Особенности реологического поведения смеси мороженого «Пломбир сливочный»

УДК 66.3/.8

Особенности реологического поведения смеси мороженого «Пломбир сливочный»

Д-р техн. наук Л. К. НИКОЛАЕВ, А. Ф. ДЕНИСЕНКО,

д-р техн. наук Б. Л. НИКОЛАЕВ

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО Институт холода и биотехнологий 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

Data on research of effective viscosity of a mix of ice-cream are provided in article «Ice cream creamy». When manufacturing ice-cream the important place is allocated for hydrodynamic and thermal processes which include hashing of the components entering into a mix of ice-cream, warming up and its pasteurization, filtering, homogenization and cooling of a mix of ice-cream. Course of hydrodynamic and thermal processes is considerably caused by size of effective viscosity of a mix of ice-cream. Authors provide data on effective viscosity of a mix of ice-cream «Ice cream creamy» depending on temperature of a product and a gradient of speed that will allow to make necessary calculations of the equipment reasonably.

Keywords: ice cream creamy, gradient of speed, viscosity, temperature, fat, stabilizer, starch.

Ключевые слова: пломбир-сливочный, градиент скорости, вязкость, температура, жир, стабилизатор, крахмал.

В технологическом процессе при производстве мороженого смеси подвергаются тепловой обработке — пастеризации и охлаждению. Одной из важнейших реологических характеристик, оказывающих существенное влияние на теплообмен и затраты потребляемой мощности при обработке смесей мороженого является их вязкость.

Вязкостные свойства смесей мороженого зависят от состава смеси, ее температуры и других факторов.

Определение режимов работы технологического оборудования обуславливается физико-механическими и главным образом реологическими свойствами обрабатываемых пищевых масс [1, 2]. Поэтому при разработке и при определении оптимальных условий работы оборудования необходимо исследовать физико-механические свойства обрабатываемого продукта с учетом тепловых и механических воздействий на него со стороны рабочих органов и теплопередающих поверхностей маитин и аппаратов.

Интенсификация механических и тепловых процессов при обработке пищевых материалов может быть осуществлена на основе изучения этих процессов с учетом реологических свойств продуктов.

Исследование реологических свойств смеси мороженого «Пломбир сливочный» осуществляли на вискозиметре «Реотест», который состоит из привода, измерительного механизма и измерительного устройства. В состав привода входит синхронный электродвигатель и двенадцатисту-пеньчатая коробка передач. Частота вращения вала электродвигателя посредством переключателя устанавливается 750 или 1500 оборотов в минуту. Измерительный механизм представляет собой механико-электрический преобразователь вращающего момента. Измерительное устройс-

тво состоит из внутреннего и наружного измерительных цилиндров, и термостатирующей емкости. Наружный цилиндр вискозиметра с исследуемым материалом окружен термостатирующей емкостью.

Перед началом измерений, пробная смесь мороженого термостатировалась 20 мин при заданной температуре в термостатирующей емкости, после чего осуществляли измерения эффективной вязкости продукта при возрастающих значениях частоты вращения цилиндра вискозиметра. Для поддержания постоянной температуры смеси мороженого наружный неподвижный цилиндр с термостатирующей емкостью соединяли с жидкостным циркуляционным термостатом. Благодаря этому температура пробы продукта поддерживалась с точностью ±0,1°С.

В процессе исследований температура смеси мороженого изменялась от 5,2 до 30 °С с интервалом около 5 °С, результаты измерений показаны на рисунке. Градиент скорости изменялся от 146 до 1312 с-1. Состав смеси мороженого «Пломбир сливочный»: жир 15%; СОМО 10%; стабилизатор - крахмал 1,2%.

При всех температурах продукта 5,2; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0 и 30,0 °С уменьшение эффективной вязкости смеси мороженого «Пломбир сливочный» с возрастанием градиента скорости происходит практически в одинаковой степени. Так, при температуре смеси 5,0 °С и возрастании градиента скорости от 146 до 1312 с-1, эффективная вязкость ее уменьшается от 0,0789 до 0,0634 Па  с, т.е. в 1,24 раза. При температуре смеси 20,0°С и возрастании градиента скорости от 437 до 1312 с 1 эффективная вязкость продукта уменьшается от 0,0263 до 0,0232, т.е. в 1,13 раза.

Полученные данные об эффективной вязкости смеси мороженого «Пломбир сливочный» при раз-

Рис. 1. Вязкостно-скоростные характеристики смеси мороженого «Пломбир сливочный» при температуре: 1-5,2 °С; 2-10,0 °С; 3-15,0 °С;

4— 20,0 °С; 5 — 25,0 °С; 6 — 30,0 °С

личных значениях градиента скорости позволили установить сравнительно незначительное влияние механического воздействия на вязкостные свойства исследуемого продукта.

Наряду с установлением степени влияния градиента скорости на эффективную вязкость смеси мороженого «Пломбир сливочный» было выявлено уменьшение вязкости продукта с возрастанием температуры его, Так, при одном и том же значении градиента скорости равном 437 с-1 значения эффективной вязкости смеси были следующие: при 5,2 °С —0,0697 Па-с; при 10,0°С —0,0551 Па-с; при 15,0°С —0,0464 Пас;при20,0°С —0,0302 Пас; при 30,0 °С — 0,0263 Па • с.

Полученные данные целесообразно использовать при гидродинамических и тепловых расчетах.

Список литературы

1. Мачихин Ю. А., Мачихин С. А. Инженерная реология пищевых материалов. — М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1981.

2. Арет В. А., Николаев Б. Л., Николаев Л. К. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции. — СПб.: ГИОРД, 2008.