Предмет и задачи дисциплины

ИНЖЕНЕРНАЯ РЕОЛОГИЯ

Учебно-методический комплекс

для студентов по направлению 655900

«Технология сырья и продуктов животного происхождения»

по специальности 270900 «Технология мяса и мясных продуктов»

всех форм обучения

Кемерово 2005

Составитель

В.В. Ильиных

Рассмотрено и утверждено на заседании кафедры технологии мяса

Протокол №3 от 02.11.2004

Рекомендовано методической комиссией технологического факультета

Протокол №6 от 12.01.2005

Учебно-методический комплекс включает программу, теоретический материал по дисциплине, лабораторный практикум, задания для выполнения контрольных работ, список рекомендуемой литературы. В учебно-методическом комплексе отражены теоретические основы инженерной реологии, основные структурно-механические свойства пищевых продуктов, приборная техника для измерения структурно-механических свойств продуктов, основы реодинамических расчетов трубопроводного транспорта и транспортных средств, а также вопросы для контроля, регулирования и управления качеством сырья и готовой продукцией.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 655900 «Технология сырья и продуктов животного происхождения» по специальности 270900 «Технология мяса и мясных продуктов» всех форм обучения.

© КемТИПП, 2005

ПРЕДИСЛОВИЕ

Дисциплина «Инженерная реология» относится к общепрофессиональным дисциплинам и предназначена для подготовки инженеров-технологов по специальности 270900 «Технология мяса и мясных продуктов».

Целью дисциплины является изучение основ инженерной реологии пищевых материалов, формирование у студентов знаний, умений и навыков в области структурообразования пищевых масс, методов и приборов для определения структурно-механических свойств пищевых материалов в целях контроля, регулирования и управления показателями сырья, готовой продукции на стадиях технологического процесса.

Основные задачи дисциплины:

- приобретение теоретических знаний в области прикладной инженерной реологии как составной части науки физико-химической механики пищевых производств;

- приобретение знаний в области структурообразования пищевых масс, построения реологических моделей для моделирования технологических процессов;

- приобретение знаний в области методологии измерения и приборной техники для определения структурно-механических свойств пищевых масс.

В результате изучения дисциплины «Инженерная реология» студент должен знать: теоретические основы структурообразования пищевых масс и поведение пищевых материалов в ходе технологической обработки; классификацию основных структурно-механических свойств материалов; методы и приборы для определения структурно-механических характеристик сырья, полуфабрикатов и готовой продукции; методы расчета результатов измерений, построение зависимостей структурно-механических характеристик от технологических параметров; основные направления в области оптимизации, контроля и управления технологическими процессами.

Уметь: определять структурно-механические свойства пищевого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции; проводить анализ характера изменения структурно-механических свойств пищевых масс в ходе технологической обработки и давать рекомендации по их регулированию; составлять схемы оптимизации технологических процессов для получения продукции высокого качества.

Иметь навыки: составления механических моделей для реальных пищевых продуктов;обращения с приборной техникой и методами измерения структурно-механических характеристик пищевых масс; анализа влияния тех-нологических факторов на характер изменения структурно-механических свойств сырья и готовой продукции; формирования практических рекомендаций по оптимизации, контролю и управлению качеством продукции.

Изучение дисциплины базируется на знании естественно-научных дисциплин: высшая математика, физика, теоретическая механика, гидравлика и др.

Знания по дисциплине применяются студентами при изучении спецдисциплин, а также при выполнении НИРС, УИРС, КП и ДП.

Дисциплина «Инженерная реология» изучается студентами дневной формы обучения на 4 курсе, а заочной формы обучения на 6 курсе.

I. Содержание дисциплины

Тема 1. Введение

Предмет и задачи дисциплины. Роль инженерной реологии в обеспечении контроля, регулирования и управления качеством сырья и готовой продукции. Инженерная реология как наука о деформации и течении материалов. Составные части инженерной реологии. Пищевые материалы как предмет изучения инженерной реологии.

Тема 2. Научные основы инженерной реологии

Общие положения. Понятия и определения. Виды дисперсий. Типы структур и их классификация. Основные термины и определения реологии: аксиомы реологии, деформация, упругость, вязкость, пластичность, адгезия и др.. Реологические модели простых «идеальных» тел. Основные уравнения напряжений и деформаций «идеальных» тел. Реологические модели сложных реальных тел. Основные уравнения сложных реологических тел. Основные нелинейные эмпирические уравнения напряжений и деформаций для реальных пищевых масс. Применение реологических моделей для описания свойств реальных пищевых масс.

