Особенности вязкостных свойств кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта
УДК 664.3
Особенности вязкостных свойств кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта
Б. Л. НИКОЛАЕВ, Л. К. НИКОЛАЕВ lev.nikolaew.@yandex.ru
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО Институт холода и биотехнологий
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Авторы приводят результаты исследований вязкостных свойств кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта и градиента скорости. Ключевые слова: кулинарные жиры, эффективная вязкость, градиент скорости, температура.
Features viscosity properties of culinary fat «Prima» depending on temperature of a product
B. L. NIKOLAEV, L. K. NIKOLAEV
National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics Institute of Refrigeration and Biotechnologies 191002, St. Petersburg, Lomonosov str., 9
Authors result results of researches viscosity properties of culinary fat «Prima» depending on temperature of a product and a gradient of speed. Key words: cooking oil, effective viscosity, velocity gradient, temperature.
Успешная эксплуатация и расчѐт оборудования, применяемого при производстве кулинарных жиров, зависит от ряда факторов, в том числе от наличия сведений о реологических характеристик этих продуктов. Такие сведения позволяют научно обосновать как рассчитывать, так и правильно выбирать оборудование.
Среди основных реологических характеристик – пластичности, вязкости, прочности, упругости и других, наиболее существенное влияние на тепловые и гидродинамические процессы при производстве кулинарных жиров оказывают вязкостные свойства продукта [1,2,3].
Характерной особенностью кулинарных жиров является то, что в процессе изготовления их вязкость жиров при нагревании и охлаждении не имеет одинаковых значении. Это связано с аномалией кулинарных жиров, обусловленной наличием дисперсной фазы в виде кристаллов жира.
В процессе производства кулинарных жиров они охлаждаются от 80,0÷90,0 0С до 12,0÷17,0 0С при последующей расфасовке их в тару. При тепловых и гидродинамических расчѐтах оборудования, предназначенного для
1
производства кулинарных жиров необходимо иметь сведения об эффективной вязкости кулинарных жиров, например, кулинарного жира «Прима».
Проведѐнные нами исследования реологических характеристик кулинарного жира «Прима» в интервале температур 10,0÷35,0 0С и изменении градиента скорости от 0,167 с-1 до 1,5 с-1 позволили установить, что в исследуемом интервале температур эффективная вязкость кулинарного жира заметно уменьшается как с возрастанием температуры продукта, так и с увеличением градиента скорости.
На основании экспериментальных исследований построены вязкостноскоростные характеристики кулинарного жира «Прима» при продукта: 10,2; 15,0; 20,0; 25,0; 30,1; и 35,0 0С, что приведены на рис.1.
Установлено, что значения эффективной вязкости кулинарного жира при температурах его 10,2÷15,0 0С сравнительно мало отличается. Например, при градиенте скорости от 0,167 с-1 эффективная вязкость уменьшается от 10950 до 9850 Па∙с. Начиная с температуры жира равной 20,0 0С и выше значения эффективной вязкости с возрастанием температуры продукта различаются более заметно. Особенно это наблюдается при продукта кулинарного жира 30,1 и 35,0 0С. Так при возрастании температуры продукта от 25,0 до 30,1 0С и градиенте скорости равном 1,5 с-1 эффективной вязкости кулинарного жира уменьшается от 765 до 91,0 Па∙с, т.е. более чем в 7 раз.
В исследуемом интервале температур от 10,2 до 35,0 0С эффективная вязкость продукта заметно уменьшается с возрастанием градиента скорости. При этом несколько в большей степени эффективная вязкость уменьшается с возрастанием градиента скорости, когда температура его 10,2 и 15,0 0С, что можно объяснить значительным сохранением структуры продукта при этих температурах. Так, при температур 15,0 0С и уменьшении градиента скорости от 0,167 до 0,90 с-1 эффективная вязкость уменьшается с 9850 до 2220 Па∙с, т.е. более чем в 4,4 раза. В меньшей степени изменяется эффективная вязкость кулинарного жира в зависимости от градиента скорости при более высоких температурах продукта. Например при температуре вязкость кулинарного жира 30,1 0С и увеличении градиента скорости в том же интервале от 0,167 с-1 до 0,90 с-1 эффективная вязкость продукта уменьшается от 143 до 47,7 Па∙с, т.е. почти в три раза.
2
η,
Па∙с
104
8 6 4
2
103
8 6 4
2
102
8 6
4
2
10-1
о о
о о
о о
о
о о
оо
оо о
о
о о оо
о
о
оо
оо оо
оо
о
о
2 4 6 8 100
1 2
о3
о
4
оо
5
о
6
γ2 4 , с-1
Рис.1. Вязкостно-скоростные характеристики кулинарного жира «Прима» при температурах в 0С: 1-10,2; 2-15,0; 3-20,0; 4-
25,0; 5-30,1; 6-35,0.
В результате проведѐнных исследований установлено изменение эффективной вязкости кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта и градиента скорости. Полученные данные могут быть использованы при тепловых и гидродинамических расчѐтах оборудования.
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 Б.Л., Николаев Л.К. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции. – СПб.6 ГИОРД, 2009 – 448 с.
