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

67° С. Кристаллизационная структура жира при низких темпе­ ратурах термодинамически неустойчива и при повышении тем­ пературы довольно быстро разрушается. До 26—27° С структурна$ сетка пронизывает весь объем вещества. При этом тангенс угла потерь имеет максимум. Затем с увеличением температуры тангенс угла потерь снижается, кристаллизационная структура жира интенсивно разрушается, а текучесть, естественно, увели­ чивается. При достижении примерно 35° С комплексная диэлект­

когда частота вынужденных колебаний (электрического поля) совпадает с частотой собственных колебаний молекул или при­ близится к ней.

В области температур от 35 до 62° С жир представляет собой систему, состоящую из осколков кристаллизационной структу­ ры (дисперсная фаза) и дисперсионной среды из жидких фрак­ ций. При повышении температуры до 62—67°С наблюдается еще одна аномальная область, в которой кривая вязкости имеет излом, а кривая tg о — второй максимум. При дальнейшем уве­ личении температуры жир приобретает свойства истинно вяз­ кой жидкости.

удалось зафиксировать лишь две области, в которых системати­ чески наблюдались экстремальные значения.

Полученные результаты позволяют более глубоко рассмот­ реть физическое строение продукта, а также использовать их при разработке систем автоматического регулирования.

Электропроводность и вязкость молока в большей мере пред­ определяются свойствами дисперсионной среды— воды [102]. В то же время не исключается вероятность некоторого изменения

10—381 289

их в зависимости от вида сырья, однако общая закономерность,

накладываются аномальные изменения белков и углеводов моло­ ка. При среднем составе (воды 87—89%, сухого вещества 13— 11 %, газа по объему 3—6%) к молоку приближенно можно при­

290

если считать,.что при температуре больше 20РС растворенный газ улетучивается.

Зависимость I g ^ - ^ j (см. РисЮЗ) для молока и воды дают

прямые линии. Если за нулевую принять точку перегиба, в ко­

торой обратная абсолютная температура = 0,00325 (Т кр=

=307,7° К), вязкость молока 1,15 • 10_3, водыР0,69 • 10~3 (действи­ тельная вязкость воды 0,73 -Ю"3), то получим уравнение

Для воды применимость выражения (III—34) лежит в преде­ лах 0—25° С, для молока 0—35° С. Если в уравнение (III—34) подставить вместо Т* ее значение, то получим уравнение Френ­ келя, где предэкспоненциалькый множитель 1,59-10-7. Введенная новая переменная позволяет более наглядно сравнивать обе температурные зависимости.

Предэкспоненциальный множитель в уравнении (III—34) свя­ зан уравнением (III—33) при температуре 307,7° К с вязкостью воды:

ц = 0,69 • 10“3 (1 + 4 ,5 • 0,13) = 1,1 • 10"3.

При действительном значении вязкости воды 0,73-10“3 полу­ чим 1,16 -10"3, т. е. величину, близкую к вычисленной для мо­ лока (см. табл. 77). Разница в угловых коэффициентах воды и молока (энергия активации) дает Д£ = 3800 кДж/кмоль. Сле­ довательно, при отсутствии структурообразования вязкость мо­ лока выражалась бы зависимостью по линии 1а (см. рис. 103 и табл. 77), т. е. ДЕ характеризует дополнительную энергию

10* 291

структурообразования. Компонент 'структурной составляющей вязкости определяется из соотношения

(II1-35)

где т|6с— бесструктурная вязкость.

С учетом предыдущих соотношений зависимость (Ц1—32) пос­ ле преобразований для температур от 0 до 35° С принимает вид:

(III—36)

где: член, стоящий перед фигурной скобкой,— температурные изменения вязкости воды;

4,5ф — поправка вязкости на дисперсную фазу; второй комплекс в фигурных скобках — поправка на наличие структуры.

Для области температур 50—80° С средняя линия темпера­ турной зависимости вязкости молока идет параллельно анало­ гичной для воды. Интервал с 34 до 50° С описывается с ошибкой до 5% в сторону уменьшения уравнением для интервала 50— 80° С (см. рис. 103 и табл. 77). Неоднократные изменения энер­ гии активации у молока следуют аналогичным для воды: две основные области и промежуточная между ними (см. рис. 103). На рис. 103 и в табл. 77 видно, что при температурах 50—80° С энергия активации для воды и молока — одинаковы, т. е. струк­ турная составляющая вязкости перестала существовать. Предэкспоненциальный множитель характеризует поправку на ди­ сперсную фазу. Его проверка по уравнению (III—44) для темпе­

идеально чистой воды от температуры (см. рис. 103) имеет излом прямой линии при 301° К (обратная температура 3,325-10-3). Однако величина излома незначительна. Электропроводность молока, измеренная при температуре от 30 до 80°С (см. рис. 103), представляет собой практически прямую линию в равномерно обратных шкалах.

Для молока проверили применимость правила Вальдена— Писаржевского: произведение эквивалентной электропроводно­ сти X на динамическую вязкость у] представляет постоянную величину. Исходя из постоянной концентрации продукта, сле­

292