WWW.EL.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Онлайн документы
 


«ФГБ ОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ КАФЕДРА «МАШИНЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ» ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБ ОУ ВПО

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

КАФЕДРА «МАШИНЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Инженерная реология»

на тему:

«Исследование реологических свойств мяса»

Выполнил:

студент группы ПП-351а

Черкунова А.Д.

Волгоград 2015

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

Компрессионные характеристики при осевом сжатии целых тканей мяса………………………………………………………………………4

Прочностные характеристики………………………………………….6

Прочностные характеристики целых тканей мяса……………….6

Прочностные характеристики целых тканей мяса при срезе……8

Плотность мяса………………………………………………………...10

Адгезионные свойства мяса…………………………………………11

Фракционные характеристики мяса………………………………….12

Заключение………………………………………………………………14

Список использованных источников……………………………………15

Введение

Мясное сырье многокомпонентно, вариабельно по составу и свойствам, что приводит к значительным колебаниям в качестве готовой продукции. В связи с этим особенно важное значение приобретает информация о функционально-технологических свойствах различных видов основного сырья и его компонентов, влиянии вспомогательных материалов и внешних факторов на характер их изменения [4].

Под функционально-технологическими свойствами (ФТС) мясного сырья понимают совокупность показателей, характеризующих уровни эмульгирующей, водосвязывающей, жиро-, водопоглощающей и гелеобразующей способностей, структурно-механические свойства (липкость, вязкость, пластичность и т.д.), сенсорные характеристики (цвет, вкус, запах), величину выхода и потерь при термообработке различных видов сырья и мясных систем. Перечисленные показатели имеют приоритетное значение при определении степени приемлемости мяса для производства пищевых продуктов [5].

Целью работы является рассмотрение реологических свойств целых тканей мяса.

Компрессионные характеристики при осевом сжатии целых тканей мяса

К основным компрессионным (объемным) свойствам относятся модуль упругости (E, Па), равновесный модуль (ЕR, Па), период релаксации деформации при постоянном напряжении (, с), относительная деформация (). Эти параметры необходимы для расчета процессов шприцевания, формования, дозирования и течения по трубопроводам пластично-вязких продуктов. Объемные свойства можно также использовать для оценки качества пластично-вязких (фарши) и упругоэластичных (колбасные изделия) продуктов [3].

Были проведены исследования на четырехглавом мускуле говядины аналогично осевому сжатию фарша. Образец имел размеры 0,030,03 м2 при высоте от 0,01 до 0,02 м. Используя для обобщения сложную математическую модель, состоящую из трех последовательно соединенных звеньев: модели Фойгта-Кельвина (рис. 1, 1), нелинейно-упругого элемента и параллельно соединенных модели Максвелла (рис. 1, 2) с нелинейно-упругим элементом в одном плече и элементом, фиксирующим определенное значение деформации – в другом, авторы установили величины реологических характеристик при изменении напряжения сжатия от 0 до 1,2105 Па:

Первая вязкость по модели Фойгта-Кельвина – 1,7107 Пас;

Вторая вязкость по модели нелинейно-упругого тела (модель Максвелла) с фиксаторами деформаций – 5,2108 Пас;

Период релаксации по модели Фойгта-Кельвина по кривым восстановления – 45 с;

Модуль упругости по модели Фойгта-Кельвина – 3,8105 Па;

Эффективные нелинейные модули упругости (по второму и третьему звеньям) – 2,5105 + 15 Па; 1,25105 + 5 Па [1].

Рисунок 1. Механические модели простейших реологических тел:

1 – упруго-вязкого с релаксацией напряжений; 2 – упруго-вязкого с релаксацией деформаций.

Прочностные характеристики

Прочностные характеристики целых тканей мяса

При растяжении предел прочности различных мышц мяса определил Б.А. Николаев с сотрудниками. Длина образцов составляла от 0,01 до 0,02 м при поперечном сечении 0,0050,002 м или 0,00750,002 м; скорость растяжения составляла 310-5 или 610-5 м/с. По-видимому, если считать мясо нелинейным реологическим телом, то прочностные характеристики будут зависеть от геометрических размеров образца и кинематики нагружения.

