Тамақ өнімдерін өндеудің физикалық тәсілдері


Графикте модельдік материал (ағашты) ЖЖТ кептіргендегі ылғалдылық,температура,қысымның өзгеруі көрсетілген



бет5/7
Дата17.06.2016
өлшемі5.9 Mb.
#141813
1   2   3   4   5   6   7

Графикте модельдік материал (ағашты) ЖЖТ кептіргендегі ылғалдылық,температура,қысымның өзгеруі көрсетілген.


Графиктен мынандай қорытынды жасауға болады: заттардың алмасуы тек ылғал және t0 градиенттеріне ғана емес, әрі қысым градиентіне де байланысты. Осы жағдайымен ЖЖТ қыздыру жәй қыздырудан өзгеше.

ЖЖТ қыздыруды вакуумда (ауасыз) жүргізу тиімді, өйткені бұл жағдайда процесс жоғары емес t0 – да (12-200С) өтеді, яғни өнімнің жоғары сапасы қамтамасыз етіледі. Ауасыз кеңістікте ет өнімдерін ЖЖТ кептіру аппаратының құрылысы қарапайым. Етті вакуум камерасындағы электродтардың арасына орналастырады. Электродтарға ЖЖТ (35-40 МГц) бергенде онда жылу пайда болады. Ылғалдың буы конденсаторға өтеді, ал суға айналмаған бөлігі вакуум – сорғышпен сорып алынады. Кептіру ұзақтығы - 1,5 –2 сағат ,үлгінің кебуі –72 – 74%.

ЖЖТ кептіруден алынған құрғақ еттің құрылысы кеуек (пористый) болып келеді (көлемдік массасы 0,4 - 0,5 г/см3). Суға салғанда мұндай ет бастапқы салмағының 70% - не дейін қалпына келеді.

Кептіру үшін ЖЖТ және инфрақызыл қыздыруды қосып қолдану тиімдірек. Мысалы, гранула (түйіршік) түріндегі материалдарды кептіретін құрама кептіргішті қарастырайық. ИҚ –сәулемен өңделген өнім аралық бункер арқылы екі тасымалдағышқа түседі, ол пластинка екеуі конденсатор құрайды. ЖЖТ генераторы жұмыс істегенде анод шамын ауа не сумен салқындатады.

Кейбір аппараттарда генератор шамының қыздырған ауасы қосымша жылу көзі ретінде қолданылады. Бұл ЖЖТ кептірудің техника – экономикалық көрсеткіштерін жақсартады. Бұл тәсіл құрма жемісін кептіру үшін қолданылады. Генератор шамдарын суытуға қолданылған ауа де іске асырылады. Конденсатордың ауа кеңістігі 5-7 см.

ЖЖТ қыздыруды уыт (солод) кептіру үшін қолданады. Кептірудің мүмкін t0 –на байланысты оның импульстік тәртібі белгіленді. ЖЖТ өңдеу мен ауа жіберудің ара қатынасы - 30:90. Кептіру ұзақтығы 10,5 сағ-тан 6 сағ-қа дейін қысқарып, сапа жақсарады. ЖЖТ кептіруді әрқайсысының жеке жетегі (привод) бар үш сызықтық конвейерлерден тұратын аппаратта іске асырады. ЖЖТ өңдеу негізінде екінші конвейерде өтеді, металл тордан жасалған таспа бір электродтың қызметін атқарады ал екінші электрод тесіктері бар, ұяшықтары 10х10мм пластинка түрінде жасалған. Кептіргішті қолданғандағы экономикалық әсер- жылына 54 мың сом.



  1. ЖЖТ қыздыру тәсілі какао бұршаққаптарын және кофе дәндерін қуыру үшін қолданылады. Бұл қуырудың ерекшелігі, ядро мен қабықшаның электро- физикалық қасиеттерінің бөлектігінен соңғысының ЖЖТ қыздыру кезінде ядроға қарағанда t0 –сы төмен болады. Сондықтан, қабықшаға жақын қабаттағы какао май көп ерімейді, яғни қуыру кезіндегі мйдың жоғалуы азаяды. ЖЖТ қыздыру кезінде бұршаққап ішіндегі қысым тез жоғарылайды, бұл оларды жармаға ұсақтауды жеңілдетеді. Ұсақтауға жұмсалатын жұмыс мөлшері 25–50% ке азаяды. Тамақ өнеркәсібіндегі маңызды да қиын процестің бірі –жібіту. Қазіргі кезде бұл үлкен өңдіріс көлемін талап етеді, әрі ұзақ.

Еріту үшін ЖЖТ қыздыруды қолдану процесс ұзақтығын қысқартуға және өнімнің сапасын жақсартуға мүмкіншілік береді. ЖЖТ ерітудің ерекшелігі -өнім мұздаған күйден жібіген күйге өткенде оның электрофизикалық қасиетері кенеттен өзгереді. Өнім бір тектес болмағандықтан қасиеттердің өзгеруі жекелей жерлерде өтеді, бұл тасқын тәріздес реттелмейтің процеске әкеліп соғады. ЖЖТ жібіту бар жоғы бірнеше минутта іске асырылады, сондықтан электрофизикалық қасиеттердің жылдам өзгеруі кейбір жерлердің аса көп қызып кетуіне әкеп соғады, бұл кейде жарылыс түрінде болуы да мүмкін.

Өнім мұздатылған күйден ерітілген күйге өткенде диэлектрлік өтімділік өседі, бұл электромагнит энергиясының өту тереңдігін азайтады. Жеке жерлердің қатты қызып кетуіне байланысты бұл жағдайда ерітуді жалғастыру мүмкін емес.

Кернеуліктің Е жоғары мәндерінде біркелкі өріс жасау өте қиын, сондықтан, еріту үшін тарақ тәріздес электродтар арқылы энергияны өнімнің әр жеріне жеткізу керек. Бұл электродтар арқылы энергияны өнімнің көлеміне бір тегіс бөлуге болады. Тарақ тәріздес электродтар арқылы блоктағы етті еріту өте тиімді. Энергия шығыны –1т етке 75 квт –сағат. Мұздатылған блокты ЖЖТ өрісінде еріткенде, сапасы 8 –9 күн сақталған жас балыққа жақын, өнім алуға болатыны анықталды. Бұл әсіресе, треска балығын еріткенде білінеді. Әсіресе, су байланыстыру қабілеті өте жоғары болу үшін ең қолайлысы –13 –16 Мгц жиілік.

ЖЖТ жібіту жеміс –жидектер -өрік, тұшала, қара қарақат, қой бүлдірген –үшін жақсы. Жібіту ұзақтығы -1,5 –2 мин.

Әрі өнімнің сапасы жақсарады. ЖЖТ қыздыру шұжық пісіру үшін де қолданылады. Бұл пісіру уақытын 10 –15 есе қысқартып, өнімнің сапасын , жұмыстың санитарлық –гигиеналық жағдайын жақсартады. Әрі механикаландыру мен автоматтандыруға мүмкіндік береді. Өнімнің тұрақты әрі жақсы түсін алу үшін, Nа аскорбинатын қосу керек. Шұжық пісіретін қондырғыда Г –452 генератор шамдары 8 –12 мГц жиілікте қойылған. ЖЖТ қыздыру кезінде шұжықтан ылғал бөлінеді, сондықтан қосымша қауыпсіздік шаралары - желдету, ауа кеңістігін көбейту керек. Бұл агрегатты күрделендіреді.

Шұжық батоны тегіс қыздырылуы үшін, оны айналдырады. Осы мақсатпен жұмысшы конденсатордың жоғары электроды үздіксіз таспа түрінде жасалған, ал төменгі жалпақ электрод –қозғалмайды. Пісіру уақыты -3,5 -5,5 мин, кернеу – И = 5 –6 кВ ; J=1,5 –2 А.

Бұл тәсілмен пісіру дұрыс геометриялык формалы және бірдей диаметрлі батондар үшін мүмкін. Бұл жасанды қабықшалы шұжықтарға келеді.

Конвейерлі конденсатор қолданғандағы электр өрісінің біркелкі еместігі шұжықтың екі шетінің дұрыс қызбауына әкеп соғады. Мұны болдырмау үшін, конденсатордың екі шетіне ИҚ –сәуле шамдарын қою керек. Осындай қондырғыда сүйексіз еттерді де өңдеуге болады. Оларды диэлектрлік формаға салып, су құяды, оның бетінің кеуіп кетпеуі үшін. Электродтарды формалардың екі шетіне орналастырады. Сан етті пісіру ұзақтығы - 10 –15мин. Шұжықтарды пісірудің жылдам тәсілін оларды ұзақ ыстаумен қосуға келмеді, сондықтан ЖЖТ қыздыруды ыстау сұйығымен қосып қолдану ұсынылды. Алдын –ала ыстау сұйығы қосылған шұжықтар ЖЖТ өңдеу бөліміне келіп түседі. Пісірілген батондар ИҚ -өңдеуге барады, білікшелерде айналған кезде олар біркелкі өңделеді. Дайын өнім суытылады. ИҚ –сәулемен өңделген соң өнімнің беті тұрақты қызғылт түске боялады. ЖЖТ пісіру тәсілі тұздалған балықты пісіруге қолданылады. Тұздалған және электростатикалық өрісте ысталған балықты ағаш жәшіктерге салып, ЖЖТ индукторына салып пісіреді. Жиілік 18 мГц болғанда пісіру уақыты - 12 –16мин. ЖЖТ қыздыру құс өңдеу кезінде қауырсынның ұсталу күшін әлсіретуге қолданылады. Жеміс – жидек консервілерін стерилдеу үшін 90 мГц жиіліктегі стерилизатор жасалынды, ол станина мен ротордан тұрады. Роторда жұмысшы электродтар орнатылған, олардың банкаларды ұстау механизмі бар. Банкалар электродтар арасына қысылып, өңделеді.

ЖЖТ қыздыру бөтелкедегі шырындарды пастерлеу үшін қолданылады. Жұмысшы орган ретінде үш электродты конденсатор бар. Сұйық тамақ өнімдерін стерилдеу үшін стерилизатор қолданылады, ол диэлектрлік түтікпен, оны 50-60% -ке толтырған тот баспайтын болат шариктерден, индуктордан тұрады. Электрлік түйісу өрісі шариктерде құйын токтарын туғызып, оларды қыздырады.Шариктермен сүйықтың арасындағы жылу алмасу өте жылдам жүреді. ЖЖТ қыздыру тік орналастырылған қондырғыда стерилдеу үшін қолданылады (бидай кебегі, қызылша жөм сағындысы т.б.).

