Температурная зависимость эффективной вязкости маргарина «Эра» от градиента скорости Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 664.3

Температурная зависимость эффективной вязкости маргарина «Эра» от градиента скорости

Николаев Л.К., Денисенко А.Ф., Николаев Б.Л. [email protected]

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

В статье авторы приводят результаты исследований эффективной вязкости маргарина «Эра» при различных температурах и возрастающих значениях градиента скорости. Установлено заметное уменьшение эффективной вязкости продукта при увеличении градиента скорости в интервале температур от 10,0 до 35,0 0С. Влияние градиента скорости на эффективную вязкость маргарина несколько уменьшается при температуре продукта свыше 35,0 0С.

Ключевые слова: градиент скорости, маргарин, температура, эффективная вязкость, реотест, термостатирование, цилиндр.

Temperature depending effective viscosity margarine « Epoch» from velocity

gradient

Nikolaev L.K., Denisenko A.F., Nikolaev B.L. [email protected]

Saint-Petersburg state university of refrigeration and food

engineering

In article monographer adduce reduce results of tests effective viscosity margarine « Epoch » given temperature different with increase direct velocity gradient. Install perceptible diminution effective viscosity provisions with augmentation velocity gradient in temperature range or 10,0 to 35,0 0С. Influence velocity gradient effective viscosity margarine a few decrease of temperature groceries from above 35,0 0С.

Key words: velocity gradient, margarine, temperature, effective viscosity, reotest, thermostatting, cylinder.

Данные исследования проводились с целью установления влияния градиента скорости на эффективную вязкость маргарина «Эра» с содержанием жира 82% при различных температурах его.

Среди основных реологических характеристик эффективная вязкость продукта оказывает наиболее существенное влияние на гидродинамические и тепловые процессы.

Исследования проводили на ротационном соосно-цилиндрическом вискозиметре «Реотест». Перед началом измерений проба маргарина термостатировалась 20 минут при заданной температуре в термостатирующем сосуде, после чего проводили измерения эффективной вязкости при возрастающих значениях частоты вращения цилиндра.

С целью поддержания равномерной и постоянной температуры маргарина наружный неподвижный цилиндр с темперирующим резервуаром соединяли с жидкостным термостатом. Температура термостатирования маргарина поддерживалась с точностью ±0,1. Порция исследуемого маргарина помещалась в зазор между рабочими цилиндрами вискозиметра. При каждой очередной температуре использовалась новая порция маргарина. Привод вискозиметра позволял устанавливать 24 различные частоты вращения цилиндра. В опытах использовали набор цилиндров

H, S2, S3 с помощью которых выполнялись измерения эффективной вязкости маргарина «Эра» в диапазоне градиента скорости от 0,167 до 437,4 с-1, при температурах продукта: 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 35,0 и 40,0 0С. Погрешность измерений не превышала ± 4%.

Рис.1. Вязкостно-скоростные характеристики маргарина столового «Эра» в 0С: 1-10,0; 2-15,0; 3-20,0; 4- 25,0; 5- 30,0; 6-35,0.

Цилиндры H, S2, S3 подбирали согласно рекомендациям по обслуживанию вискозиметра с таким расчётом, чтобы градиентный слой

распространялся на всю толщину маргарина, размещённого в кольцевом зазоре измерительного устройства вискозиметра.

Результаты исследования эффективной вязкости маргарина «Эра» в зависимости от градиента скорости при различных температурах продукта показаны на рис.1.

Приводимые на рис.1 вязкостно-скоростные характеристики маргарина «Эра» позволили установить существенное изменение эффективной вязкости продукта при возрастании градиента скорости в интервале температур от 10,0 до 35,0 0С. Так, например, при температуре маргарина

10,0 0С и возрастании градиента скорости от 0,167 до 1,0 с-1, т.е. почти в 6 раз, эффективная вязкость уменьшается от 4680 Па-с до 1130 Па-с, т.е. в 4,1 раза. При более высокой температуре равной 35,0 0С влияние градиента скорости на эффективную вязкость маргарина несколько уменьшается, а именно при возрастании градиента скорости от 8,1 до 88,0 с-1, т.е. почти в 10,9 раз, эффективная вязкость уменьшается от 1,96 Па-с до 0,52 Па-с, т.е. всего в 3,77 раза. Несмотря на несколько меньшее влияние градиента скорости на эффективную вязкость маргарина при температуре 35,0 0С оно остаётся значимым, так как структура продукта при этой температуре в значительной мере ещё сохраняется.

Наряду с установлением влияния градиента скорости на эффективную вязкость маргарина было установлено заметное уменьшение эффективной вязкости его при возрастании температуры продукта. При этом если в интервале температур от 10,0 до 20,0 0С через каждые 5 0С эффективная вязкость уменьшается практически равномерно на 15-20%, то при дальнейшем повышении температуры продукта от 20,0 до 35,0 0С эффективная вязкость уменьшается в более значительной степени - в 3,4^3,6 раза.

Список литературы

1. Горбатов А.В. Реология мясных и молочных продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 384 с.

2. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 216 с.

3. Арет В.А., Николаев Л.К., Николаев Б.Л. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции. - СПб.6 ГИОРД, 2009 - 448 с.