Авторы установили корреляционную связь между прочностными характеристиками и органолептической оценкой нежности. Их данные показывают, что для сырого мяса напряжение разрыва зависит от вида мышцы (длиннейшая мышца спины, полусухожильная, трапециевидная мышцы); для вареного мяса такой дифференциации не наблюдается. С улучшением нежности (более высокая органолептическая оценка в баллах) напряжение разрыва и модули упругости уменьшаются, причем для сырого мяса эта зависимость более пологая, для вареного – более крутая.

В табл. 1 приведены данные этих авторов. Отклонение экспериментальных данных от приведенных в таблице обычно не превышает ±15%. Они определили также прочность рыхлой соединительной ткани. Для образца сечением 0,0040,002 м2 и длиной 0,022 м она составила около 67105 Па.

Таблица 1 – Прочность мяса говядины на разрыв пр10-5 (в Па) в

зависимости от нежности

Органолептическая оценка нежности, баллы Сырое мясо Вареное мясо (все виды мышц)

длиннейшая мышца спины полусухожильная мышца трапециевидная мышца 2 7,6 17,3 22,2 25,0

3 4,7 12,9 17,9 14,1

4 2,7 10,4 15,0 9,1

5 2,2 9,4 13,6 7,5

А.Н. Познышев исследовал с помощью рычажного прибора прочность на разрыв четырехглавого говяжьего мускула двухдневной выдержки после убоя. Для крепления концов образца были использованы специальные зажимы, а сами концы замораживали в парах жидкого азота. Образцы вырезали в виде полос призматической формы с продольным расположением волокон. Размеры сечения образцом 0,0100,020 м, длина 0,080 м, величина базы в пределах 0,015-0,020 м.

Растяжение проводили при постоянных скорости деформации и скорости увеличения нагрузки. Постоянную скорость деформации обеспечивали с помощью электродвигателя постоянного тока, перемещающего горизонтальный рычаг прибора со скоростью 21,010-3 м/с, при этом скорость растяжения образцов составляла 6,3810-3 м/с. В этом случае при базовых размерах образцов 0,015 м скорость относительной деформации образцов составляла 42,5%/с. Полученные данные представлены в табл. 2 [1].

Таблица 2 – Прочностные характеристики мяса

Время деформации, с Напряжение 10-5, Па Равновесный модуль Е10-5, Па

3,2* 2,90*** -

0,5** 0,60 2,20

1,0*** 1,10 2,55

1,5** 2,25 3,23

1,9** 2,90*** 3,60

* Скорость нагружения 0,91105 Па/с.

** Скорость деформации 42,5%.

*** Данные соответствуют разрушения образца при величине относительной деформации 0,81.

Прочностные характеристики целых тканей мяса при срезе

Прочность мяса при срезе через матрицу исследовали с помощью пуансонов с углами заточки 90, 80 и 30°. В процессе взаимодействия пуансона с материалом производили одновременную регистрацию усилий и деформаций на автоматических самопишущих приборах КСП-4. Образцы мяса толщиной 0,015 м при температуре от +10 до -1,5°С исследовали на прочность при резании поперек волокон при постоянной скорости перемещения пуансона 4,610-3 м/с.

Разрушение структуры пуансоном происходит в две стадии. При деформации мяса до 90±5% мышечные волокна разрезаются непосредственно режущей кромкой пуансона. Соединительная ткань, как более прочная, уплотняется и срезается при увеличении деформации до 98±0,3%, т.е. когда пуансон начинает входить в отверстие, выполняющее роль матрицы.

Значения величин усилий резания мышечных волокон, приведенных к единице длины режущей кромки пуансона, соответственно равны для пуансона с углом заточки 90° - 3,85103 Н/м, 80° - 3,52103 Н/м и 30° - 2,68103 Н/м. Величины предельных усилий при полном срезе образца изменяются в зависимости от угла заточки пуансонов от 5,4103 до 6,2103 Н/м, при этом деформация образцов приближается к 98%.

Влияние масштабного фактора рассматривали при срезе образцов, высоту которых изменяли от 0,005 до 0,015 м. При увеличении высоты образцов уменьшается величина напряжения среза, вычисленная по начальной высоте образцов. При изменении высоты образцов от 0,005 до 0,015 м предельное усилие среза увеличивается от 2,7103 до 6,2103 Н/м и соответственно линейно уменьшается напряжение – от 5,4105 до 4,1105 Па.

