- •Инженерная реология
- •Предисловие
- •I. Содержание дисциплины
- •Тема 1. Введение
- •Тема 2. Научные основы инженерной реологии
- •Тема 3. Основные структурно-механические свойства пищевых продуктов
- •Тема 4. Методы и приборы для измерения структурно-механических свойств пищевых продуктов
- •Тема 5. Реодинамические расчеты трубопроводов и транспортных устройств для вязко-пластичных сред
- •Тема 6. Контроль процессов и качества продуктов по структурно-ме-ханическим характеристикам
- •Лабораторные работы
- •Тема 1. Введение
- •1.1. Предмет и задачи дисциплины
- •1.2. Роль инженерной реологии в обеспечении контроля, регулирования и управления качеством сырья и готовой продукции
- •1.3. Инженерная реология как наука о деформации
- •1.4. Составные части инженерной реологии
- •1.5. Пищевые материалы как предмет изучения
- •Тема 2. Научные основы инженерной реологии
- •2.1. Общие положения. Понятия и определения.
- •2.2 Основные термины и определения реологии: аксиомы реологии, деформация, упругость, вязкость, пластичность, адгезия и др.
- •2.3. Реологические модели простых «идеальных» тел.
- •2.4. Реологические модели сложных реальных тел.
- •2.5. Основные нелинейные эмпирические уравнения напряжений и деформаций для реальных пищевых масс (продуктов)
- •2.6. Применение реологических моделей для описания свойств реальных пищевых масс (продуктов)
- •Тема 3. Основные структурно-механические свойства пищевых продуктов
- •3.1. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов как объективный показатель воздействия
- •3.2. Сдвиговые свойства пищевых материалов
- •3.3. Компрессионные свойства пищевых материалов
- •3.4. Поверхностные свойства пищевых материалов
- •3.5. Влияние технологических факторов на структурно-механи-ческие свойства пищевых материалов: температуры, влагосодержания, давления, степени измельчения, продолжительности измельчения
- •Тема 4. Методы и приборы для измерения структурно-механичеких свойств пищевых продуктов
- •4.1. Методология. Классификация методов и приборов для
- •4.2. Приборы для измерения сдвиговых свойств продуктов
- •4.3. Приборы для измерения компрессионных свойств продуктов
- •4.4. Приборы для измерения поверхностных свойств продуктов
- •Тема 5. Реодинамические расчеты трубопроводов и транспортных средств для вязко-пластичных сред
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Перспективы развития трубопроводного транспорта для перемещения сырья и полуфабрикатов
- •5.3. Основы теории реодинамических расчетов трубопроводов.
- •5.4. Расчеты трубопроводов и насадок для жидких, твердых и вязко-пластичных пищевых масс
- •Тема 6. Контроль процессов и качества
- •Продуктов
- •По структурно-механическим
- •Характеристикам
- •6.1. Актуальность проведения контроля за технологическими
- •6.2. Автоматизированный контроль качества продуктов
- •6.3 Связь между структурно-механическими свойствами продукта и сенсорной оценкой качества
- •6.4. Оптимизация технологических процессов на основе
- •Лабораторный практикум
- •1. Определение предельного напряжения сдвига пластично-вязких продуктов на коническом пластометре кп-3
- •Оборудование, приборы, инструменты, материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •2. Определение сдвиговых свойств мясного фарша
- •Оборудование, приборы, инструменты, материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •3. Определение усилия среза для целых тканей мяса
- •Оборудование, приборы, инструменты, материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •4. Определение вязкости жидкообразных продуктов
- •Оборудование, приборы, инструменты, материалы
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Варианты заданий для контрольной работы
- •Условные обозначения
- •Cписок рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Инженерная реология
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
- •650010, Г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52
Контрольные вопросы
Что понимают под нежностью мяса, продуктов?
Перечислите инструментальные методы, с помощью которых оценивается нежность мяса и мясопродуктов.
Органолептическая оценка нежности мяса и мясных продуктов, ее недостатки.
Проанализируйте устройство и принцип работы лабораторного прибора для определения нежности мяса.
Дайте описание методике измерения усилия среза.
Дайте объяснение полученным результатам испытаний.
Назовите, какие прижизненные факторы влияют на нежность мяса.
Перечислите, от каких послеубойных факторов зависит нежность мяса.
Какие современные способы механической обработки используются в технологиях для придания мясу нежности.
4. Определение вязкости жидкообразных продуктов
Цель работы:
углубить знания по структурно-механическим свойствам жидкообразных продуктов, изучить конструкцию капиллярного вискозиметра ВПЖ-4
и методику измерения, определить вязкость мясного бульона
Среди пищевых продуктов особую группу составляют продукты, которые принято называть жидкостями или жидкообразными. Они относятся к системам, не имеющим статического предельного напряжения сдвига, т.е. обладают текучестью при любых напряжениях сдвига. Эти системы могут быть аномально-вязкими, когда их течение в осях координат, характеризуются кри-вой линией или истинно-вязкими (ньютоновскими), когда течение характеризуется прямой линией.
Движение жидкостей сопровождается внешним трением ее о стенки канала или трубы и внутренним трением, возникающим в жидкости вследствие скольжения движущихся струек или слоев друг о друга. Внутреннее трение является мерой вязкости - свойства жидкости, характеризующего текучесть, смазывающую способность, растекание, т.е. свойства жидкости оказывать сопротивление касательным усилиям.
В ламинарном потоке скорость элементарно тонких слоев или струек неодинакова и увеличивается к центру, т.е. к оси трубы. Между слоями возникают касательные напряжения, которые обусловлены вязкостью жидкости и подчиняются закону жидкостного трения, который был впервые сформулирован И. Ньютоном:
, (4.1)
где - динамический коэффициент вязкости, Па.с;
- скорость сдвига, м/с.
Для измерения вязкости жидкообразных систем (мясной бульон, животный жир при температуре выше плавления, молоко, водо-белково-солевые растворы и пр.) преимущественно применяют капиллярные и шариковые вискозиметры. Более универсальными являются капиллярные вискозиметры, так как дают возможность исследовать аномалию вязкости при различных давлениях истечения, т.е. получить зависимость градиента скорости от напряжения сдвига.
Теория капиллярных вискозиметров теоретически обоснована; основана на гипотезе сплошности и непрерывности жидкости и использует следующие допущения и ограничения: скорость жидкости на стенке принимается равной нулю; продукт считается не сжимаемым; реологические характеристики неизменны по длине и не зависят от времени, т.е. на течение не оказывают влияния процессы тиксотропии, реопексии и релаксации.
Главным требованием, предъявляемым к капиллярным вискозиметрам, является отсутствие турбулизации потока, т.е. режим движения должен быть ламинарным или структурным. Режим движения характеризуется критерием Рейнольдса Re, который не должен превышать 150, а длительность истечения жидкости через капилляр не должна быть меньше 100 сек. В теории капиллярной вискозиметрии рассматривается только равномерное (силы инерции равны нулю) прямолинейное (центробежные силы равны нулю) движение жидкости в горизонтальной трубке (силы тяжести проектируются на ось, совпадающую с направлением движения и равны нулю).
Наиболее известны и широко применяются: капиллярные вискозиметры Уббелоде и Освальда, вискозиметр Горбатова А.В. и др., вискозиметр ВК-4, автоматические вискозиметры АКВ-3 и АКВ-5, шариковый вискозиметр Гепплера и многие др.