Бидай кебегін стерилдеу ұзақтығы 14 –40мм қабат үшін 60 –140 с. ЖЖТ стерилизаторы конвейер түрінде жасалған.

ЖЖТ өңдеу әр түрлі микробтарға қатты әсер етеді. Зерттеулер көрсеткендей, микробтардың өлуі ж.ж. токтың микроб клеткасына жылу- механикалық әсерінен болады. Ж.ж. токтардың әсерімен еттегі автолиздік өзгерістер жылдамдайды. Ж.ж. токты қолдану еттің пісіп –толысуын тездетеді. Гликогеннің ыдырауы 2 есе жылдамдайды. Еттің рН көрсеткіші де жылдам төмендейді. Ж.ж. ток әсерімен биологиялық жүйелердің (сүт, қан) дисперстік бөлігі тізбек агломераттарға жиналады. Мұны сүтті тарту кезінде оны майсыздандыру үшін қолданады. Сүтті алдын –ала ЖЖТ өрісімен өңдеу арқылы, тарту кезінде одан майды толық бөліп алуға болады. Майсыздандырылған сүттегі майдың мөлшері 8 есе азаяды. ЖЖТ ауасыздандыру ет консервілері үшін қажет. Жылу әдісінің кемшілігі –85 –950С –қа қыздыруға 50 –60мин кетеді. Ал ЖЖТ әдісі бұл жетіспеушілікті жояды. Ауасыздандыру (эксгаустеу) шыны ыдыста 20 –40 мГц –те іске асырылады. Электрод ретінде метал қақпақ және мақта жастықшалары бар электрод ( тұзды суға батырылған) қолданылады, 15сек сайын банкаларды 900С –қа өзгертеді. Процестің ұзақтығы - 2 –3мин. Жалпы микроб саны жүздеген есе азаяды.

№ 10- лекция

Тамақ өнімдерін өте жоғары жиіліктегі токпен өңдеу тәсілі (Ө. Ж. Ж.)


  1. Өте жоғары жиілікте қыздырудың ерекшеліктері (f=103-1010 мГц)

  2. Ө.Ж.Ж.Т. энергиясын қыздырып өңдеу мен кептіру үшін қолдану.

  3. Ө.Ж.Ж. өңделеген өнімдердің сапасы.

Өте жоғары жиіліктегі өрістің негізгі ерекшеліктері мыналар:

1) үлгінің ішіне тереңдеп өту қабілеті;

2) берілген температураға дейін қыздыру ұзақтығының өнімнің көлемі мен формасы тәуелсіз болуы;

3) өңделуші өнімнің жылу тасығышпен түйіспеуі;

4) энергияның қыздырылушы өнімде бөлінетін жылуға айналуының жоғары ПӘК;

Ө.ж.ж.т. аппараттарының жұмыс тиімділігі генератордың – магнетронның жұмыс істеу мерзіміне байланысты. Ө.ж.ж. – те қыздыру кезінде материалдық кішкентай көлемінде өте жоғары энергияны жинақтауға болады, блолады, әрі электр өрісінің мөлшері мен кернеулігін өзгерту арқылы өнімнің ішіндегі t0 оның сыртқы бетіндегі t0 – дан жоғары болатын жағдай туғызуға болады. Ө.ж.ж. – те өндеу кезінде тамақ өнімдерінде терең өзгерістер болады, болады, әсіресе олардың диэлектрлік қасиеттері өзгереді, бұл процестің өтуіне әсер етеді. Бұл әсіресе ет, балық өнімдерін жібіту кезінде қатты білінеді, өйткені өнімнің келуі ондаған есе артады. Мундай процесті басқару өте қиын.

Ө.ж.ж.т. өңдеу тәсілі оның тұрақты көзі – магнетронды жасаған соң, өнеркәсіпте кеңінен қолданыла басталады. Жұмыс істеу узақтығы бірнеше мың сағат, п.ә.к. 75% - ке жуық магнетрондар жасалды. Қуаты – 2,5 –100 кВт, F = 915 х 104мГц магнетрон «Электроника –500» микротолқынды пешінде қолданылды.

Ө.ж.ж.т. аппараттарымен жұмыс жүргізгенде белгілі қауыпсіздік ережелерін сақтау керек. Ө.ж.ж. өрістің ерекшеліктеріне сәйкес оның шығып кетуінің үш көзі болуы мүмкін: магнетронның есіктері, жұмыс тесіктері мен желдеткіш. Ғалымдар ө.ж.ж.т.-тің биологиялық әсерлерін зерттеп, оның шығып кету (утечка) нормасын анықтады. Бұл нормалар - өте қатаң. Ө.ж. жиілікте істейтін аппараттар мына элементтерден тұрады: қоректендіру көзі, ө.ж.жиілікте энергияны түрлендіргіш (энергияны өнімге жеткізуүшін), қыздыру кезінде энергияны бірқалыпты тарату құрылғысы; тасымалдау жабдықтары бар қыздыру камерасы; ө.ж.ж – тегі ұстағыштар мен тұмшалап жабатын тығыздағыштар, басқару системалары.
Ө
.ж.ж.т. аппаратының сызбасы

1-қоректендіру көзі; 2-ө.ж.ж. энергиясын түрлендіргіш; 3-ө.ж.ж. энергия беретін құрылғы; 4- энергияны жеткізгіш; 5- энергияны бөлгіш; 6-қыздыру камерасы; 7-ө.ж.ж. ұстағыштар; 8-басқару системасы


Ө.ж.ж. құрылғылардың жұмыс камераларын жабық форма түрінде жасайды. Энергия қабырғалардан шағылысады, қабырғалар суық күйінде қалады. Барлық тамақ өнімдерін электрлік тұрғыдан алып қарасақ, диэлектрлік материалдар болып табылады. Сондықтан, ө.ж.ж. камерасына қойылған өнімдер энергияны жұтып, жылдам қызады. Қыздыруға арналған ө.ж.ж –тегі құрылғылар үздіксіз және үздікті жұмыс істейтін болып келеді. Үздік жұмыс істейтін аппараттың жұмыс камералары төртбұрышты не цилиндр типтес болып келеді. Мысалы, ө.ж. жиілік пештері – Славянка, Электроника –500, олардын жұмыс камералары - ө.ж. жиіліктегі өріс туғызылатын жабық көлем түрінде жасалады. Үздіксіз жұмыс істейтің құрылғыларда жұмыс камералары өткізгіш тоннель түрінде болады. Бұл құрылғылар ӨЖЖ – шкафтарына қарағанда тиімдірек: 1) өте жоғары еңбек өнімділігі; 2) генератор бір қалыпты үздік істейді, бұл магнетронның жұмыс істеу мерзімін ұзартады; 3) өнімді жылжытып отыру бір қалыпты қыздыруға мүмкіншілік береді; 4) бөлімдеп орнату оларды тасқынды желілерде қолдануға жол ашады.

Бұл жұмыс камералары үш түрлі болып келеді. Мысалы, төртбұрыш камералы ө.ж.ж. қондырғысы.

Энергия камераға толқын өткізгіш арқылы кіргізіледі. Ө.ж.ж. энергия шықпас үшін фильтрлер қойылған. Негізгі кемшілік – көлемде тік электромагниттік толқындар пайда болып, өнімнің бір қалыпсыз қызуына әкеліп соғады. Толқын өткізгіш бар камерада өнімдерді жүгірген толқындармен қыздыруға болады, бұл бірқалыпты қыздыруды қамтамасыз етеді.
2.Кептіру. Үздіксіз кептіру қондырғыларында жүгіру толқындарымен қыздыру өте қолайлы. Бұл кептіргіштерде толқындрдың өту шамасы өнімнің t0 –сы мен ылғалдылығына тікелей байланысты. Әрі өнім жұтатын энергия мөлшері оның ылғалдылығына пропорционал. Ө.ж.ж –те кептіру басқа тәсілдерге қарағанда көп жедел өтеді. Мысал ретінде, қытырлақ картопты технология процесінің соңғы бөлігінде кептіруді алайық. Әдеттегі технология бойынша өнімнің әдемі түсін алу қиын, тіпті мүмкін емес. Көбінесе өнім қарайып, күйіп кетеді. Ө.ж.ж –те кептіру өнімнің ылғалдылығы 5-8 % болғанда басталып, оны 2 %-ке дейін төмендетеді. Әрі өнімнің сапасы жақсарады. Кептіргіш екі параллель тоннельден тұрады, олар тот баспайтын болаттан жасалған.

Әрбір тоннель қуаты 25 кВт, жиілігі 915 мГц магнетроннан қоректенеді. Тоннельдің соңында өнімде жұтылмаған энергияны ұстайтын тоспалар бар. Өңдеу узақтығы - 2,5 –4 мин. Тоннельдің ұзындығы - 6,4 м, көлденеңі - 2,3 м.



Тік кептіргіште ө.ж.ж-ті энергия мен жылы құрғақ газды қосып, күрделі кептіру өткізіледі. Ол сарымсақ, пияз, ағаш үгіндісі, қытырлақ картоп, алма т.б. кептіру үшін қолданылады.

Түйіршіктелген материалдарды кептіруші қондырғыда ө.ж.ж. энергия және жылы ауа қолданылады. Жылы ауа 2 функцияны атқарады: кептіргіш агент және материалды қалқытып ұстап тұратын орта ретінде.

Тамақ өнімдерін вакуумда ө.ж.ж. өрісінде кептіру үшін резонаторлық камера түріндегі қондырғы бар, ол вакуумдық системамен байланысқан. Өнім контейнерге тиеледі. Электромагнит толқындарының ұзындығы - 10-35 см. Бұл кептіргіште ет, көкөніс, жеміс кептіріледі. Мысалы, тауық етін (ылғалдылығы - 70 %) 6,3-12,7 мм мөлшерінде текшелеп турайды. Ө.ж.ж- те қыздыру 4-5 минутке созылады. Бас кезінде қуатты жұту - 4 Вт. Қыздыру біткенде еттің ылғалдылығы 40%-ке төмендейді. Содан кейін етті +400С-та 5%-тік ылғалдылыққа дейін ауада кептіреді. Кептірілген ет ашық құрылымды, қытырлақ. Суға салса, 15 минутта толық суланады. Дәмі мен хош иісі жағынан осылай кептірілген ет ауада кептірілген еттен әлдеқайда жақсы.