При резании мяса лезвием наименьшие энергозатраты соответствуют углу встречи ножа и продукта около 60°. При скорости от 0,05 до 0,09 м/с, при угле заточки ножа 18 и 25°и угле встречи 50-60° удельные усилия резания различаются незначительно и составляют 6000-7000 Н/м. По другим данным удельное усилие резания уменьшается практические линейно при увеличении угла встречи: от 5600 Н/м при 0° до 1000 Н/м при 60°, а затем изменяется незначительно.

При резании мяса дисковым ножом удельные усилия значительно меньше по сравнению с усилиями при резании лезвием (табл. 3). Затраты энергии с увеличением окружной скорости вращения ножа увеличиваются, а при постоянной окружной скорости уменьшаются с увеличением скорости подачи продукта [1].

Таблица 3 – Прочностные характеристики мяса при резании дисковым

ножом

Окружная

скорость

ножа, м/с Удельные усилия резания (в Н/м) при скорости подачи продукта к ножу, м/с

0,03 0,09 0,15 0,30

рп р0 р рп р0 р рп р0 р рп р0 р

1 260 238 353 325 242 405 390 250 463 - - -

2 218 265 344 248 270 368 285 276 395 350 285 450

3 185 283 338 214 286 358 242 294 382 284 302 412

4 165 298 340 186 302 355 210 310 374 244 318 400

5 144 310 342 166 315 358 188 322 370 215 330 396

6 130 320 345 146 326 358 166 332 370 193 342 395

7 120 330 352 134 336 364 150 344 378 175 350 390

9 100 345 364 144 350 367 130 357 380 150 366 395

15 60 380 380 76 385 395 90 392 405 110 400 414

24 40 405 405 53 412 412 60 420 420 90 430 440

Плотность мяса

Плотность мяса зависит от содержания в его составе жировой ткани и кости. Средняя плотность обезжиренного мяса около 1070, жировой ткани 950—970, кости 1130—1300 кг/м3 в зависимости от содержания в ней плотного вещества [2]. Плотность мяса, измельченного на волчке с диаметром отверстий решетки 3 мм, приведена в табл. 4. При определении плотности шрот в мерный цилиндр укладывали вручную. Аналогично определена плотность целых тканей мяса [1].

Таблица 4 – Плотность шрота и целых тканей мяса (в кг/м3)

Вид и сорт мяса Шрот Мясо Шрот с добавлением 3% соли и 10% воды Шрот Мясо

несоленое соленые без воды

Говядина высшего сорта 1048 1058 1059 1064 1074

I сорта 1041 1044 1049 1054 1064

II сорта 1033 1041 1045 1049 1069

Свинина нежирная 1027 1035 1034 1037 1053

полужирная 986 992 - 1001 1009

Шпик полутвердый - 940 - 930 -

Адгезионные свойства мяса

Липкость – это физическое явление, возникающее при соприкосновении тел. Обнаруживается она при разделении этих тел как усилие, противодействующее разделению (отрыву). Исследование липкости колбасного фарша позволяет определить оптимальное время куттерования. В практике это свойство мяса оценивают обычно по прилипаемости фарша к поверхности руки. Так же по состоянию поверхности мяса можно с известным правдоподобием оценить его водосвязывающую способность. Липкость исследуют также объективными методами – измеряя усилие, необходимое для отрыва от испытуемой поверхности соответственно подобранной пластины. Мерой липкости является величина усилия, приходящаяся на единицу поверхности контакта. Липкость связана с другими явлениями и свойствами продуктов: адгезией, когезией, вязкостью и поверхностным трением. Адгезия проявляется в виде усилия, действующего на границе двух соприкасающихся фаз, и зависит от величины притяжения, действующего между частицами обеих фаз.

Качественно адгезию можно охарактеризовать двумя способами: нарушением контакта одновременно на всех участках площади или же путем последовательного отрыва отдельных участков – расслаиванием, отдиранием.

