 
        
        - •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 «Российский»
Жирность 45 %.
Диапазон изменения температуры: 20,1 ≤ t ≤ 70,1 °С.
Диапазон изменения
градиента скорости: 0,167 ≤ 
 ≤ 4,5 с–1.
≤ 4,5 с–1.
Роторы: Н, S3.
Постоянные прибора: НII = 283,6; НI = 56,8; S3I = 15,9; S3II = 79,1.
| Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра | 
				 
 | α 
 | τ, Па 
 | η, Па∙с 
 | 
				η/η 
 | 
				τ/τ 
 | 
| Температура продукта 20,1 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 86HII | 2440 | 14600 | 2,760 | 0,921 | 
| 2в | 0,3 | 89 | 2520 | 8400 | 1,585 | 0,951 | 
| 1в | 0,33 | 90 | 2550 | 7650 | 1,445 | 0,962 | 
| 3в | 0,5 | 94 | 2650 | 5300 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 94,5 | 2680 | 4460 | 0,842 | 1,011 | 
| 4в | 0,9 | 98HII | 2780 | 3100 | 0,585 | 1,049 | 
| Температура продукта 25,1 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 45HII | 1280 | 7640 | 2,810 | 0,941 | 
| 2в | 0,3 | 46 | 1300 | 4350 | 1,600 | 0,956 | 
| 1а | 0,333 | 46,5 | 1320 | 3950 | 1,450 | 0,971 | 
| 3в | 0,5 | 48HII | 1360 | 2720 | 1,000 | 1,000 | 
| Температура продукта 30,2 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 26HII | 736 | 4420 | 2,310 | 0,771 | 
| 2в | 0,3 | 29 | 822 | 2740 | 1,430 | 0,861 | 
| 1а | 0,333 | 29,5 | 836 | 2500 | 1,310 | 0,875 | 
| 3в | 0,5 | 35 | 955 | 1910 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 37,5 | 1060 | 1770 | 0,930 | 1,110 | 
| 4в | 0,9 | 40,5 | 1150 | 1280 | 0,670 | 1,204 | 
| 3а | 1,0 | 41 | 1160 | 1160 | 0,608 | 1,215 | 
| 5в | 1,5 | 46 | 1300 | 880 | 0,460 | 1,361 | 
| 4а | 1,8 | 48HII | 1360 | 750 | 0,392 | 1,424 | 
| Температура продукта 35,0 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 12HII | 340 | 2040 | 1,890 | 0,630 | 
| 2в | 0,3 | 16 | 454 | 1500 | 1,390 | 0,841 | 
| 1а | 0,333 | 17 | 482 | 1450 | 1,344 | 0,892 | 
Продолжение табл. 4.74
| Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра | 
				 
 | α 
 | τ, Па 
 | η, Па∙с 
 | 
				η/η 
 | 
				τ/τ 
 | 
| 3в | 0,5 | 19 | 540 | 1080 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 19 | 540 | 900 | 0,833 | 1,000 | 
| 4в | 0,9 | 21 | 595 | 660 | 0,610 | 1,102 | 
| 3а | 1,0 | 22HII | 620 | 620 | 0,574 | 1,148 | 
| Температура продукта 45,0 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 70S3I | 111 | 655 | 1,652 | 0,561 | 
| 2в | 0,3 | 94S3I | 149,5 | 498 | 1,260 | 0,755 | 
| 1а | 0,33 | 20S3II | 158 | 476 | 1,200 | 0,798 | 
| 3в | 0,5 | 25S3II | 198 | 396 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 29S3II | 229 | 382 | 0,965 | 1,156 | 
| 4в | 0,9 | 36S3II | 285 | 318 | 0,803 | 1,439 | 
| Температура продукта 50,1 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 49S3I | 77,9 | 478 | 1,885 | 0,613 | 
| 2в | 0,3 | 58 | 92,1 | 308 | 1,210 | 0,725 | 
| 1а | 0,33 | 62 | 98,5 | 296 | 1,165 | 0,776 | 
| 3в | 0,5 | 80 | 127 | 254 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 90S3I | 143 | 238 | 0,940 | 1,126 | 
| 4в | 0,9 | 24S3II | 190 | 212 | 0,836 | 1,496 | 
| 3а | 1,0 | 26 | 206 | 206 | 0,813 | 1,622 | 
| 5в | 1,5 | 32 | 253 | 169 | 0,665 | 1,992 | 
| 4а | 1,8 | 35,5S3II | 281 | 156 | 0,615 | 2,213 | 
| Температура продукта 60,1 °С | ||||||
| 1в | 0,167 | 23S3I | 36,6 | 219 | 1,830 | 0,605 | 
| 2в | 0,3 | 28 | 44,5 | 148 | 1,230 | 0,736 | 
| 1а | 0,33 | 30 | 47,7 | 143 | 1,190 | 0,788 | 
| 3в | 0,5 | 38 | 60,5 | 120 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 44 | 70 | 116 | 0,968 | 1,157 | 
| 4в | 0,9 | 53 | 84,3 | 93,5 | 0,780 | 1,393 | 
| 3а | 1,0 | 58 | 92 | 92 | 0,767 | 1,521 | 
| 5в | 1,5 | 74 | 118 | 78,5 | 0,655 | 1,950 | 
| 4а | 1,8 | 83 | 132 | 73,2 | 0,610 | 2,182 | 
| 6в | 2,7 | 92S3I | 146 | 54,3 | 0,453 | 2,413 | 
Окончание табл. 4.74
| Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра | 
				 