Вакуумда кептірілген еттің қасиеттері толығырақ сақталынады және жылдам қалпына келеді. Сублимациялық кептіру кезінде өнім мұздатылған күйінде қалады. Зерттеулер көрсеткендей, радиациялық энергия арқылы сублимациялық кептіруден ө.ж.ж. кептіру жылдамдығы он рет қысқа. Мысалы, қалындығы 25,4 мм сиыр етін ИҚ- өрісте және ө.ж.ж.т. сублимациялық кептіру (алғашқы W=60%- тен 0,5 - 10 %- ке дейін). 915 мГц жиілікте- 22 сағат және 2,5 сағат (9:1). Әсіресе, ө.ж.ж. кептіруді процестің соңғы кезеңінде қолдану өте тиімді.

Мысалы, өнімдегі ылғалдылықты 10%-тен 5%-ке жеткізу үшін радиациялық кептіру 2 сағат, ал ө.ж.ж.- те кептіру 8 минут жүргізіледі.
Қыздырып өңдеу. Тамақ өнімдерін қыздырып өңдеу ұзақтығы технологиялық құрастыру, электрлік - физикалық ерекшеліктерге және магнетронның қуатына байланысты. Ө.ж.ж- те қыздырып өңдеу үшін әртүрлі агрегаттар, жиірек сызықтық конвейерлер түрінде қолданылады.

Камераның ұзындығы- 2,4 м, биіктігі- 0,3 м, ені - 0,45 м.

Өнімдерді ағында өңдеу үшін төмен тұтқырлықты сұйықтар және аққыш қатты өнімдер (астық, т.б.) қолданылады. Мұндай құрылғының артықшылығы- бірқалыпты өңдеу өрісін жасау. Мысалы, құсты пісіруге арналған конвейерлі пеш жасалынған. Ө.ж.ж- қондырғының қуаты - 65 кВт, жиілігі - 2450 мГц. Құс денелері ө.ж.ж. энергия мен өткір бумен өңделеді. Тасымалдаушы органдар – таспа- әйнекталшықтан, роликтер- полипропиленнен жасалған.

Шошқа етін қыздырып өңдейтін қондырғы ұзын камера түрінде жасалған. Камера арқылы ауа ағыны өтеді. Камера мыс немесе алюминийден жасалған. Пайда болған буды ауамен әкетіп отырады. Өнім тоннельде 8-10 С-ке дейін салқындап, буып- түйіледі. Жұмыс камерасындағы t0 үйдегідей, не 1100С- қа дейін жетеді. Өнімнің сапасы 27- 800С- ке таяу өте жақсы.

Жасанды қабықшадағы сосискілерді пісіру үшін де ө.ж.ж- тегі энергияны қолдануға болады. Әйнекталшықтан жасалған таспа сосискаларды фторопластпен қапталған тоннель арқылы жылжытады. Сосискалар 60-70 с піседі. Қондырғы өте ықшам, пісіру уақыты өте аз болғандықтан, процесс ағынды жүйеде іске асырылады. Піскен сосискалар құрылымы, түсі мен дәмі жағынан стандартқа сай.

Ө.ж.ж-те қыздыруды қолданып нан пісіруге болады. ӨЖЖ өрісінде өңделген ұн жаңа қасиеттерге ие. Ө.ж.ж –тің әсері ұнды қыздырып, амилаза ферментін әлсіретіп, клейковинаны бұзады (денатурация). Ұнның белоктарының суды байланыстыру қабілеті 23% -ке артып, қамырдың жоғары тұтқырлығы қамтамасыз етіледі. Қыздыру кезінде өнімнің дайын болғанын фосфатазамен әсерлесу арқылы білуге болады.

Тартылған етті ИҚ –сәулемен ішкі t0 –сы 75-77 0С дейін қыздырады, оның фосфатазамен әсерлесуі теріс. Микробиологиялық зеттеулер көрсеткендей, ИҚ –сәулемен қыздыру бактерияларды жояды.

Гистологиялық әдіспен ИҚ –қыздырудың ет ұлпасының құрылымына әсері зерттелді. Қысқа толқынды қыздыру (КИ -1000 лампасы) кезінде өте кіші гистологиялық құрылым сақталып, ет ұлпасында аздаған ғана өзгерістер болады. Орта толқынды қыздыру кезінде (ГШВ -1) әсіресе беткі қабаттарда гистологиялық құрылым бұзылып, коллаген талшықтары глютинге айнала бастайды.

ИҚ- сәулемен қыздыру кезінде белоктардың сіңуінде көп өзгерістер байқалмайды: ол 88-89% төңірегінде.

ИҚ- сәулемен өңделген ет өнімдерінің органолептикалық көрсеткіштері қанағаттандырарлық.

Балықты ИҚ- сәулемен өңдегенде жалпы масса жоғалту азаяды, бұл ИҚ сәуле көзінің t0 –на байланысты. ИҚ -өңдеу кезінде балықта белоктар мен қөректік заттар көбірек сақталады. Азотты заттар мен майдың химиялық көрсеткіштері өңдеу тәсілдеріне қарай ұқсастау.

Сүтті ИҚ –сәулемен өңдеу кезінде жалпы белок пен оның фракцияларының мөлшері өзгермеген. ИҚ –сәуле витаминдердің сақталуына дұрыс әсер етеді.

Бұған қарағанда, ИҚ –сәулемен сүт өнімдерін пастерлеу тиімді. Ө.ж.ж –те сұйық тамақ өнімдерін (сүт, шырын, т.б.) пастерлеуге болады.

Өңделген шырынның температурасы 60-800С болып, жинақтау ыдысына түседі.

Ө.ж.ж. өнімдерді жібіту үшін де қолданылады. Өнімнің бүкіл көлемі қызғандықтан процестің ұзақтығы қысқарып, өнімнің тамақтық бағалығы сақталады. Ө.ж.ж –те жібітудің ерекшелігі -өнімнің диэлектрлік қасиеттері өте жылдам өзгереді де, процесті басқару қиындайды. Ө.ж.ж –тегі энергияны импульс түрінде беру бұл кемшілікті болдырмайды. Ет пен балықтың қалындығы 3,5 см кесектерін жібітуге 2450 мГц жиілікте 1,5 -2,2 мин кетеді. Балықтың –340С –ке дейін қатырылған блоктары ө.ж.ж –те -10С –ге дейін 15 мин жібітіледі. Әдетте бұған 24 сағат керек. Сонымен қатар, ө.ж.ж –те өңдеу кезінде өнімнің салмақ жоғалтуы төмендейді. Оның органолептикалық қасиеттері жақсы сақталады.

№11 –Лекция

Тамақ өнімдерін инфрақызыл сәулемен (ИҚ) өңдеу.


  1. ИҚ –сәуле көздері

  2. ИҚ –сәулемен өңдеудің құрал –жабдықтары

  3. ИҚ –сәулемен өңделген тамақ өнімдерінің сапалық сипаттамалары.

Қазіргі кезде ИҚ –сәулемен өңдеу кондитерлік, нан пісіру, ет және сүт өнеркәсіптерінде кең қолданылып жүр.

ИҚ –сәуле ағыны материалмен әрекеттесіп, жылуға айналады. Материалдың ИҚ –сәулені жұту қабілеті оның оптикалық қасиеттеріне және сәуленің толқын ұзындығына байланысты. Өнеркәсіп электрлік ИҚ- шамнан бастап керамикалық сәуле шығарғыш панельдерге дейін әртүрлі ИҚ- сәуле шығарғыштар жасайды. Шығаратын сәуленің толқын ұзындығына байланысты сәуле көздері ақ және қара болып бөлінеді. Ақтарға, спектрінде көрінетін сәулелердің аймағы бар сәуле шығарғыштар жатады. Сәуле шығару көзін таңдап аларда технологиялық процестің ерекшелігі, материалдың қасиеттері, генератордың түрі, толқын ұзындығы мен жиілігі, санитарлық талап т.б. еске алынады. Электрлік сәуле шығарғыштар. Олардың негізгі элементі- металл сым (нихром, вольфрам). Ол спираль түрінде жасалған. Көп жағдайларда сәуле шығару элементін колбаға, не түтікшеге (кварц әйнек) салады. Мысалы, ЗС типтес ИҚ- шам ішкі параболалық беті алюминийдің жұқа қабатымен жабылған әйнек колба түрінде жасалған, Ол бүкіл сәулелердің 90 %-не дейін шағылыстыруға мүмкіншілік береді. Параболалық беттің ортасында вольфрамнан жасалған спираль орнатылған. Шамның қуаты - 250 және 500 Вт, орташа жану ұзақтығы - 2000 сағат. Сәуле спектрі 0,8-ден 6 мкмге дейінгі бөлікті алып жатыр.

Осындай сәуле шығарғыштар арқылы шам өнімнен 80- 100 мм қашықтықта болғанда, оның бетінде 220- 2400С температура туғызуға болады.

Сәуле көзінің қуатын өзгертіп отыру үшін ондай шамдарды екі не үш спиральды етіп жасайды.

Атап кеткен сәуле шығарғыштардың кемшілігі- сынғыштық, өйткені колбаның қабырғалары өте жұқа, шамның беті ет өнімдерін қыздыру кезіңде май және сорпа тамшыларымен тез ластанады, бұл олардың сәуле шығару қабілетін кемітеді. 30- 40 сағаттан кейін шамдардың 1\3 істен шығады.Түтікше кварц шам КИ- 1000 сәтті шыққан. Ол 220 В кернеуге арналып жасалған. Орташа жану ұзақтығы- 5000 сағат. Кварц сәуле шығарғыштар арқылы энергияның өте жоғары тығыздығын- 60 кВт\ м2- ге дейін алуға болады. Кварц шамдары энергия көзіндегі кернеудің өзгеруіне өте сезімтал. Ашық жасалған кварц сәуле шығарғыштары жартылай мөлдір ашық кварц түтікшеге салынған нихром спираль түрінде жасалынады. Ашық кварц сәуле шығарғыштарда кварц шамдарға қарағанда жылу ағынының тығыздығы аздау, бірақ олар қарапайым.

Жиі сәулешығарғыштар ретінде ашық металл спиральдар қолданылады. Оларды шағылыстырғыштарға керамикалық ұстағыштармен бекітеді. Шағылыстырғыштар парабола түрінде жасалады. Спиральға материал ретінде үлкен электрлік кедергілері бар, төзімді құймалар қолданылады. Ашық спиральдың артықшылығы- жасалу қарапайымдылығы, жылу ағынының үлкен тығыздығы, әйнектің болмауы; кемшілігі- қысқа тұйықталу қаупі, сәуле ағынының біркелкі еместігі.