Оба способа определения адгезионной прочности нашли практическое применение. При первом методе разрушающую нагрузку прилагают в направлении как перпендикулярном к плоскости контакта поверхностей, так и параллельном ей и обычно относят к единице площади поверхности контакта. При втором методе определяют силу, необходимую для расслаивания склейки, ее относят к единице длины. Очень часто адгезию, определяемую при расслаивании, характеризуют не силой, а работой, которую необходимо затратить на отделение адгезива от субстрата [5].

Фракционные характеристики мяса

Исследования проводили на трибометре с тележкой, движение которой сообщалось от электродвигателя. Образец продукта высотой 0,005 м закладывали в рамку площадью 0,0010 м2, рамку устанавливали на исследуемую поверхность, в течение 60 с создавали предварительный контакт, затем включали осциллограф и электродвигатель. Тележка имела 4 скорости смещения: 0,00547; 0,0171; 0,0342; 0,0513 м/с.

В табл. 5 приведены значения истинного коэффициента внешнего трения и сдвиговой липкости для мяса. В динамическом режиме истинные коэффициенты трения зависят от скорости смещения, материала пластин, но не зависят от давления контакта; при этом липкость остается практически постоянной, что обусловлено весьма малым (доли секунд) времени контакта продукта с поверхностью. Для начала движения процесс усложняется. При различных давлениях контакта липкость должна бы быть так же различной, но нередко через экспериментальные точки ртр (рн) можно в пределах ошибки эксперимента провести одну линию, т.е. для различных давлений контакта липкость остается постоянной. Из этого видно, что использование двучленного закона трения связано с существенными трудностями. Они обусловлены тем, что необходимо иметь величины «сдвиговой липкости», т.е. липкости, найденной из опытов по трению.

Таблица 5 – Фракционные характеристики мяса при движении по

нержавеющей стали

Продукт Скорость смещения 0103, м/с Сдвиговая липкость, Па Истинный коэффициент трения

статическая динамическая статический динамический

Говядина поперек волокон 5,47 7000 3000 0,10 0,11

17,10 7000 5200 0,17 0,18

34,20 7000 3000 0,14 0,19

51,30 7000 3000 0,17 0,13

Шрот из говядины 5,47 9300 7800 0,13 0,09

17,10 9300 7800 0,15 0,09

34,20 9300 7800 0,18 0,10

51,30 9300 7800 0,22 0,13

В табл. 6 приведены значения эффективных коэффициентов внешнего трения для говядины при воздействии различных факторов.

Таблица 6 – Значения эффективного коэффициента внешнего трения

для говядины при скольжении поперек волокон по нержавеющей стали

Скорость смещения 0103, м/с Давление контакта, Па

980 1960 2940 4900 980 по следу

По сухой поверхности 5,47 0,85 0,46 0,33 0,23 0,76

0,43 0,30 0,23 0,17 0,35

17,1 1,45 0,81 0,60 0,43 1,35

1,23 0,72 0,54 0,38 1,18

34,2 1,30 0,79 0,47 0,34 1,28

0,80 0,52 0,40 0,29 0,70

51,3 1,97 0,94 0,56 0,42 1,63

0,50 0,34 0,27 0,19 0,40

При увеличении давления контакта удельная сила трения возрастает, как правило, линейно до давлений контакта около 3000 Па, отклоняясь затем вверх или вниз в зависимости от вида трения (статическое или динамическое) и свойств пары трения. При этом эффективный коэффициент трения уменьшается, а статическое и динамическое его значения сближаются. С ошибкой до ±5% кривые линии, характеризующие уменьшение коэффициента, аппроксимируются степенными зависимостями. Величина показателя степени обычно лежит в пределах 0,8-0,5. Статический коэффициент имеет больший показатель степени, что также указывает на сближение числовых значений коэффициентов при высоких давления контакта.

Материал поверхности, анизотропия мышечных тканей, скорость смещения оказывают влияние на удельную силу трения и эффективный коэффициент трения [1].