 | α 
 | τ, Па 
 | η, Па∙с 
 | 
				η/η 
 | 
				τ/τ 
 | |
| Температура продукта 70,1 °С | |||||||
| 1в | 0,167 | 20S3I | 31,8 | 191 | 2,220 | 0,739 | |
| 2в | 0,3 | 22,5 | 35,8 | 118 | 1,370 | 0,833 | |
| 1а | 0,333 | 23 | 36,6 | 110 | 1,280 | 0,851 | |
| 3в | 0,5 | 27 | 43 | 86 | 1,000 | 1,000 | |
| 2а | 0,6 | 30 | 47,7 | 79 | 0,918 | 1,109 | |
| 4в | 0,9 | 37 | 58,9 | 65,4 | 0,760 | 1,370 | |
| 3а | 1,0 | 38 | 60,5 | 60,5 | 0,705 | 1,407 | |
| 5в | 1,5 | 46 | 73,1 | 48,6 | 0,566 | 1,700 | |
| 4а | 1,8 | 49 | 77,8 | 43,2 | 0,503 | 1,809 | |
| 6в | 2,7 | 60 | 95,5 | 35,3 | 0,411 | 2,221 | |
| 5а | 3,0 | 62 | 98,5 | 32,8 | 0,382 | 2,291 | |
| 7в | 4,5 | 76S3I | 121 | 26,8 | 0,312 | 2,814 | |
Таблица 4.75
Средние значения
безразмерной эффективной вязкости 
η/η =
0,5
и безразмерного касательного
напряжения τ/τ
=
0,5
и безразмерного касательного
напряжения τ/τ =
0,5
сыра плавленого «Российский»
в интервале температур 20,1–70,1 ˚С
=
0,5
сыра плавленого «Российский»
в интервале температур 20,1–70,1 ˚С
| Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра | 
 | 
 | 
 | 
| 1в | 0,167 | 2,17 | 0,723 | 
| 2в | 0,3 | 1,384 | 0,832 | 
| 1а | 0,333 | 1,298 | 0,864 | 
| 3в | 0,5 | 1,000 | 1,000 | 
| 2а | 0,6 | 0,913 | 1,096 | 
| 4в | 0,9 | 0,722 | 1,293 | 
| 3а | 1,0 | 0,693 | 1,383 | 
| 5в | 1,5 | 0,586 | 1,751 | 
| 4а | 1,8 | 0,530 | 1,907 | 
| 6в | 2,7 | 0,432 | 2,317 | 
| 5а | 3,0 | 0,382 | 2,291 | 
| 7в | 4,5 | 0,312 | 2,814 | 
Таблица 4.76

 ,
с–1
,
с–1 =
				0,5
=
				0,5 =
				0,5
=
				0,5 ,
с–1
,
с–1 =
				0,5
=
				0,5 =
				0,5
=
				0,5 ,
с–1
,
с–1 =
				0,5
=
				0,5 =
				0,5
=
				0,5 ,
					с–1
,
					с–1