Өндірісте 650-7200К- та істейтін, толқын ұзындығы 4 мм панельді сәуле шығарғыштар қолданылады. Оларда сәуле шығару беті ретінде керамика немесе шойын пайдаланады. Бір панельдің қуаты - 1 кВт. Панельдер ИҚ- сәуленің біркелкі ағынын жасайды және ұзақ жұмысқа шыдамды.

Жылу- электрлік қыздырғыш- тұмшалап жабылған ішінде электр спиралі бар металл түтік түрінде жасалады. Сәуле шығарғышты жылтыратылған алюминий шағылыстырғышқа орнатады. Температура - 650-8000 К; жылу ағынының тығыздығы- 1- 1,2 Вт/ см2.

Қара сәуле шығарғыштар бір немесе бірнеше қыздыру сымдарын жалпақ түтікшеге орналастырып жасалуы мүмкін. Ұзындығы 2 м-ге дейін. Қыздыру температурасы- 7500 С.

Алынбалы метал генераторлар жөндеу кезінде қыздыру элементтерін ауыстыруға болатын құрылғылар түрінде болады. Жылу - электр қыздырғыштарда сәуле шығарғыштар артқы қабырғада арнайы ұяшықтарға қойылып, отқа жанбайтын массамен тығыздалады. Генератордың П. Ә. К. көтеру үшін қабырға асбестпен бөлініп, алюминий табақшамен қапталады.

Газбен жылынатын керамикалық сәуле шығарғыштардың болашағы зор. Олар сенімді, шыдамды, қарапайым.

Құрылысы: Форсунка арқылы газ инжекторға беріледі, онда ауа сорылады. Дайын қоспа керамикалық саптамаға беріліп, сонда жанады.

Газбен жұмыс істейтін ИҚ- сәулешығарғыштардың бір түрі- түтікше түрінде жасалған, оларда газ түтікшедегі газ жанғыштарда жанады. Жылу шығарғыштардың түтікшелері әртүрлі формалы: түзу, U- тәріздес, W- тәріздес, сақина тәрізді.

Қыздырғыш түтіктердің бетінің температурасы- 850- 10000С.

Кейде ИҚ- сәулемен қыздыру кезінде өнімнің кейбір жерлері қатты күйіп кетуі мүмкін. Сәуле ағыны қарқынының күйік болдырмайтын төменгі шегі- 2,1* 105 Вт\ м2- ке тең екендігі анықталды.

Қыздырудың тиімді әдістерінің бір түрі- кремнийорганикалық жылутасығыштарды қолдану. Бұл сұйықтардың термиялық тұрақтылығы, төзімділігі өте жоғары, сондықтан оларды көп рет қолдануға болады.

ИҚ- сәулені алудың тағы бір жолы- сәуле шығарғышты арнаулы аморфты көміртегі қоспасымен қаптау. Бұл жағдайда қыздырып өңдеу ұзақтығы 30-40%- ке қысқарады. ИҚ-сәулемен жылу берудің ерекшелігі- сәуленің түзу сызықпен тарауы. Сондықтан сәулешығарғыштарды аппараттарда орналастырғанда өнімнің формасы мен технологиялық процестің ерекшеліктерін ескеру қажет.

Аппараттарды құрастырған кезде өнімнің бетінде біркелкі сәуле ағынын жасауға ерекше көңіл бөлу керек, әйтпесе кей жерлердің қатты қызып, күйіп кетуі мүмкін.

ИҚ- сәулемен қабықшасыз шұжық өндіру бастапқы шикізатқа ерекше талаптар қояды. Қабықсыз шұжық өндіретін автомат батондарды көлеміне қарай бөліп, формалайды және қақтайды.

Қыздырып өңдеу ИҚ- сәуле генераторлары бар камерада өтеді. Цилиндр типтес камерада арнаулы қондырғыда конвейер жазықтығына 450 бұрышпен 8 ИҚ- шам КИ- 1000 орналасқан. Қақтау ұзақтығы- 3,5 минут.

Электрмен ыстау кезіңде ет өнімдерін кептіру және қыздыруға арналған камера.Өнім конвейерге бекітіліп, ИҚ- сәуле көздерінің бойымен жүріп отырады, олар конвейердің екі жағына орналасқан. Қыздыру кезіңде бөлінген май астауша арқылы май жинағышқа құйылады.

ИҚ –сәуле көздері ретінде қуаты 4,5 кВт кварц шамдары қолданылады. Қыздыру аймағының жалпы ұзындығы – 15м. Өнімді ыстау үшін ыстау сұйықтығы қолданылған жағдайда, қондырғы көлденең туннель түрінде жасалады. Онда конвейер орнатылған. Конвейерге ілінген өнім ыстау сұйықтығы құйылған астаудан өтіп, ИҚ –сәуле аймағына түседі, ол жерде 3С айналы шамдарынан құралған екі панель бар.

Ет және балық өнеркәсібінде лакталған қаңылтырды кептіру үшін қолданылатын кептіргіш пеш темір табақшалардан жасалады. Пештің төменгі бөлігінде қуаты 500Вт –тан 76 шам бар.

Бір мезетте кептіру пешіне әрқайсында 140 табақ қаңылтыр бар екі кәрзенке салынады. Кептіру мерзімі –23 –30 мин, температура - 120 -1400С. Өнімділігі –4500 –5000 табақша / 1 ауысымда.

ИҚ –сәулемен қыздыруды әсіресе, жұқа қабатты өнімдерді өңдеу үшін пайдалану тиімді: тәтті нан, галет, кепкен нан, кекстер, пастила т.б.

Конвейерлі ИҚ –пеш конвейер мен қыздыру камерасынан тұрады. Өнімділігі –5000 котлет /сағат. ИҚ –сәуле көзі ретінде кварц түтікшедегі металл спираль қолданылады. Жұмыс t0-сы - 1000 –1100 0C.

ИҚ –сәулемен дайындалған өнімдердің сапасы.

Қыздыру кезінде тамақ өнімдері әртүрлі физика –химиялық өзгерістерге ұшырайды. ИҚ –сәулемен қыздыру өнімге белгілі химиялық әсер етеді.

ИҚ –сәулемен қыздыру кезінде төмендегідей талаптар орындалса, өнімнің жақсы сапасы, қамтамасыз етіледі: 1) өңдеу ұзақтығы мен жылу беру қарқыны өнім белоктарының физика –химиялық өзгеруіне сәйкес болуы керек:

2) тамақ өнімінің бетін қыздыру тұрақты және біркелкі болу керек.

3) өңдеу тәртібі өнімінің су байланыстырғыш қабілетіне әсер етуі керек

4) минерал заттарды, витаминдерді толығынша сақтау

Үздік қыздыру, күрделі қыздыру қолдану қыздырғыш өндеудің тиімділігін арттыра түседі.

Үздікті сәуле беріп, қыздыру арқылы өңдеу уақытын, энергия шығынын азайтып, өнімнің сапасын арттыруға болады.

Импульсты сәулемен қыздыру кезінде импульстың ұзақтығы нан үшін –2 –3 мин, ет, балық, құс өнімдері үшін –4 –5 мин екендігі анықталды. Үзілістің ұзақтығы өнімдердің түрі мен массасына байланысты 4 тен 10 мин –қа дейін болады. Жұмыс ортасының орташа жылдамдығы –2,5 м/сек.

Екі режимдегі ИҚ –сәулемен қыздыру етті сублимациялық кептіру үшін қолданылады. Кептіру алдындағы еттің t0 –сы 12 –15 0C, аяғында 55 0C, қысым 160 –360 Па. І вариант бойынша кептіру – 540 мин, ІІ вариантта –330 мин. Өнім бетінде 40 және 500C –та саркоплазма белоктарының ерігіштігінің өзгеруі бірдей, ал үлкен өзгерістер 600C –тан ары қарай көрінеді.


12-Лекция

Тамақ өндірістерінің инженерлік физика- химиялық механикасы (инженерлік реология).




  1. Жалпы мәліметтер. Құрылымдардың жіктелуі. Дисперсия түрлері.

  2. Реологиялық денелерді жіктеу және олардың негізгі құрылым- механикалық қасиеттері (ҚМҚ).

  3. Денелердің ҚМҚ- не температураның, ылғалдылықтың және басқа технологиялық факторлардың әсері.

1) Шынайы денелердің деформациясы мен ағуын зерттейтін ғылым ретінде классикалық реологияның негізгі мақсаты - бар өнімдердің қасиеттерін зерттеу және олардың машиналардың жұмыс органдарында ағу процестерін есептеудің тәсілдерін жасау.

Реологияның негізгі функциялары:


  1. Физика - химиялық, биохимиялық және механикалық факторларға сәйкес табиғи және дисперсиялық жүйелердегі құрылымдардың пайда болу және бұзылу табиғатын анықтау.

  2. Технологиялық қасиеттері алдын - ала берілген құрылымдарды алу жолдарын зерттеу, негіздеу және ықтималдау.

Инженерлік физика – химиялық механиканың негізгі мақсаттары:

  1. Өнімдердің реологиялық сипаттамаларының шамаларын анықтау;

  2. Реологиялық көрсеткіштерді есептеу әдістерін және өлшеу тәсілдерін жасау;

  3. Ғылыми негізделген математикалық үлгілер негізінде қасиеттердің шамасын өлшейтін приборлар мен сездіргіштер жасау;

  4. Машиналардың ықтимал параметрлерін анықтау үшін құрал- жабдықтарды есептеу тәсілдерін жасау;

  5. Дайын өнім мен шикізаттың реологиялық қасиеттерін, «эталондық» көрсеткіштерін анықтау;

  6. Қоспалар косу арқылы, өңдеу тәсілдері мен тәртіптерін өзгерту арқылы тамақ өнімдерінің құрылымы мен сапасын басқару.

Реологияда төмендегі зерттеу тәсілдері қолданылады: дифференциалдық, интегралдық, аналог және үлгілер тәсілі, өлшем бірліктерді талдау және тәжірибелік тәсілдер.

Дифференциалдық тәсіл шексіз аз шамаларды анықтау үшін қолданылады. Бұл әдіс теориялық және зерттеулер кезіңде уақытта және кеңістікте өзгеретін шамаларды анықтауға мүмкіндік береді.

