CC BY
20
ТЕХНОЛОГИЯ
Исследование реологических свойств сока с мякотью «Овощная смесь»
Б.Л. Николаев
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Знание реологических характеристик пищевых продуктов, в том числе сока с мякотью «Овощная смесь», позволяет правильно выбрать как основное технологическое оборудование, так и трубопроводы для транспортирования по ним продукта.
Исследуемый сок с мякотью «Овощная смесь» относится к структурированным дисперсным системам. Поэтому его реологические характеристики,такие, как эффективная вязкость и касательные напряжения, обусловлены не только составом продукта и его температурой, но и величиной градиента скорости сдвига. Численное значение градиента скорости сдвига зависит от геометрических и конструктивных параметров перемешивающего устройства и частоты его вращения.
В процессе приготовления сока имеют место тепловые процессы и затраты энергии на вращение перемешивающего устройства. Протекание этих процессов зависит от ряда факторов, в том числе от эффективной вязкости сока и касательного напряжения. На различных стадиях процесса эти факторы существенно различаются. Поэтому при определении оптимальных условий работы оборудования или при разработке его новых видов необходимо иметь сведения о реологических характеристиках продукта.
С учетом отмеченного были исследованы эффективная вязкость сока и каса-
т, Па 100
тельные напряжения при различных значениях градиента скорости сдвига и температуры продукта.
Исследования проводили на ротационном соосно-цилиндрическом вискозиметре «Реотест». До начала измерений пробу сока термостатировали в течение 20 мин при заданной температуре в термо-статирующем сосуде. По окончании тер-мостатирования измеряли эффективную вязкость сока и касательное напряжение при возрастающих значениях частоты вращения цилиндра реотеста. При проведении замеров поддерживали равномерную и постоянную температуру пробы путем подачи в наружный цилиндр вискозиметра охлаждаемой среды из циркуляционного термостата. Температуру исследуемой
пробы поддерживали с точностью ±0,1 °С. При каждой очередной температуре использовали новую порцию сока. Привод вискозиметра позволял устанавливать различные скорости вращения цилиндра и тем самым иметь различные значения градиента скорости сдвига. Погрешность измерений при определении эффективной вязкости продукта и касательного напряжения не превышала ±4 %.
Исследуемый сок с мякотью «Овощная смесь» содержал: сок морковный, сок томатный, сок свекольный, сок огуречный, сок капустный, сок лимонный, соль, кислоту аскорбиновую. В мякоти сока имелась клетчатка. В 100 г сока содержалось: 6 г углеводов, 0,3-0,5 мг железа, 120-200 мг калия. Энергетическая ценность 100 г сока — 25,5 ккал.
Исследования проводили при градиентах скорости сдвига 218,7; 243,0; 364,5; 437,4; 656,0; 729,0 и 1312 с-1 и при температурах сока 8,6 и 11,1 °С.
На рис. 1 приведены данные об изменении эффективной вязкости рэф сока с мякотью «Овощная смесь» в зависимости от градиента скорости сдвига у и температуры продукта.
Установлено заметное уменьшение эффективной вязкости с повышением градиента скорости сдвига. Так, например, при возрастании градиента скорости
Ц,*, Па • с 0,1
Y, с-1
10
100
1000
□ — 8,6 °С О — 11,1 °С
Рис. 2. Изменение касательного напряжения сока с мякотью «Овощная смесь»
□ — 8,6 °С О — 11,1 °С
Рис. 1. Изменение эффективной вязкости сока с мякотью «Овощная смесь»
сдвига от 218,8 до 1312 с-1 эффективная вязкость сока уменьшается от 0,0258 до 0,0108 Па-с, т.е. почти в 2,4 раза. Наблюдается также уменьшение эффективной вязкости сока с повышением температуры продукта.
На рис. 2 приведены данные об изменении касательного напряжения т в зависимости от градиента скорости сдвига и температуры продукта. Заметное возрастание касательного напряжения происходит при увеличении градиента скорости сдвига. С увеличением температуры продукта касательное напряжение уменьшается.
Данные о реологических характеристиках сока с мякотью «Овощная смесь» целесообразно использовать при определении оптимальных условий работы оборудования или разработке его новых видов. &
Y, с-1
10 000
6•2006
100
1000
10 000
1
28