3
Особенности вязкостных свойств кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта
Б. Л. НИКОЛАЕВ, Л. К. НИКОЛАЕВ lev.nikolaew.@yandex.ru
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО Институт холода и биотехнологий
191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9
Авторы приводят результаты исследований вязкостных свойств кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта и градиента скорости. Ключевые слова: кулинарные жиры, эффективная вязкость, градиент скорости, температура.
Features viscosity properties of culinary fat «Prima» depending on temperature of a product
B. L. NIKOLAEV, L. K. NIKOLAEV
National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics Institute of Refrigeration and Biotechnologies 191002, St. Petersburg, Lomonosov str., 9
Authors result results of researches viscosity properties of culinary fat «Prima» depending on temperature of a product and a gradient of speed. Key words: cooking oil, effective viscosity, velocity gradient, temperature.
Успешная эксплуатация и расчѐт оборудования, применяемого при производстве кулинарных жиров, зависит от ряда факторов, в том числе от наличия сведений о реологических характеристик этих продуктов. Такие сведения позволяют научно обосновать как рассчитывать, так и правильно выбирать оборудование.
Среди основных реологических характеристик – пластичности, вязкости, прочности, упругости и других, наиболее существенное влияние на тепловые и гидродинамические процессы при производстве кулинарных жиров оказывают вязкостные свойства продукта [1,2,3].
Характерной особенностью кулинарных жиров является то, что в процессе изготовления их вязкость жиров при нагревании и охлаждении не имеет одинаковых значении. Это связано с аномалией кулинарных жиров, обусловленной наличием дисперсной фазы в виде кристаллов жира.
В процессе производства кулинарных жиров они охлаждаются от 80,0÷90,0 0С до 12,0÷17,0 0С при последующей расфасовке их в тару. При тепловых и гидродинамических расчѐтах оборудования, предназначенного для
1
производства кулинарных жиров необходимо иметь сведения об эффективной вязкости кулинарных жиров, например, кулинарного жира «Прима».
Проведѐнные нами исследования реологических характеристик кулинарного жира «Прима» в интервале температур 10,0÷35,0 0С и изменении градиента скорости от 0,167 с-1 до 1,5 с-1 позволили установить, что в исследуемом интервале температур эффективная вязкость кулинарного жира заметно уменьшается как с возрастанием температуры продукта, так и с увеличением градиента скорости.
На основании экспериментальных исследований построены вязкостноскоростные характеристики кулинарного жира «Прима» при продукта: 10,2; 15,0; 20,0; 25,0; 30,1; и 35,0 0С, что приведены на рис.1.
Установлено, что значения эффективной вязкости кулинарного жира при температурах его 10,2÷15,0 0С сравнительно мало отличается. Например, при градиенте скорости от 0,167 с-1 эффективная вязкость уменьшается от 10950 до 9850 Па∙с. Начиная с температуры жира равной 20,0 0С и выше значения эффективной вязкости с возрастанием температуры продукта различаются более заметно. Особенно это наблюдается при продукта кулинарного жира 30,1 и 35,0 0С. Так при возрастании температуры продукта от 25,0 до 30,1 0С и градиенте скорости равном 1,5 с-1 эффективной вязкости кулинарного жира уменьшается от 765 до 91,0 Па∙с, т.е. более чем в 7 раз.
В исследуемом интервале температур от 10,2 до 35,0 0С эффективная вязкость продукта заметно уменьшается с возрастанием градиента скорости. При этом несколько в большей степени эффективная вязкость уменьшается с возрастанием градиента скорости, когда температура его 10,2 и 15,0 0С, что можно объяснить значительным сохранением структуры продукта при этих температурах. Так, при температур 15,0 0С и уменьшении градиента скорости от 0,167 до 0,90 с-1 эффективная вязкость уменьшается с 9850 до 2220 Па∙с, т.е. более чем в 4,4 раза. В меньшей степени изменяется эффективная вязкость кулинарного жира в зависимости от градиента скорости при более высоких температурах продукта. Например при температуре вязкость кулинарного жира 30,1 0С и увеличении градиента скорости в том же интервале от 0,167 с-1 до 0,90 с-1 эффективная вязкость продукта уменьшается от 143 до 47,7 Па∙с, т.е. почти в три раза.
2
η,
Па∙с
104
8 6 4
2
103
8 6 4
2
102
8 6
4
2
10-1
о о
о о
о о
о
о о
оо
оо о
о
о о оо
о
о
оо
оо оо
оо
о
о
2 4 6 8 100
1 2
о3
о
4
оо
5
о
6
γ2 4 , с-1
Рис.1. Вязкостно-скоростные характеристики кулинарного жира «Прима» при температурах в 0С: 1-10,2; 2-15,0; 3-20,0; 4-
25,0; 5-30,1; 6-35,0.
В результате проведѐнных исследований установлено изменение эффективной вязкости кулинарного жира «Прима» в зависимости от температуры продукта и градиента скорости. Полученные данные могут быть использованы при тепловых и гидродинамических расчѐтах оборудования.
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 Б.Л., Николаев Л.К. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции. – СПб.6 ГИОРД, 2009 – 448 с.
3