- •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 «Дружба»
Жирность 55 %.
Диапазон изменения температуры: 20,1 ≤ t ≤ 80,0 °С.
Диапазон изменения градиента скорости: 0,167 ≤ ≤ 2,7 с–1.
Роторы: Н, S3.
Постоянные прибора: НII = 283,6; НI = 56,8; S3I = 15,9.
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 °С |
||||||
1в |
0,167 |
94HII |
2666 |
15960 |
– |
– |
2в |
0,3 |
97 |
2751 |
9170 |
– |
– |
1а |
0,33 |
98HII |
2779 |
8422 |
– |
– |
Температура продукта 25,1 °С |
||||||
1в |
0,167 |
44HII |
1248 |
7472 |
2,125 |
0,710 |
2в |
0,3 |
50 |
1418 |
4727 |
1,340 |
0,807 |
1а |
0,333 |
53 |
1503 |
4514 |
1,280 |
0,855 |
3в |
0,5 |
62 |
1758 |
3517 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
65 |
1843 |
3072 |
0,870 |
1,048 |
4в |
0,9 |
70HII |
1985 |
2206 |
0,628 |
1,129 |
Температура продукта 30,0 °С |
||||||
1в |
0,167 |
27,5HII |
780 |
4670 |
1,830 |
0,611 |
2в |
0,3 |
36 |
1021 |
3403 |
1,330 |
0,800 |
1а |
0,333 |
38 |
1078 |
3236 |
1,270 |
0,845 |
3в |
0,5 |
45 |
1276 |
2552 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
48 |
1361 |
2269 |
0,890 |
1,067 |
4в |
0,9 |
53HII |
1503 |
1670 |
0,655 |
1,178 |
3а |
1,0 |
53,5HII |
1517 |
1517 |
0,595 |
1,189 |
5в |
1,5 |
57 |
1617 |
1078 |
0,423 |
1,267 |
4а |
1,8 |
58HII |
1645 |
914 |
0,358 |
1,289 |
Температура продукта 35,0 °С |
||||||
1а |
0,333 |
27HII |
766 |
2299 |
1,190 |
0,795 |
3в |
0,5 |
34 |
964 |
1928 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
37 |
1049 |
1749 |
0,905 |
1,088 |
4в |
0,9 |
44 |
1248 |
1386 |
0,719 |
1,295 |
Продолжение табл. 4.82
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
3а |
1,0 |
45,5 |
1290 |
1290 |
0,668 |
1,338 |
5в |
1,5 |
52 |
1475 |
983 |
0,510 |
1,530 |
4а |
1,8 |
53 |
1503 |
835 |
0,433 |
1,559 |
6в |
2,7 |
59HII |
1673 |
620 |
0,321 |
1,735 |
Температура продукта 40,0 °С |
||||||
1а |
0,33 |
78HI |
443 |
1343 |
1,440 |
0,951 |
3в |
0,5 |
82 |
466 |
932 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
87 |
494 |
824 |
0,882 |
1,060 |
4в |
0,9 |
93 |
528 |
587 |
0,630 |
1,133 |
3а |
1,0 |
96HI |
545 |
545 |
0,585 |
1,169 |
Температура продукта 45,0 °С |
||||||
2в |
0,3 |
55HI |
312 |
1041 |
1,500 |
0,902 |
1а |
0,33 |
57 |
324 |
981 |
1,415 |
0,936 |
3в |
0,5 |
61 |
346 |
693 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
64,5 |
366 |
611 |
0,885 |
1,058 |
4в |
0,9 |
70 |
398 |
442 |
0,637 |
1,150 |
3а |
1,0 |
72HI |
409 |
409 |
0,590 |
1,182 |
Температура продукта 50,0 °С |
||||||
1в |
0,167 |
42HI |
239 |
1429 |
2,280 |
0,766 |
2в |
0,3 |
47 |
267 |
890 |
1,425 |
0,856 |
1а |
0,333 |
50 |
284 |
853 |
1,365 |
0,910 |
3в |
0,5 |
55 |
312 |
625 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
58 |
329 |
549 |
0,877 |
1,054 |
4в |
0,9 |
61HI |
346 |
385 |
0,616 |
1,110 |
Температура продукта 60,0 °С |
||||||
1в |
0,167 |
60S3I |
95 |
571 |
2,280 |
0,753 |
2в |
0,3 |
64 |
102 |
339 |
1,350 |
0,809 |
1а |
0,333 |
67 |
107 |
320 |
1,275 |
0,849 |
3в |
0,5 |
79 |
126 |
251 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
80 |
127 |
212 |
0,842 |
1,008 |
4в |
0,9 |
95S3I |
151 |
168 |
0,669 |
1,198 |
Температура продукта 70,0 °С |
||||||
1в |
0,167 |
35S3I |
56 |
333 |
1,745 |
0,589 |
2в |
0,3 |
45 |
72 |
239 |
1,250 |
0,757 |
Окончание табл. 4.82
Номер ступени числа оборотов измерительного цилиндра |
, с–1
|
α
|
τ, Па
|
η, Па∙с
|
η/η= 0,5
|
τ/τ= 0,5
|
1а |
0,33 |
48 |
76 |
231 |
1,210 |
0,800 |
3в |
0,5 |
60 |
95 |
191 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
63 |
100 |
167 |
0,875 |
1,053 |
4в |
0,9 |
78 |
124 |
138 |
0,722 |
1,305 |
3а |
1,0 |
80 |
127 |
127 |
0,665 |
1,337 |
5в |
1,5 |
94 |
149 |
100 |
0,525 |
1,568 |
4а |
1,8 |
96S3I |
153 |
85 |
0,445 |
1,611 |
Температура продукта 80,0 °С |
||||||
1в |
0,167 |
20S3I |
32 |
190 |
2,020 |
0,681 |
2в |
0,3 |
27S3I |
43 |
143 |
1,520 |
0,915 |
1а |
0,33 |
27,5 |
44 |
131 |
1,395 |
0,936 |
3в |
0,5 |
29,5 |
47 |
94 |
1,000 |
1,000 |
2а |
0,6 |
31 |
49 |
82 |
0,872 |
1,043 |
4в |
0,9 |
38 |
60 |
67 |
0,712 |
1,276 |
3а |
1,0 |
43S3I |
68 |
68 |
0,723 |
1,447 |
Таблица 4.83
Средние значения безразмерной эффективной вязкости η/η= 0,5 и безразмерного касательного напряжения τ/τ= 0,5