Тема 3. Основные структурно-механические свойства пищевых продуктов

Структурно-механические характеристики пищевых материалов как объективной показатель воздействия. Основные структурно-механические характеристики пищевых материалов: сдвиговые, компрессионные и поверхностные. Сдвиговые свойства пищевых масс: предельное напряжение сдвига, эффективная и пластическая вязкость, период релаксации и др. Компрессионные свойства пищевых масс: модуль упругости, равновесный модуль, относительная и объемная деформация, плотность и др. Поверхностные свойства пищевых материалов: липкость и коэффициент внешнего трения. Влияние технологических факторов на структурно-механические свойства пищевых материалов: температуры, влагосодержания, давления, степени измельчения, продолжительности измельчения и др.

Тема 4. Методы и приборы для измерения структурно-механических свойств пищевых продуктов

Методология, классификация методов и приборов для измерения структурно-механических свойств пищевых масс. Приборы для измерения сдвиговых свойств продуктов: капиллярные вискозиметры, ротационные вискозиметры, консистометры, пенетрометры и др. Приборы для измерения компрессионных свойств пищевых масс: приборы для измерения сжатия-растяжения, дефометры, компрессионные акалориметры, приборы для измерения кручения, среза и др. Приборы для измерения поверхностных свойств продуктов: адгезиометры, трибометры и др. Приборы для измерения структурно-механических свойств в технологическом потоке.

Тема 5. Реодинамические расчеты трубопроводов и транспортных устройств для вязко-пластичных сред

Общие положения. Перспективы развития трубопроводного транспорта

для перемещения сырья и полуфабрикатов. Основы теории реодинамических расчетов трубопроводов. Примеры расчетов трубопроводов и насадок для жидких, твердых и вязко-пластичных пищевых масс.

Тема 6. Контроль процессов и качества продуктов по структурно-ме-ханическим характеристикам

Актуальность проведения контроля за технологическими процессами и качеством продукции. Автоматизированный контроль качества продуктов. Связь между структурно-механическими свойствами продукта и сенсорной оценкой качества. Оптимизация технологических процессов на основе инженерной реологии.

Лабораторные работы

1. Определение предельного напряжения сдвига пластично-вязких продуктов на коническом пластометре КП-3.

2. Определение сдвиговых свойств мясного фарша на ротационном вискозиметре РВ-8.

3. Определение усилия среза для целых тканей мяса.

4. Определение вязкости жидкообразных продуктов.

Тема 1. Введение

1.1. Предмет и задачи дисциплины.

1.2. Роль инженерной реологии в обеспечении контроля, регулирования и управления качеством сырья и готовой продукции.

1.3. Инженерная реология как наука о деформации и течении материалов.

1.4. Составные части инженерной реологии.

1.5. Пищевые материалы как предмет изучения инженерной реологии.

Предмет и задачи дисциплины

Предметом изучения дисциплины «Инженерная реология» являются пищевые материалы животного и растительного происхождения (мясо, рыба, молоко, зерно, овощи, фрукты и др.), а также пищевые композиции, состоящие из двух и более компонентов с добавлением различных добавок или без них (мясные и ливерные фарши, паштеты, полуфабрикаты, тесто, кондитерские массы и др.).

Основными задачами изучения дисциплины «Инженерная реология» являются:

- изучение теоретических основ прикладной инженерной реологии как составной части науки физико-химической механики пищевых производств;

- изучение основ структурообразования пищевых масс (продуктов) и поведения пищевых материалов в процессах технологической обработки;

- изучение основных структурно-механических характеристик пищевых продуктов и их влияние на качество готовой продукции;

- изучение механических моделей и их практическое применение для моделирования при разработке новых реальных пищевых продуктов;

- изучение методов и приборов для определения структурно-механических характеристик пищевых продуктов;

- знакомство с реологическими расчетами отдельных элементов технологического оборудования;

- изучение основных направлений в области оптимизации, контроля и управления технологическими процессами с целью получения продукции высокого качества.