Ығыстырушы кернеулік әсер еткендегі тамақ өнімдерінің
реологиялық қасиеттерін зерттеу
Зерттелетін тамақ өнімінің күйіне қарай байланысты (қатты немесе
сұйық тәріздес). Қатты тәріздес өнімдер. Ығыстырушы қасиеттерді
материалдың қабаттарының салыстырмалы жылжуы кезінде ішіндегі кедергі
күшін анықтауға мүмкіндік беретін құралдармен өлшейді. Қатты тұтқыр
сұйық тәріздес өнімдердің ығыстырушы қасиеттерін жиі ротациялық
вискозиметрмен өлшейді. Тұтқырлық өзгерістерін кең диапазонда өлшеу
үшін қолданылатын арнайы құралдар кең таралған. Сұйық тәріздес
жүйелердің негізгі ығыстырушы қасиеті тұтқырлық болып табылады және ол
екі қарапайым қабаттар арасында олар салыстырмалы жылжығанда, яғни
жылдамдық градиенті болғанда кедергі күшін сипаттайды. Тұтқырлық
температура ұлғайда қарқынды өзгереді, ол заттардың тегі мен құрылымына,
дисперсті фазаның концентрациясы мен т.б. байланысты.
Ньютон және сұйық тәрізді жүйелердің (піскен май секілді)
тұтқырлығын капиллярлы және шарлы вискозиметрлермен өлшейді.
39
Реологиялық қасиеттердің шамалары өнім құрылымына ғана емес,
сонымен бірге оның технологиялық көрсеткіштеріне және құрал өлшемдері
мен параметрлерінің жағдайларнына байланысты және практикалық
тұрғыдан жалпы жағдайда адгезиялық және фрикциялық сипаттамаларды
қарастырған абзал.
Тамақ өнімдерінің адгезиялық және фрикциялық сипаттамаларын
зерттеу әдістері.
Өнімдердің адгезиялық және фрикциялық сипаттамаларын зерттеу
арасында өнім орналасқан және өнім қатты беткейде жанамалай жылжыған
екі тегіс қатар дискілердің қалыпты айыратын құралдар ең көп таралған.
Адгезия р., (Па) өнімнің пластинадан қалыпты айырылудың меншікті
күші ретінде анықталады:
р
0
=
Р
0
F
0
(1)
Мұндағы:
Р
0
– айырылу күші, F
0
– пластинаның геометриялық ауданы, м
2
.
Айырылудың үш түрі болуы мүмкін: байланыс шекарасы бойынша
(адгезиялық), өнім қабаты бойынша (когезионный) және аралас (адгезиялық-
когезиялы). Адгезиялық айырылу сирек болады, сондықтан меншікті күшті
айырылудың кез-келген түрінде жабысқақтық немесе жабысу қысымы деп
атайды.
Жабысқақтық өнімнің сыртқы үйкелу шамасын анықтайды. Бұл салада
жүргізілген көптеген тәжірибелік жұмыстар үйкелу күшін анықтауға
арналған Б.В.Дерягиннің екі мүшелі теңдеуінің қолданылуын растады.
Р
тр
=
(Р
к
+ р
0
F
0
)
(2)
ондағы
— сыртқы үйкелудің нақты коэффициенті;
Р
к
—ығысу бетінің қалыпты күші (байланыстың күшеюі).
Бірқатар жағдайларда сртқы үйкелудің тиімді коэффициентін
пайдаланған ыңғайлы және ол тәуелділікке қарай есептеледі:
эф
=
р
тр
р
к
(3)
эф
=
(1+
Р
0
)
р
к
(4)
Сыртқы үйкелуге жабысқақтыққа әсер ететін факторлар да әсер етеді.
Демек, статикалық үйкеліс динамикалыққа қарағанда үлкен болуы тиіс.
40
Алғашқы ығыстыруда күштің бір бөлігі бір дененің молекулаларының
басқасының молекулалық шұңқырларынан шығуына, ал қалғаны қозғалыс
кезінде қайта қалпына үлгере алмайтын молекулалық байланыстардың
айырылуына жұмсалады. Үйкелетін денелердің салыстырмалы қозғалы-
сының төмен жылдамдығы өзгерістер, яғни қозғалыстардың кідірмелілігін
тудыруы мүмкін: дене бір статикалық күйден басқасына ауысады және онда
сырғу бетімен қайта байланыстар түзіледі. Сырғу бетінің өзгермеген
күйіндегі үлкен жылдамдықтар үйкеліс күшін аса қатты өзгертпейді.
Теориялық тұрғыда, әсіресе молекулалық деңгейде адгезия мен сыртқы
үйкеліс мәселелері жеткіліксіз әзірленге, ал тамақ өнімдері үшін мұндай
әзірлемелер жоқтың қасы. Адгезияны түсіндіру үшін бірнеше гипотезалар
бар.
Дебройн мен Мак-Лареннің адсорбциялық теориясы адгезияны
молекулаларалық күштердің: физикалық-ван-дер-вальстік немесе химиялық,
мысалы ковалентті-иондық күштердің әрекетімен байланыстырады
Б.В.Дерягин мен Н.А.Кротованый электр теориясы адгезияны әр түрлі
денелердің шекарасындағы потенциалдардың айырымымен, яғни байланысу
аймағында қос электр қабаты бар өзіндік электрлі молекулалық
конденсатордың пайда болуымен түсіндіреді.