Интегралдық тәсіл соңғы шамаларды анықтау үшін қажет. Ол жүйелердегі параметрлердің өзгеруінің жиынтық мәнін анықтауға мүмкіндік береді. Аналогтар тәсілі сапалық және сандық зерттеулер кезіңде жиі қолданылады. Ол идеал денелермен салыстырғанда шынайы денелердің теңдеулерін құруға мүмкіндік береді.

Реологияда механикалық үлгілер тәсілі кеңінен қолданылады. Мысалы, материалдың кернеулік әсерінен пайда болған әрбір қасиеті (серпімділік, созымдылық) механикалық элементпен ауыстырылады.

Өлшем бірліктерін талдау әдісі тәжірибеден алынған нәтижелерді өңдеу үшін қажет. Тәжірибелік әдіс барлық есептеу тәуелділіктері мен формулаларды алу үшін қажет.Тәжірибе арқылы теңдеулердің қолдану шегін, коэффиценттерін анықтауға, теориялық заңдылықтарды практика жүзінде тексеруге және байланыстыруға болады. Бар жерде танылған тәжірибенің зерттеулер теориясы- ұқсастық теориясы, ол физикалық құбылыстардың ұқсастық шарттарын қарастырады.

Барлық тамақ өнімдерінің сипаттамаларын үш негізгі « алғашқы» денелермен беруге болады - серпімді, созымды және тұтқырлы- әр түрлі жағдайда және қосылымда.

Қарапайым реологиялық денелердің механикалық модельдері:

1) серпімді - серіппе

2) созымды - үйкеліс- сырғанау жұбы

3) тұтқырлы - тесіктері бар поршень мен цилиндр

Реологияның зерттеу объектісі- екі немесе одан көп фазадан тұратын дисперсиялық жүйелер. Оларда дисперсиялық орта ретінде үздіксіз фаза бар, ал дисперстік фаза- бір- бірімен түйіспейтін бөлшектерден тұратын ұсақталған фаза. Фаза деп бір- бірінен физикалық бөліну беттері арқылы бөлектенген жүйенің гомогендік бөлшектерінің жиынтығын айтады. Дисперсиялық жүйелер бос күйінде болуы мүмкін- золь – жеке элементтер бір-бірімен байланыспаған немесе әлсіз байланысқан (сүт), тығыз байланысқан – гель (айран). Өнімнің құрылымы өңдеуге, қышқылдыққа, химиялық құрамға, температураға және биохимиялық көрсеткіштерге байланысты.

Тұтқырлықтың t0- ға тәуелділігін Френкель- Эйринг теңдеуімен сипаттайды: = А ехр (Е/ RT); А- тұрақты, Пас; Е- активтеу энергиясы, к Дж/ кмоль; R- газ тұрақтысы, Т- абсолюттік температура, К0.

Активтеу энергиясы Е температура өскенде кейбір сұйықтар үшін төмендейді. Мұндай сұйықтарға, мысалы, май жатады. Реологиялық қасиеттердің температураға тәуелділігі әр өнім үшін өз теңдеулерімен сипатталады. Мысалы, t0 өскенде ет фаршының жабысқақтығы өсіп, белгілі бір шамада қайта төмендейді. Ылғалдылықтың өсуі және құрғақ заттардың мөлшерінің кемуі ығысу қасиеттерінің азаюына әкеліп соғады (тұтқарлық, шекті ығысу күші т.б.)

Тығыздық концентрация өскенде сызықты өседі.

Ылғалдылықтың ҚМҚ- ге әсері әртүрлі. Мысалы, шұжық фаршының ылғалдылығы өскенде жабысқақтық максимум шамадан өтеді. ҚМҚ басқа факторлардың әсерінен - қышқылдық, рН, механикалық әсер т.б.- әр өнім үшін ерекше болып келеді.
2) Б. А. Николаев механикалық қасиеттеріне байланысты тамақ өнімдерін жалпылама жіктеуді ұсынды, ол серпімділік модуліне, тұтқырлыққа байланысты.

Бірінші топқа- қатты және қатты тәріздес денелер (қатты май, тұтас ет, кепкен нан, тәтті нан), екіншіге- қатты- сұйық заттар(ет фаршы, творог, нан қамыры), үшіншіге- сұйық тәріздес және сұйықтар (еріген май, бал, су, сүт) жатады.

Уақыт өткен сайын қасиеттерін ауыстыратын жүйелер тобын төмендегідей бөледі: тиксотроптық- ығысу күші және тиімді тұтқырлық уақыт өткенде азаяды, реопектік- ығысу күші және тиімді тұтқырлық көбейеді.

Н. В. Михайлов пен П. А. Ребиндер реологиялық денелерді релаксация периодына және эф (а) қисықтығына байланысты сұйықтәріздес және қаттытәріздес деп бөледі. Сұйықтәріздестерге статикалық шекті ығысу күші (ШЫК) жоқ жүйелер мен сұйықтар, яғни Өст0 жатады, ал қаттытәріздестерге – статикалық және динамикалық ШЫК бар, серпімді- созымды, шартты- созымды және т.б. денелер жатады. ҚМҚ ішінде беттік қасиеттер ерекше орын алады (жабысқақтық, үйкеліс күші). Көп ет және сүт өнімдері үшін жабысқақтық сыртқы үйкеліс күшінің мөлшерін анықтайды.

Сыртқы үйкеліс қозғалыс кезіңде динамикалық деп аталады.

Реологиялық немесе ҚМҚ өнімнің күш түскен уақыттағы өзгерістерін көрсетіп, күш түсуді, деформация мен деформация жылдамдығын өзара байланыстыруға көмектеседі.

Күштеу түріне байланысты реологиялық қасиеттерді үш түрге бөледі: ығысу- өнімге ығысу күштері әсер еткенде болады; компрессиялық- өнімге жабық формада екі табақша арасында дұрыс күш әсер еткенде немесе бір өсті қысу- созу жүргенде болады; беттік-өнім мен басқа қатты материалдың арасында болатын қасиеттер, дұрыс күш әсер етсе- жабысқақтық және жанама күш әсер етсе- сыртқы үйкеліс пайда болады.

Реологияда қолданылатын кейбіралғашқы ұғымдарды қарастырайық:

Деформация - дененің сызықтық өлшемдерінің өзгерісі, бұл кезде бөлшектер бір-біріне қатысты орын ауыстырса да, дененің тұтастығы өзгермейді.

Бір бірімен әлсіз немесе түк байланыспаған: және бйланысқан түрде- гель- бөлшектер бір-бірімен молекулалық күштер арқылы байланысып, құрылым немесе кеңістік каркасын түзеді.

Өнімнің құрылымын химиялық құрамы, биохимиялық көрсеткіштері, температура, дисперсиялық және технологиялық факторлар анықтайды

Академик П. А. Ребиндердің классификациясы бойынша тамақ өнімдерінің құрылымдарын коагуляциялық және конденсациялы- кристалдық деп екіге бөледі.

Коагуляциялық құрылымдар дисперсиялық жүйелерде дисперсия ортасы арқылы бөлшектердің ілінісу күштері негізінде әрекеттесуінен пайдп болады. Әдетте бұл құрылымдар бұзылған соң өз еркімен қайта қалпына келеді- тиксотропия.

Ет және сүт өнімдерінің коагуляциялық құрылымы түзелгенде беттік- белсенді заттар және суда еріген белоктар эмульгатор ретінде, тұрақтандырғыш ретінде үлкен роль атқарады.

Конденсациялық- кристалдық құрылымдар табиғи өнімдерге тән, бірақ оларды дисперсия ортасын алғанда коагуляциялық құрылымдардан жасауға болады.

Өнімнің құрылым түрі оның сапалық және технологиялық көрсеткіштерін, деформациялық қасиеттерін анықтайды.

Ет және сүт өнімдерінің көп түрлері суға бай. Судың байланыс түрі мен формасы өнімнің технологиялық қасиеттері мен реологиялық сипатын анықтайды. Академик П. А. Ребиндердің классификациясы бойынша судың байланысуының үш негізгі формасы бар.

3) Ұқсату кезінде ет және сүт өнімдері сыртқы факторлардың әсеріне ұшырайды: температура өзгерісіне, ылғал, дисперсия дәрежесі, механикалық деформация, ығысу, бір өсті және көлемдік болады.

Кернеулік Ө (Па)- аудан (F; м2) бірлігіне әсер ететін күш (Р; Н):

Ө=Р/F


Серпімділік- дененің деформациядан кейін толық алғашқы формасына қайта келуі, яғни деформация жұмысықалпына келу жұмысына тең.

Адизия- бұл табақшаны өнімнен жұлып алуға кететін жеке күш мөлшері.

А=Р/F; н/ м2.
Жұлу процесі үш түрлі болады: адизиялық - түйісу шекарасында, когезиялық- өнімнің қабатымен мәне аралас. Қай түрде болмасын жеке жұлу күшін жабысқақтық немесе жабысу қысымы деп атайды.

Өнімнің сыртқы үйкелісі оның жабысқақтығымен анықталады.

Ет және сүт өнімдері көбінесе тұтқырлы өнімдерге жатады, олардың деформациясын өте күрделі теңдеулермен сипаттайды.

Пластикалық ағу- күш ағымдылық шегіне тең болғандағы ағу.

Тұтқырлы ағу- нағыз тұтқыр сұйықтарда кез келген аз ығысу күші кезінде болады. Тұтқыр сұйықтар аққанда тұтқырлық жылдамдық градиентіне және ағысу күшіне байланысты:


  • химиялық, қалдық және молекулалық байланысқа негізделген.

  • Физика - химиялық судың гидрит қабықшаларындағы адсорбциясына немесе клеткада осмос қысымымен ұсталуына байланысты.

  • Физика - механикалық судың құрылым ұяшықтарында, капилляр түйіншелерде ұсталуына негізделген

Материалдан суды кептіру арқылы немесе механикалық әдіспен (сығу арқылы, центрифугамен) кетіреді.
13-лекция

Құрылым-механикалық қасиеттерді өлшейтін приборлар

Вискозиметрде жұмыс органдарының арасы зерттелетін өніммен толтырылады да, цилиндрдің біреуін айналдырады. Өнімнің қарсыласу күші анықталады.

Соңғы жылдары ет өнімдерінің реологиялық қасиеттерін тербеліс (вибрация) кезінде зерттеу қолға алынды. Бұл үшін ротациялық вибровискозиметр қолданылады. Мұның ерекшелігі – сыртқы цилиндрдің тербелісі мен артық қысымын туғызуға болады, әрі айналу немесе өстік тербеліс жасауға болады.

