Файл: Рогов И.А. Физические методы обработки пищевых продуктов.pdf

На рис. 23, б приведена экспоненциальная зависимость вяз­ кости, полученная при многократных исследованиях производ­ ственных композиций топленого свиного жира I сорта. В иссле­ дованном диапазоне температур графическая зависимость имеет два излома. Каждый участок прямых на графике характеризу­ ется своей величиной энергии активации; с увеличением темпе­ ратуры она уменьшается скачкообразно при плавлении следую­ щей фракции триглицеридов жирных кислот, конечно, если содержание фракций более или менее значительно. Постоянные для зависимостей рис. 23, б приведены в табл. 17.

Вязкость свиного жира в интервале от температур плавления до 65— 70° С при нагревании и охлаждении не имеет одинаковых значений, что

•связано с аномалией (наличие дисперсной фазы в виде кристалликов жира при нагревании) в этом температурном диапазоне. При переходе за верх­ ний температурный предел аномалии вязкости исчезают, жир становится истинно вязкой жидкостью. При охлаждении ниже 27° С, если механиче­ ское воздействие отсутствует, в свином жире начинается образование

77

сплошного кристаллизационного каркаса, и он теряет текучесть. Суще­ ствует зависимость между йодным числом жира и вязкостью, которая уменьшается пропорционально увеличению йодного числа для всех темпе­ ратур от 60 до 90° С [106].

Хорошо описывает температурные изменения вязкости жира урав­ нение Бачинского, которое имеет некоторые теоретические обоснования

195]:

Величина предельного объема лежит в области между удельным объ­ емом жидкости итвердого тела. Для свиного жира она равна 11,1-10-4 м3/кг,

(при нагревании) вязкость уменьшается. Структура уравнения такова, что оно неприменимо при температуре ниже точки плавления. Плотность

Вязкость сгущенного молока с сахаром во время его старения исследовали Р. Самел и М. Муэрс [147]. Они установили, что старение вызывает развитие тиксотропных свойств (табл. 18),

• Разрушение структуры достигалось перемешиванием в ротационном вискозиметре в тече­ ние Зи мин; образцы для перемешивания отбирали от основной массы продукта (графа 2).

78

связанных с агрегированием молекул казеина и образованием структуры. Перемешивание или какое-либо другое механиче­ ское воздействие ведет к лавинному разрушению структуры, и наибольшая вязкость резко уменьшается. При дальнейшем старении структура восстанавливается. Причем если температу­ ра восстановления равна температуре старения исходного про­ дукта, то восстановление полное; если температура ниже исход­ ной (5 или 18° С), то восстановление частичное.

При восстановлении структуры возобновляется контакт между частицами дисперсной фазы. При этом чем выше темпе­ ратура и меньше вязкость дисперсионной среды, тем выше ско­ рость образования коагуляционных контактов. Величиной вяз­ кости дисперсионной среды обусловлено быстрое и полное

Рис. 24. Зависимости вязкостных характеристик плавленого сыра «Новый»:

79

ной скорости деформирования. Эффективная вязкость плавленых сыров (рис. 24) с увеличением скорости сдвига уменьшается по степенному закону [уравнения (I—26), (I—66)]. При повышении температуры вязкость при единичном значении градиента ско­ рости уменьшается по экспоненциальному закону Френкеля — Эйринга [уравнение (I—83)]. Обобщенное уравнение для расчета эффективной вязкости имеет вид:

где А, Е, т — постоянные величины, приведенные в табл. 19 при ве­ личинах градиента скорости по формуле (I—39) от 1 до 103 с-1. При вычислениях по формуле отклонения не превышают ±5% от опытных величин.

Вязкость водно-спиртово-сахарных растворов определяли вискозиметром Оствальда [127]. Экспериментальные данные помещены в табл. 20 и 21. Концентрации сахарозы ссах. и спирта ссп даны в долях единицы по массе.

Вязкость фруктовых и овощных соков определяли различны­ ми методами: ротационными, капиллярными и шариковыми вискозиметрами [25, 46, 64, 74, 77, 79]. При этом было установ­ лено отличие от ньютоновского течения [25, 79] и наличие пре­ дельного напряжения сдвига [64]. Также показано [64], что реологические характеристики зависят не только от концент-

80

Т а б л и ц а 20

Вязкость т)-103 (Па-с) водно-спиртовых растворов при концентрации спирта ссп, доли единицы по массе

°с

рации сухих веществ, но и от сорта продукта, из которого получен сок. Существенное значение имеет вид сока: осветленный или с мякотью. Белковые частицы мякоти обычно придают соку аномально вязкие свойства, даже при такой же концентрации сухих веществ, как в осветленном соке.

Вязкость яблочного сока, сгущенного в вакуум-аппарате, определили Б. Р. Гочияев [46], Л. Р. Лиепа и С. С. Соловь­ ев [74]. Перед исследованием сок осветляли, концентрацию изме­ ряли рефрактометром. Величины вязкости, полученные в ука­ занных работах, довольно близки между собой; эти данные по­ мещены в табл. 22. Кроме того, для произвольных концентра­ ций и температур нами предлагается формула расчета вязкости сока:

Т а б л и ц а 21

81