Электрмагниттік теорияға сәйкес адгезия электрмагниттік өзара
әрекеттесумен, яғни конденсатталған денелерде бола алатын электрмагниттік
толқындарды атомдар мен молекулалар шығарып, сіңірумен туындайды
Н.М.Москвитинаның электррелаксациялық теориясы адгезияның пайда
болуын қос электр қабаты мен айырылу жылдамдығының болуымен
түсіндіреді және жылдамдықтың өзгеруі деформациялық құрамдас күштің
немесе бұзылатын қосылыстағы релаксациялық процесстердің жүру
жылдамдығымен байланысты бұзылу күшінің пайда болуын тудырады.
С.С.Воюцкий мен Б.В.Дерягиннің диффузиялық теориясы бойынша
адгезиябастапқы байланыстың шекарасы арқылы макромолекулалардың
ұштарының диффузиясымен туындайды, соның нәтижесінде шекті жағдайда
фазаларды айыру шегі жоғалуы мүмкін. Механикалық теорияға сай,
адгезиялық байланыс молекулалық немесе молекула үсті түзілістерлің
беткейді микробұдырларымен механикалық іліну нәтижесінде пайда болады.
Термодинамикалық теория адгезияны диск өнімнен айырылғанда
болатын «қатты дене-сұйықтық» шек бетін «қатты дене-газ» бетімен
алмастыру бойынша Дюпре ережесі бойынша түсіндірілетін беткей
кернеулігімен байланыстырады.
Бірқатар жағдайлардаекі және одан көп фазалық жүйелер үшін бұзылу
шекарасына белгілеу қиын. Пластина беті айырылудан кейін дисперсті
ортамен сулануы мүмкін немесе беткейде зерттелетін өнімнің жұқа дисперсті
фракциясының жұқа пленкасы болуы мүмкін. [106]. Осыған ұқсас пікірді
полимерлердің металлдарға адгезиясы кезінде Дж.Бикерман [134] да айтады
41
Адгезияның жалпы сандық теориясы әзірге жоқ, бірақ өзара
әрекеттесудің әр түрлі механизмдері негізіндегі адгезияны кешенді түсіндіру
талпыныстары өз жемісін беріп жатыр.
Бұл тұрғыда адгезия туралы теориялық ұғымдарды ұсыну үшін
П.АРебиндердің іргелі еңбектерінің келешегі зор.
Тамақ өнімдеріндегі су белсенділігінің көрсеткіштерін өлшеу.
Ет өнімдері. Қыздыру тәсілдерінің (ӨЖЖ, суда қайнату) етті жылумен
өңдеу ұзақтығына әсер етуі.ӨЖЖ қрістің ерекшеліктеріне үлгінің ішіне
едәуір тереңдікке ену қабылеттілігі, қыздыру ұзақтығының өнім көлемі мен
пішініне тәуелсіздігі, қыздырылатын объектідегі энергияның жылуға
айналуының жоғары ПҚК жатады. Өнім үлгілерінің массасының өзгеруін,
ылғал мөлшерін, қаттылығының және органолептикалық көрсеткіштерінің
өзгеруі.
Жылу әкелу амалының еттің еру жылдамдығына әсер етуі. Еттің
физикалық сипаттамалары – кедергі, электр өткізгіштік әсіресе, энергияның
жоғары концентрациялы көздерін қолдана отырып, технологиялық
процесстерді жүргізуде маңызды. Жоғары жиілікті қыздыруды етті ерітуде
қолданудың жаңа мүмкіндіктері пайда болады, себебі жылу өнімнің өзінде
түзіліп, температура бүкіл көлемі бойынша таралады. Мұндай тәсіл еттің еру
процессін тездетуге және ет шырынының жоғалуларын төмендетуге
мүмкіндік береді.
Беткей кернеу коэффициентін сұйық ақуыздық жүйелер үшін тамшыны
айыру әдісімен анықтау. беткей периметрі ұзындығының бір бірлігіне сәйкес
келетін беткей кернеу күші беткей кернеу коэффициенті деп аталады.
Температура артқан сайын бұл көрсеткіш кеміп, сұйықтық пен қаныққан бу
арасындағы айырмашылық болмайтындай критикалық температурада нөлге
тең болады. Жүйе тұтқырлығының температураға тәуелділігін анықтау.
Сұйықтықтың тұтқырлығы аққыш, жағу қабыллетілігі бар, аға алады, яғни
сұйықтық қасиеттері жанау күшіне кедергі келтіреді. Тұтқырлық
температураға тәуелді және ол артқанда төмендейді. Тұтқырлық кг/мс немесе
Па с өлшенеді. Техникалық тәжірибеде кинематикалық тұтқырлық деген
термин жиі кездеседі.
Тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті абсолютті тұтқырлықтың
бір температурадағы сұйықтық тығыздығына қатынасын білдіреді.
Кинематикалық тұтқырлық бірлігі м/с. Тұтқырлықты өлшеудің практикалық
мәні бар. Тұтқырлық ақуызды жүйелердің маңызды сипаттамасы болып
табылады және заттар тегіне, құрылымына, дисперсті фазаның
концентрациясына
байланысты.
Шұжық
жентегінің
құрылымдық-
механикалық параметрлерін анықтау. Жентекті ет өнімдерінің ЫШК
(ығыстырудың шекті кернеуі) академик П.А.Ребиндердің әдістемесі бойынша
конустық инденторы бар жартылай автоматты ценетрометрде өлшеп, келесі
формула бойынша анықтайды:
42
О= к х m/h
2
(5)
ондағы: к – конус шыңында және бұрышы 60 градус болғандағы конус
константасы, н/кг;
m – штангасы бар конус массасы, ( 75 г).
h - конустың ену тереңдігі, м.
Жентекті ет өнімдерінің сынамалы үлгілерінің ЫШК үлгі
температурасына қарай мен уақыт бойынша анықтайды.
Достарыңызбен бөлісу: |