,852 |
|||
1а |
0,333 |
20 |
567 |
1700 |
1,310 |
0,872 |
|||
3в |
0,5 |
23HII |
650 |
1300 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
23,5HII |
667 |
1120 |
0,861 |
1,026 |
|||
Температура продукта 40,1 оС |
|||||||||
1в |
0,167 |
31HI |
176 |
1050 |
1,920 |
0,645 |
|||
2в |
0,3 |
39 |
222 |
736 |
1,350 |
0,813 |
|||
1а |
0,333 |
40 |
228 |
665 |
1,217 |
0,835 |
|||
3в |
0,5 |
48 |
273 |
546 |
1,000 |
1,000 |
|||
2а |
0,6 |
54 |
307 |
510 |
0,933 |
1,125 |
|||
6в |
0,9 |
65 |
370 |
410 |
0,750 |
1,355 |
|||
3а |
1,0 |
69HI |
392 |
392 |
0,718 |
1,436 |
Окончание табл. 4.68
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
|
Температура продукта 45,1 оС |
|||||||
1в |
0,167 |
20HI |
114 |
680 |
2,100 |
0,704 |
|
2в |
0,3 |
25 |
142 |
472 |
1,455 |
0,877 |
|
1а |
0,333 |
24,5 |
139,5 |
407 |
1,255 |
0,861 |
|
3в |
0,5 |
28,5 |
162 |
324 |
1,000 |
1,000 |
|
2а |
0,6 |
32 |
182 |
303 |
0,936 |
1,123 |
|
4в |
0,9 |
38 |
216 |
240 |
0,742 |
1,333 |
|
3а |
1,0 |
40 |
227 |
228 |
0,705 |
1,401 |
|
5в |
1,5 |
45 |
256 |
170 |
0,525 |
1,580 |
|
4а |
1,8 |
48 |
273 |
150 |
0,463 |
1,685 |
|
6в |
2,7 |
53HI |
301 |
110 |
0,339 |
1,858 |
|
Температура продукта 50,06 оС |
|||||||
1в |
0,167 |
14HI |
79,5 |
488 |
1,950 |
0,636 |
|
2в |
0,3 |
17HI |
96,6 |
322 |
1,290 |
0,773 |
|
1а |
0,333 |
18HI |
102 |
306 |
1,220 |
0,816 |
|
3в |
0,5 |
22 |
125 |
250 |
1,000 |
1,000 |
|
2а |
0,6 |
24 |
136 |
228 |
0,913 |
1,088 |
|
4в |
0,9 |
26 |
148 |
164 |
0,655 |
1,184 |
|
3а |
1,0 |
30 |
170 |
170 |
0,680 |
1,360 |
|
5в |
1,5 |
34 |
193 |
128 |
0,512 |
1,544 |
|
4а |
1,8 |
36 |
205 |
114 |
0,457 |
1,640 |
|
6в |
2,7 |
39HI |
222 |
82 |
0,328 |
1,776 |
Таблица 4.69
Средние значения безразмерной эффективной вязкости η/η= 0,5 и безразмерного касательного напряжения τ/τ= 0,5 сыра плавленого «Латвийский» в интервале температур 20,1– 50,06 оС
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
|
|
1в |
0,167 |
2,270 |
0,758 |
2в |
0,3 |
1,447 |
0,871 |
1а |
0,333 |
1,320 |
0,886 |
3в |
0,5 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
0,888 |
1,064 |
Окончание табл. 4.69
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1 |
|
|
4в |
0,9 |
0,659 |
1,189 |
3а |
1,0 |
0,625 |
1,249 |
5в |
1,5 |
0,458 |
1,377 |
4а |
1,8 |
0,396 |
1,432 |
6в |
2,7 |
0,289 |
1,567 |
Таблица 4.70