Капиллярлық вискозиметрлер.

Бұл приборлардың ортақ белгісі – капиллярдың болуы, сұйықтың және жүйенің шығынын өлшейтін, гидростатикалық қысымды қамтамасыз ететін тетіктің болуы. Сұйықтардың тұтқырлығын өлшеу үшін капилляр ретінде диаметрі миллиметрдің бөліктерінен бастан 2-3 мм-ге дейін түтіктерді қолдануға болады. Алынған нәтижелер трубканың диаметріне байланысты емес. Ең қарапайым, әмбебап капиллярлық вискозиметрлер Оствальд пен Уббелоденікі, олар капилляр және іші қуыс екі шариктен тұрады. Сұйықтың ағып өтуі – қысымның өзгеруіне байланысты. Освальдтың приборында – сұйықтардың әртүрлі биіктігіне байланысты. Уббелоденің приборында – вакуумға не түтіктің бір бөлігіндегі қысымға байланысты.

Өлшеу кезінде приборларды термостатқа қояды. Капиллярлық вискозиметрде өлшеу теориясы мынаған негізделген – сұйық ағысы – ламинарлық, қабырғаларда сырғу жоқ.

Вискозиметрлерден басқа реологиялық қасиеттерді өлшейтін өте көп алуан приборлар бар.

Сұйықтардың тұтқырлығын анықтау үшін кең түтіктегі шариктің құлауын пайдаланатын тәсіл тиімді. Шарикті вискозиметрлерден кең тарағаны Геплердің вискозиметрі. Көлбеу түтікте шарик қабырғамен тар саңылау қалтырып, жылжиды. Прибор тұтқырлықты 310-4- нен 60 Пас-ке дейінгі аралықта өлшейді. Өлшеу қателігі 0,5%-тен аспайды. Шариктің құлау ұзақтығы – 30-дан 300 с-ке дейін. Тұтқырлық:

-шарик материалының тығыздығы;

-сұйықтың тығыздығы

k - прибор тұрақтысы, м22, ;

Ірімшіктің құрылысы мен консистенциясын тексеру үшін жұмыс органы – шек түріндегі прибор жасалынды. Кесу күші арқылы ірімшіктің консистенциясын анықтайды.

Ет және сүт өнеркәсібінде өнімдерді кесу тәсілі кең етек алды: Большаков А.С., Фомин А.К. – жалпақ пластинкалардың арасында; Лимонов Г.Е. –тесіктері бар цилиндрлер арасында; Пуоланне Е. – шұжыққа поршенді батыру арқылы; Уорнер-Братцлер – пластинкалы.

ІІІ. Кейбір машиналарда (престер, ет тартқыштар, өлшегіштер, шприцтер) өнімдер өте жоғары қысымда болады, бұдан олардың бастапқы көлемдері мен тығыздығы алғашқыдағыдан өзгеше болады. Осы өзгерістерді компрессиялық қасиеттерге сүйеніп анықтайды. Пластинкалар арасында сығу әрі өнімнің косистенциясын анықтау үшін де қолданылады. Соңғы кезде жұмыс органдары ет өнімінде үш осьті кернеулік күй пайда қылатын машиналар жасалынды; осі бойынша алынатын формада өнім бүйірінен қысылады, ал түптерінен – поршень арқылы сығылады. (Геплердің консистометрі)

Компрессиялық қасиеттерді анықтайтын приборларда деформацияның тұрақты жылдамдығы сақталуы тиіс.

ВНИКИМП-тің әмбебап приборы өлшеуіш тетіктермен, ұстағышпен жабдықталған.

МТИММП дефометрі деформация мен салмақ түсуін бір мезетте тіркей алады. Үлгі екі жылтыратылған табақшалар арасында қысылады. Төменгі табақша негізге жылжымастай етіп бекітілген.

Көп елдерде ет және ет өнімдерінің реологиялық қасиеттерін анықтау үшін әмбебап сынақ машинасы «Инстрон» (Англия) қолданылады. Бұл машинада үлгілерді созу, сығылу, өзгермелі салмақ, бұрау т.б. жағдайында сынауға болады.

Шайнау, жаншу т.б. процестерді қайталайтын приборлар да бар.

Тамақ өнімдерінің беттік қасиеттері – адгезия мен сыртқы үйкеліс - өнім мен қатты беттің бөліну шекарасында білінеді. Олар әртүрлі технологиялық процестерде, әсіресе өнім мен машина қабырғалары түйісетін жерде, мысалы, пельмен мен котлет жасайтын машиналарда, өте маңызға ие. Адгезия мен сыртқы үйкеліс өлшеу жағдайына, температураға, ылғалдылыққа, өнімнің құрамына, бөлшектеу дәрежесіне т.б. тәуелді.

Адгезияны екі әдіспен түсіндіруге болады - беттің барлық жерінде түйісудің бұзылуы немесе жеке бөліктердің кезекпен ажырауы. Жиі қолданылатын – бірінші әдіс, әсіресе ет, сүт өнімдері үшін (Адгезиометр МТИММП).

Николаев адгезиометрі күйентелі түрінде жасалған.

Сыртқы үйкеліс коэффициентін өлшейтін машинаның классикалық түрі-жалпақ беттерімен түйісетін қос дене. Біреуі екіншісімен салыстырғанда орын ауыстырады. Сыртқы үйкеліс те жабысқақтыққа әсер ететін факторларға байланысты.

Ет және сүт өнімдерінің үйкелісін өлшеу үшін арбашасы бар трибометр қолданылады.

Прибор геометриялық (түйісу бетінің өлшемін), кинематикалық ( арбаша жылдамдығын, түйісу мерзімін т.), динамикалық (түйісу қысымын, күш түсіру жылдамдығын) факторларды өзгертуге мүмкіндік береді. Арбашаға әр түрлі материалдан жасалған пластиналар орнатылуы мүмкін. Еттің болаттағы үйкелісін арнаулы құрылғыда анықтайды.

Сырғанау үйкелісінің күшін анықтау тәсілдері

а) жазықтардың түзу сызықты қозғалысы кезінде (ірімшік, балық, кондитер тағамдары)

б) фрикциялық жұптың біреуі айналу қозғалысында (ет, балық, нан)

в) цилиндрдің жасаушылары жазықтықпен түйіскенде


№14 лекция

Ет және сүт өнімдерінің ығысу қасиеттері



  1. Қатты тәріздес денелердің ығысу қасиеттері. Әртүрлі технологиялық факторлардың өнімдердің құрылым-механикалық қасиеттеріне (ҚМҚ) әсері.

  2. Сұйық тәріздес денелердің ығысу қасиеттері.

Қатты тәріздес денелер (ет фаршы, ірімшік массалары, қатты май, т.б.) шекті ығысу кернеулігімен (ПНС) сипатталады, сондықтан олардың қасиеттері шектен үлкен немесе кіші кернеуліктердің аймағында қарастырылады.

Бұзылмаған құрылымдар аймағындағы ҚМҚ Гук заңымен сипатталады. Деформация уақыт бойынша тұрақты, ал кернеулікті алған соң қас қағымда және толық жоғалып кетеді. Кернеулікті өсірген кезде серпімділік әсері байқалады, ал кернеулікті алған соң деформация бастапқы мөлшеріне дейін азаяды, содан соң ақырындап нөлге дейін төмендейді. Егер кернеулікті одан әрі көбейтсе жылжымалылық байқалады.

Ағу шегіне жақын кернеуліктерде құрылымның жартылай бұзылуы байқалып, жылдамдықтың аз градиентімен созымды-тұтқыр ағу басталады. Ол ең үлкен тиімді тұтқырлықпен (5105 Пас) сипатталады.

Ағу басталғаннан құрылымның шекті бұзылуына дейінгі ҚМҚ тиімді, созымды тұтқырлықпен және (ПНС) ШЫК-мен сипатталады. Оларды салыстырмалы жоғары жылдамдық градиентінде және ығысу кернеулігінде анықтайтындықтан, өнімнің сапасын көрсету үшін олар өте маңызды болып табылады.

Бір қатар ет және сүт өнімдерінің негізгі ҚМҚ-нің мәндері шектен жоғарғы кернеуліктерде, яғни құрылымның тасқынды бұзылуы кезінде анықталды.

ШЫК тартылған ет үшін – 700 Па,

жартылай майлы шошқа еті – 650 Па,

әуесқойлық шұжығы – 700 Па,

докторлық – 540 Па.

Өлшеу қателіктері ШЫК үшін 15%-ке дейін жетеді, тұтқырлық үшін - 7%-ке дейін, бұзылу қарқыны - 3%. Бұл әртүрлі ылғалдылыққа, механикалық өңдеу дәрежесіне т.б. факторларға байланысты.

Тартылған еттің ҚМҚ түрлеріне байланысты әртүрлі болады. Реологиялық қасиеттеріне байланысты фарштың түрлерін үш топқа бөлуге болады. Бұл қасиеттері өнімдердің сапалық күйін біршама сипаттауға мүмкіндік береді, яғни химиялық құрамын, механикалық өңдеу дәрежесін т.б. Бұзылмаған құрылымға қарағанда, тасқынды бұзылу кезіндегі құрылымның ҚМҚ анықтау өнімдерінің ішкі негізін көрнекті және терең көрсетуге мүмкіндік береді.



Температураның әсері

Тартылған еттің реологиялық қасиеттерін 2-35 0С аралығында өлшеу үшін вискозиметр (РВ-8) стаканына орнатылған терможұптар қолданылды.

Температураның жоғарғы шегі ретінде 35 0С алынды, бұл белоктардың денатурациясы басталып, ал фарш созымды тұтқыр күйден серпімді күйіне өткен кезді білдіреді. Реограммаларды талдау t0 өскенде құрылымдардың бұзылу қарқынынан басқа реологиялық көрсеткіштердің төмендегенін көрсетті. Температура өскенде ерітінділердің тұтқырлығы азайып, молекулалардың жылулық қозғалысы үдейді, сондықтан су-белок-тұз қабаттарындағы байланыстар босаңсиды. Бұл жалпы құрылымның беріктігін азайтады. Бұдан басқа, беріктіктің температураға байланысты өзгеруіне диффузия-осмостық процестер де әсер етеді. 2-23 0С-қа дейін құрылымның бұзылу қарқынының өсуі оның беріктігінің тез азаюына байланысты, ал 25-35 0С-та қарқын азаяды, бұл денатурацияның басталуына байланысты.