Заключение

При приготовлении продуктов из мяса необходимо учитывать его реологические свойства: компрессионные, прочностные, адгезионные, фракционные. Прочностные характеристики мяса зависят от его нежности, чем лучше органолептические показатели, тем менее прочность, а прочность сырого мяса зависит от анатомического расположения мышечной ткани. Так же она зависит от напряжения и нагружения на мясо. При резании дисковым ножом прочностные характеристики зависят от скорости резания и от угла, под которым происходит разрез ткани. Материал поверхности влияет на фракционные характеристики мяса.

От адгезионных свойств мяса зависит время его дальнейшего куттерования, также по этим свойствам можно оценить водосвязывающую способность мяса. Плотность целых тканей мяса зависит от содержания жировой ткани и кости, а также от содержания влаги и соли.

Список использованных источников

Горбатов, В.А. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов / А.В. Горбатов, А.М. Маслов, Ю.А. Мачихин и др.; под ред. А.В. Горбатова. – М: Легкая и пищевая промышленность. 1982.– 296 с.

Рогов, И.А. Общая технология мяса и мясопродуктов / И.А. Рогов, А.Г.Забашта, Г.П. Казюлин. - М.: Агропромиздат, 2000. - 563 с.

NewGreenfield. Физико-химические свойства мяса и мясопродуктов (часть 5). [Электронный ресурс]: http://newgreenfield.ru/obschaya-tehnologiya-myasa/1111-fiziko-himicheskie-svoystva-myasa-i-myasoproduktov-chast-5.htmlTehnoInfo. Состав, свойства мяса и других продуктов убоя. [Электронный ресурс]: http://www.tehnoinfo.ru/tehnolog/pish-otr/241-svoystva-mysa.htmlСтуденту на заметку. Функционально-технологические свойства мяса и мясных продуктов. [Электронный ресурс]: http://student.zoomru.ru/tovar/funkcionalnotehnologicheskie-svojstva-myasa-i-myasnyh/272467.3058646.s2.html

Похожие работы:

«Стоимость механизмов по ЗАО "Дорожник" от 01.02.2017 г. № п/пНаименование машин и механизмов Ед.изм. Цена с НДС (18%) рублей 1 Автогрейдер XCMG GR215A 16 т м/ч 2800-00 2 Автогрейдер ДЗ-143 12 т м/...»

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ВСТУПИТЕЛЬНЫЙ ЭКЗАМЕН по направлению 12.06.01 "Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии" по специальности (профилю) "Приборы и методы изме...»

«center-35814000 Стоимость на строительство домов из профилированного бруса в СПб и ЛО на 2017 год включая материал,  доставку и работу Телефон в Санкт-Петербурге: +7-921-424-62-18 Вид работ Сруб  10000...»

«Материально-технические  и медико –социальные условия Направления развития воспитанников Групповые помещения Специализированные помещенияПознавательноречевое Мини-среда  по речевому развитию: Картины, тематические наб...»

«Департамент образования и науки Тюменской области Тюменский областной государственный институт развития регионального образования Требования к организации и проведению муниципального эта...»

«ИЗВЕЩЕНИЕ О ЗАКУПКЕ Способ закупки – открытый запрос предложений.Наименование, место нахождения, почтовый адрес, адрес электронной почты, номер контактного телефона заказчика: ОАО "Аэрофлот", Российская Федерация, 11900...»

«АДМИНИСТРАЦИЯ ГАТЧИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНАЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРОЕКТ От_ № Об утверждении Порядка проведения оценки технического состояния автомобильных дорог общего пользования местного значения, расположенных на территории МО "Город Гатчин...»

«Академия Экономических Знаний РМ Контрольная работа по предмету: "Финансы предприятий" по теме: "Основные фонды предприятия; порядок начисления амортизации" Выполнил: студент CON-954 f/f группы Стоянов Сергей Прове...»

«ПРИЛОЖЕНИЕ К РЕШЕНИЮСОВЕТА ДЕПУТАТОВ МО мухрановский сельсовет № 110 ОТ 30.06.2014 Г. правила землепользования и застройки муниципального образования мухрановский сельсовет илекского района оренбургской области ЧАСТЬ II.КАРТА ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗОНИРОВАНИЯ. КАРТА ЗОН С ОСОБЫМИ УСЛОВИЯМИ ИСПОЛЬЗОВАНИ...»







 
2018 www.el.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - онлайн документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.