рН көрсеткішінің әсері. рН=5-ке таяу болған кезде аққыштық, тұтқырлық және ШЫК (ПНС) минимумдарына жетеді.

Мысалы, фаршқа HCl қосса, бұл минимум рН-тың кіші мәндеріне қалай жылжиды. Нейтрал тұз NaCl қосу белоктың изоэлектрлік нүктесін рН-тың кіші мәндеріне қарай ығыстырады, және ылғал сыйымдылық пен бөлшектердің толысуын арттырады. Тұтас ет ұлпасындағы рН-ты өзгерту үшін (5,6-дан 7-ге дейін) жануарларға сояр алдында дәрі препараттар (эпинефрин) егеді.

Бұлшық еттердің қаттылығы 65-90 0С-та 1 сағат қыздырғаннан кейін, рН 5,6-дан 6,9-ға дейін өскенде, 3 есе төмендейді. Әрі суды жоғалту сызықты түрде азаяды, ал рН пісіргенде өседі. Мысалы, шикі еттікі-5,4; піскен еттікі-5,8.

Фаршты сақтау мерзімінің реологиялық қасиеттерге әсері

Бастапқы 2 сағат сақтау кезінде фарштың реологиялық қасиеттері өзгермейді. Ары қарай 4-10 сағат сақталған кезде реологиялық көрсеткіштер максимумға дейін өседі. Ары қарай ұстау барлық көрсеткіштердің азаюына әкеп соғады, өйткені микробиологиялық және биохимиялық процестердің әсерінен құрылым мен оның элементтері әлсірейді. Сонымен, фарш құрылымының беріктігі 4-10 сағат сақтау кезінде пайда болады. Бұл шұжық бұйымдарын қыздырып өңдеуге дайындау үшін өте маңызды қорытынды. ҚМҚ-ге температурамен сақтау мерзімінің әсерін зерттеу кезінде бір мезгілде микроорганизмдердің санының өзгеруі де анықталды. Өте ұсақ тартылған фарш түрлері үшін 3 жалпы период анықталды:

1) құрылымның беріктенуі мен микробтардың өсуі;

2) құрылымдық байланыстардың әлсіреуі, микроорганизмдердің өсуі;

3) құрылымның сапалық өзгеруі, микроорганизмдердің өсуінің азайып, олардың өле бастауы.

Бірінші период үш фазаға бөлінеді – бірінші фазада – ұзақтығы 2-4 сағат - ҚМҚ өзгермейді. Микробтардың өсуі көп емес. Екінші фазада – ұзақтығы 2 сағат – ҚМҚ-дің мәні 10-22%-ке өседі, құрылымның тиксотроптық беріктігі артады. Үшінші фазада (22 0С-та - 3-4 сағат; 3 0С-та - 46 сағатқа дейін) фарштың ҚМҚ-і ең үлкен мәндерге ие, құрылымның тиксотроптық беріктенуі аяқталады.

Екінші периодта фарш қасиеттерінің мәні азаяды, ал микробтардың өсу қарқыны жылдамдайды. ҚМҚ-дің тез азаюы фарштың сапалық өзгерістеріне, құрылымның әлсіреуіне және бұзылуына байланысты.

Үшінші периодта микробтардың жалпы саны өседі, бірақ сонымен қатар олар өле бастайды, ал ҚМҚ ең аз мәндеріне жетеді.



Ылғалдылық пен температураның әсері. Зерттеу кезінде салыстырмалы ылғалдылықтың өзгеруі 60-84% - шикізат массасына шаққанда – тең болды. Керекті ылғалдылыққа дейін фарш су қосып, араластыру арқылы жеткізілді. Фарштың ылғалдылығы өскен сайын бөлшектердің арасындағы дисперсия ортасының қабаттары қалыңдайды, ерітіндідегі белоктың мөлшері азаяды, тұтқырлық азаяды, яғни беріктік пен ҚМҚ мәндері.

Қосылған судың фарштың тұтқырлығына әсері оның майлылығына байланысты – неғұрлым май көп болса, тұтқырлық соғұрлым аз төмендейді.



Механикалық өңдеудің фарштың реологиялық қасиеттеріне әсері

Кез келген МӨ әсерінен өнімнің физикалық және технологиялық көрсеткіштері өзгереді. Мысалы, куттерде өңдеу кезінде ет өте ұсақталып, дайын өнімнің сапасын анықтайтын белгілі қасиеттерге ие фарш алынады. Куттерлеу кезінде фаршта тек механикалық қана емес, химиялық та өзгерістер де болады, яғни белоктар суды байланыстырып, майды эмульсияға айналдырады.

Жоғары сапалы тұрақты система алу үшін бір мезетте қонымды бөлшектеу (ұсақтау) дәрежесі мен өнімнің соңғы температурасын қамтамасыз ету керек. Фарштың ылғалдылығы өскенде ығысу қасиеттері төмендейді. Ылғалдылық ары қарай өсе берсе, куттерлеудің жеткілікті ұзақтығы азаяды. Фарштың ұсақталу дәрежесі - бөлшектердің өлшемі - минимумға жетеді, содан соң май тамшыларының жабысуынан үлкейе бастайды. Өңдеудің жеткілікті ұзақтығында бөлшектердің тиімді диаметрі – сарделькалар үшін – 1,5-1,6 мм; докторлық шұжық – 0,8-0,9 мм. Үлкен өлшемді бөлшектер әдетте куттер–араластырғышта біріктіргіш ұлпаның дұрыс ұсақталмауынан болады.

Құрылым-механикалық және технологиялық көрсеткіштердің өзгерісімен қатар куттерлеу белоктардың химиялық өзгерістерін тудырады. Химиялық көрсеткіш ретінде белоктардың ерігіштігі, бөлінгіштігі алынған. Бірінші периодта ол ет талшықтары қабығының бұзылуынан және миофибрилдердің фарштағы дисперсті ортаға өтуінен ұлғаяды, бұл фарштың коагуляциялық құрылым түзуіне әкеп соғады. Екінші периодта белоктардың механикалық денатурациясынан және кейбір қызып кеткен жерлердің әсерінен белоктардың ерігіштігі азаяды.

Куттерлеу кезінде фарштың температурасы шамалы көтеріледі, өйткені пышақтардың энергиясының басым бөлігі үйкеліспен араластыруға қарсылықты жоюға кетеді. Әсіресе, куттерлеудің алғашқы минуттарында температураның өсу қарқыны өте жоғары. Алғашқы периодтың соңында қоспаның температурасы 2-3 есе өседі, әсіресе құрамында суы аз болса. Бұл периодта ет ұсақталып, фарш қосылған су мен араласып, куттердің табағында таралады. Өндірісте куттерлеу кезінде температура соншама жоғарыламайды, өйткені фаршқа мұзды су не мұз 0 0С қосады. Фарштың температурасы 12-14 0С-тан аспауы тиіс.
2.Сұйық тәріздес өнімдердің ШЫК (ПНС) болмайды, өйткені өте аз ығысу кернеуліктері кезінде де ағу басталады.

Әдетте бұл өнімдердің құрылымдық торшасы осал, сондықтан механикалық әсер, ылғалдылық, температура т.б. күшінен бір топтан бір топқа өте береді.



Ет-сүйек сорпасының тұтқырлығы

Шамамен 40-95 0С аймағында тұтқырлық (Пас) мына теңдеумен өрнектеледі: , мұнда а1, а2 – эмпирикалық коэффициентер сорпаның концентрациясына тәуелді. Сорпаның тұтқырлығы капиллярлы және Геплер вискозиметрлерінде анықталды.

Желім және желатин сорпалары бірдей концентрацияда әртүрлі тұтқырлық көрсетеді, бұл белоктардың мөлшерінің қатынасына және сорпаны алу тәсілдеріне байланысты.

Сақтау кезінде сорпа мен жұмыртқа альбумині ертіндісінің тұтқырлығы төмендейді. Сақтау температурасы жоғары болған сайын, тұтқырлық соғұрлым көп төмендейді.



Айырған майдың тұтқырлығы. Тұтқырлықтың температураға тәуелділігі мына теңдеумен өрнектеледі: . Майдың тұтқырлығы еру температурасы 65-70 0С-та қыздыру және салқындату кезінде бірдей емес. Жоғары температура шегінен өткенде тұтқырлық жоғалып, май шын тұтқыр сұйыққа айналады. 27 0С-тан төмен тоңазытқанда, МӨ жоқ кезде, шошқа майында қиыршықтану қаңқасы пайда болып, аққыштық жоғалады.
15 лекция

Реологиялық зерттеулер және машиналардың жұмыс органдарын есептеу.




  1. Жалпы мәліметтер

  2. Жұмыс органдарын зерттеу тәсілдері, қондырғылар мен құралдар.

  3. Реологиялық есептеулер.

Механикаландыру, автоматтандыру және жаңа, үлкен өнімділікті машиналар жасауға байланысты тұтқырлы және созымды –тұтқырлы тамақ массаларының әр түрлі каналдар мен машиналардың жұмысшы органдарындағы қозғалысының маңызы арта түсуде. Тамақ өнеркәсібіндегі технологиялық процестерді құрайтын операциялардың ұзақтығы әр түрлі. Осыларды байланыстыру үшін, олардың әр түрлі ырғақтарын түзететін транспорт құралдары қолданылады.

Реологиялық зерттеулерді орындау үшін тәжірибелік стендтер керек,оларда төмендегі шамаларды анықтауға және белгіленген шекте өзгертуге болады:


  1. Геометриялық факторлар: аудан мен сызықтық өлшемдер, салыстырмалы кедір –бұдырлық; органның материалы. Геометриялық факторларды әдеттегідей сызықтың өлшеулермен анықтайды.

  2. Кинематикалық факторлар; ағынның каналдағы орташа жылжу жылдамдығы, өнімнің қимасында жылдамдық пен деформацияның таралуы; көлемдік, салмақтық және массалық шығындар:

  3. Динамикалық факторлар: қысым немесе және қарсыласу күші. Бұларға және арнаулы приборларда анықталатын реологиялық қасиеттерде жатады.

  4. Энергетикалық факторлар: энергияның шығыны немесе қуат –мәні бойынша динамикалық факторларға ұқсас және өзі жазатын приборлардың диаграмма лентасындағы аудан бойынша анықталады.

ІІ. Реологиялық зерттеудегі маңызды шамалардың бірі –қысым. Сұйық ортадағы қысымды өлшеу қиын емес, шығарылатын көптеген приборлар бар. Ал созымды –тұтқыр ортадағы қысымды өлшейтін приборлар жоқтын қасы, сондықтан сезгіштердің құрылысын өздікпен жасауға тура келеді. Сезгіштерді (датчик) созымды –тұтқыр ортаның қысымын өлшеу үшін кеңінен қолданады: вискозиметрде, көлемдік сығылу кезінде, түтікшелерде фарштың ағуы кезінде т.б.

Технологиялық процестерді автоматтандыру кезінде де қысымды өлшейтін приборлар керек. Оларға қойлатын негізгі талаптар: тазалау жеңілдігі, сезгіш элементті жеңіл табу, көрсетудің дәлділігі, жұмыстың сенімділігі. Өндірістік және лабораториялық зерттеулер үшін арнайы жасалған приборлар қолданылады, оларды сұйықтық, механикалық және электрлік деп бөледі. Әсіресе көп тараған –механикалық және электрлік сезгіштер. Электрлік приборлардың көлемі кіші, әр түрлі шамадағы қысымдарды, вакуумды өлшеп, өздігінен жазып алады.

Қысымның механикалық буферлі сұйықты немесе пружиналы сезгіштері 0,2 ден 50*105 Па дейінгі аймақта тұрақты көрсеткіштер береді.

Электрлі сезгіштер кез келген жұмыс режимінде қолданыла береді – автоматты түрде көрсеткіштерді жазу өте қажет.

І топ. Буферлі сұйықты қондырғы Бурдон түтікшесі бар манометрмен жабдықталған. Оның штуцеріне 10 мм тесік бұрғыланып, ішіне глицерин құйылған.

ІІ топ. Приборларда күш элементі ролін серіппе, ал тіркеушіні –сағат тәріздес индикатор атқарады. Өнімнің қысымынан поршень серіппені қысады, ал оның соңы индикатордың тілін жылжытады.

ІІІ топ. Приборда сезгіш элемент –иірленген мембрана, ол корпусқа пісіріліп, қосылған. Мембрананың ортасына орналасқан шток оның деформациясын реохондранын бойымен жылжытып щеткаға береді. Кедергінің өзгеруі потенциометрлк осциллографта өлшенеді.

ІV топ. Приборда күш элементі – серпімді болат мембрана, тіркеуші –электр кедергісінің тензосезгіші (тензодатчик). Қысымның әсерінен мембрананың иілуі сезгішті ұзартады, яғни оның электр кедергісі және тізбектегі тоқ күші өзгереді.

І топтағы сезгіштердің құрылысы мен жұмысы қарапайым, бірақ резина мембрананы жиі ауыстыру керек. Қалған сезгіштер бөлшектеусіз бір талай уақыт істейді. І, ІІ типті сезгіштерге қосымша приборлар керек жоқ, ал ІІІ, ІV типті сезгіштер осциллографпен бірге жұмыс істейді, әрі қалыпты ылғалдылық, әрі тербеліс болмау керек.

Реологиялық зерттеулер стендісі геометриялық, кинематикалық, динамикалық және энергетикалық факторды жеңіл өлшеуге мүмкіндік беруі керек. Яғни, онда ауыстырылатын жұмыс органдарының жиынтығы, реттелетін қысымда қозғалтқышы болу керек.

Тарировка жасайтын материал ретінде алдын – ала берілген реологиялық қасиеттері бар үлгілік өнім алу керек. Физикалық шамаларды өлшеу үшін әр түрлі электрлік өзі жазатын приборлар қажет (ваттметр, потенциометр, осциллограф).

Құбырларды сынайтын стендте диаметрлері әр түрлі түткітердің жиынтығы болу керек, әр диаметрдегі құбырлардың ұзындығы да түрлі болу керек. Қысым сезгіштерін орнату үшін қысқа түтіктер (0,15 -0,2м) диаметрі негізгі түтікпен бірдей, қолайлы. Созымды –тұтқыр өнімдерде тасымалдау кезінде түтіктің материалы ағуға кедергі келтірмейді, өйткені оның қабырғасына ұсақ дисперсті заттардың жұқа қабаты жабысады.

Көлемдік үлестеу (дозировка) процесін зерттейтін стенд геометриялық, кинематикалық және динамикалық факторларды өзгертуге мүмкіндік беруге тиіс. Қондырғы цилиндрден, механикалық жетегі (привод) бар поршеньнен, дөңгелек, төртбұрыш, квадрат қималы дозаторлардан тұрады. Өнімді айдау жылдамдығын өзгерту үшін ротордың айналу жиілігін өзгерту керек. Қысымды тензометрлік сезгіштермен өлшейді.

Саптама мен тесіктер арқылы ағып шығу процесін зерттеуге арналған стендте қозғалтқыш, саптамалар мен тесіктер жиынтығы, қысым сезгіштері болуға тиіс. Қозғалтқыш ретінде поршеньді цилиндр қолданылады. Түтікке кіре берістегі қысымды тензосезгішті манометрде өлшейді.

Саптамалардың өлшемдері: Д = 0,003 -0,014 м, ұзындығының диаметрге қатынасы 0/75.

Тәжірибе стендісінің жиынында конус тәріздес қосылу және айрылу саптамалары болуы тиіс.

Қалақтарды сыртынан ағып өту процесін зерттейтін стенд қозғалмайтын қалағы бар прибордан және зерттелетін өнімі бар, тік өсте айналатын табақшадан тұрады.

Тәжірибелік стендтерді тарировкалау және реттеу үшін үлгілік материал қолданылады.

Тамақ өнімдері қымбат бағалы; олардың қасиеттері тез арада өзгереді; әрі реологиялық қасиеттердің қайталанбас өзгерістері болуы мүмкін. Сондықтан, табиғи өнімдерді қолдану тиімді емес. Бұл мақсатта қасиеттері уақыт ішінде өзгермейтін қолда бар материалды қолдануға болады. Материалдың параметрлері процесті анықтайтын параметрлерге ұқсас, сандық мәні сәйкес болуы керек. Материал мен өнім бірдей немесе ұқсас құрылымды, деформациялары бірдей болуы керек.

Материал кезекті зерттеулер кезінде арнайы берілген қасиеттердін қайтадан толықтыра білуге тиіс.

Аталып кеткен талаптарға толық сәйкес келетін метериал ретінде бентонит сазының пастасын қолдануға болады. Ылғалдылығын өзгерту үшін пастаға ағаш ұнтағын 0,5 /1 мм қосады.

Саз пастасының тиксотропты коагулияциялық құрылымдарға жататыны анықталып, оның негізгі ығысу қасиеттерінің шамалары табылды. Пастаның қасиеттерінің мәні дайындалған соң үшінші күні тұрақталып, одан кейін өзгермейді.

Ағаш ұнтағынсыз пастаның қасиеттері бір тәулікке тұрақталады.

Вискозиметрлік зерттеулер ротациялық вискозиметр РВ –8 –де жасалынды. Ағаш ұнтағының мөлшері мен ылғалдылықты өзгерте отырып, реологиялық қасиеттері әр түрлі жүйелерді алуға болады. Ылғалдылықты үлкейту реологиялық көрсеткіштерді азайтады, бұл дисперсия ортасы қабаттарының өсуіне байланысты. Ағаш ұнтақтары ылғалдылық өскенде құрылымның бұзылу қарқынын азайтады. Пастаның салыстыралы тығыздығы ылғалдылықпен байланысты: P =1+0,733 (1 – W).

Саз пастасын тәжірибе стенділерін тарировкалау, реттеу және тәжірибе өткізу тәсілдерін үйрену үшін қолдану оған сәйкес ағу процесін өрнектейтін есептеу теңдеуін алуғы мүмкіндік береді.

Теңдеудің түрін дәлелдеу, тұрақтыларын анықтау табиғи өнімді зерттегеннен кейін жүргізіледі. Саз пастасының кемшіліктері де бар: қасиеттерінің шамалары ылғалдылық өзгергенде өзгереді (сол үшін ағаш ұнтағын қосады). Сондықтан ұзақ уақыт сақталғанда паста тұмшалап жабылған ыдыста болуы керек. Кейбір елдерде ылғалдылықтан өзгермейтін реологиялық қасиеттері бар модельдік материалдар қолданылады.

3. Құбыр транспортын есептеу.

Қондырғыны жобалауда алдын ала мына параметрлерді анықтау керек: құбыр диаметрі, кіре берістегі өнімнің қысымы, беріктік есепті орындауға және электр қозғалтқышын таңдауға керек қуат.

I. Берілетін параметрлер:


  1. Фарштың рецептурасы.

  2. Құбырдың өнімділігі Мс = Мсм/36000* Jp;

Мс –смена өнімдігі, кг.

Jp –сменадағы уақыт, сағат

3600 –коэффициент.


  1. Бұрылуларды қоса есептегендегі құбырдың жалпы ұзындығы –L.

ІІ .Таңдап алынатын параметрлер:

Фарштың құбырда жылжу жылдамдығы - W0 . Оның тиімді шамасы –0,2 -0,5 м/с жатады.

ІІІ. Есептелетін параметрлер:


  1. Көлемдік шығын.




  1. құбырдың диаметрін d0 шығын формуласы бойынша анықтайды:

d0 мәні бойынша ГОСТағы жақын шама d (м) таңдап алынады. Фарштың жылжу жылдамдығы:



  1. Жылдамдық градиенті.

  2. Ығысу кернеулігі

P –насостан шығардағы қысым, Па.

  1. Қысым:

ІV. Құрал –жабдықтарды таңдап алу.

  1. Насосты құбырдың керекті өнімділігіне қарай, п.ә.к.= 0,5 -0,6, таңдап алады.

  2. Электр қозғалтқышын таңдау –каталог бойынша.

Араластыру процесін есептеу.

Шар мен табақшаның қимасының ауданы бірдей болғанда қарсыласу қысымының көп айырмашылығы жоқ. Пластинканың алдында фарштің томпақ «өлі» зонасы пайда болып, оны айналып өтуге жұмсалатын қосымша үйкеліс туғызады. Ал фарштың үлкен жабысқақтығы шардың бүйір бетінде оның диаметрін үлкейтетін қабат жасайды. Нәтижелерді талдау көрсеткендей, қарсыласу күші арқылы қасиеттердің шамаларының максимум мәндерге жету мезетін білуге болады. Егер әрбір куттерді осындай тензосезгішті өзі жазатын приборлармен жабдықтаса, әрбір фарш жасаушы куттерлеудің тиімді уақытын білер еді, ал фарштың әрбір араласқан үлесі (замес) «паспортқа» не болар еді.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет