ТЕМА 3.2.6 ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
Динамические состояния и переходные процессы.
Метод конечных элементов
Расчётная область разрабатывается на конечные элементы произвольного типа (в основном треугольники). Непрерывное распределение некоторой функции (в данном случае – А), замена дискретная в узлах фигур.
A (x,y)
Проделав такое для каждого треугольника получаем распределение вектора магнитного потенциала на всей искомой области.
Используется в программах Ansys, Nauticus, Elcut.
Динамическое состояние системы описывается вектором состояния. В зависимости от изменения во времени выделяют 5 режимов:
1) Статический режим, U(t) – const
2) Стационарный режим, (установившийся)
3) Квазистационарный режим,
4) Периодный режим,, векторное состояние системы изменяется после примененного к ней воздействия.
5) Динамический режим, – управляемая функция. Характерные режимы: пуск, останов, реверс, сброс, нагрузка.
Переходный процесс – реакция динамической системы и приложенные к ней внешние воздействия с момента приложения этого воздействия до некоторого установившегося значения во временной области.
|
|
Характер. перерегулирования, степень затухания, логарифмический декремент затухания, длительность переходного процесса.
Типы переходных процессов:
Апериодический, колебательный, затухающий.
Применение математических моделей с учетом данных на основе исследований позволяет:
1) Вычислить параметры кровотока в любой точке сосудистого русла в любой момент времени
2) Спрогнозировать изменение параметров в результате операции.
Геометрическая модель гемодинамической системы основывается на анатомических и физиологических данных. В процессе моделирования рассматривают геометрическую модель, включающую основные особенности левой коронарной артерии. Геометрическая модель системы может быть рассмотрена с разной степенью детализации. Но в основном состоит из 12-16 основных потоков.
Система уравнений гемодинамики
Течение крови в системе кровообращения в общем случае описывается 3-мерными нестационарными уравнениями
Для всякой жидкости совместно с уравнениями динамики эластичных оболочек сосудов.
Кровь считают ньютоновской жидкостью. Сосуды считают жесткими.
Тогда
С учётом этих допущений можно составить систему уравнений
Эта система выражает закон сохранения массы и импульса:
x - время,
t - продольная координата,
U - усредненная поперечному сечению скорость кровотока вдоль сосуда.
Маргарин — это эмульсионный жировой продукт с массовой долей жира не менее 39%, обладающий пластичной плотной или мягкой иди жидкой консистенцией, по цвету, вкусу, аромату и химическому составу сходный со сливочным маслом.
|
|
Химический состав и энергетическая ценность. В маргарине содержится: жира 39...84%, воды 16...61 %, белка 0,3...0,5%, углеводов 0,7... 1 %, минеральных веществ 0,3...0,5%. Энергетическая ценность 100 г маргарина 545... 744 ккал.
Маргарин имеет высокую усвояемость (94... 97 %) благодаря низкой температуре плавления (17...38°С) и своей структуре в виде высокодисперсной эмульсии жира и воды.
Биологическая ценность маргарина определяется содержанием в нем полиненасыщенных жирных кислот, фосфатидов, витаминов А и Е. Маргарин по своим пищевым достоинствам, обусловленным его химическим составом, усвояемостью и биологической ценностью, не уступает сливочному маслу и превосходит животные жиры.
Сырье для производства маргарина. Подразделяют на основное и вспомогательное (табл. 7.3).
Основой маргарина является саломас — гидрогенизированный (отвержденный) жир в виде сала белого цвета с нерезко выраженным запахом, температурой плавления 31... 34 "С.
Саломас бывает растительный, получаемый из растительных масел (подсолнечного, хлопкового, соевого, кукурузного и др.), и животный, вырабатываемый из жидких жиров морских животных (китов) и рыб.
Необходимость создания твердых жиров на основе жидких с помощью процесса гидрогенизации вызвана большой потребностью маргариновой промышленности в твердых растительных жирах, так как натуральные твердые масла (кокосовое, пальмовое, какао-масло) или сырье для них наше государство импортирует.
Все жиры, входящие в состав маргарина, обязательно предварительно рафинируют, дезодорируют до полного «обезличивания» по цвету, вкусу и запаху.
В маргарин вводят коровье молоко натуральное или сухое для придания ему молочного вкуса и аромата сливочного масла. Маргарин, приготовленный с добавлением воды, называют «безмолочным», а с добавлением сливочного масла — сливочным.
Вкусовые добавки и красители формируют вкус и цвет маргарина. Для повышения биологической ценности в маргарин вводят натуральное или синтетические препараты витамина А или каротина.
Эмульгаторы способствуют образованию устойчивой молочно- жировой эмульсии маргарина. Консерванты препятствуют развитию микроорганизмов и порче продукта.
Таблица 7.3. Виды сырья для производства маргарина
Основное | Вспомогательное сырье | ||||
сырье | |||||
Жировая | Жидкость | Эмульга | Вкусовые | Красите | Консер |
основа | торы | добавки | ли | ванты | |
маргари | |||||
на | |||||
Саломас | Молоко | Фосфати- | Соль | Каротин | Бензой |
Расти | Сква | ды | Сахар | или ан- | ная или |
тельные | шенное | Моно- | Аромати | нато | сорби- |
масла | молоко | и дигли- | заторы | новая | |
Сухое мо | цериды | Витамин А | кислота | ||
локо или | жирных | ||||
вода | кислот | ||||
(Е471) |
Производство маргарина. Включает в себя следующие операции:
■ составляют по рецептуре жировую смесь (растительный саломас, растительное масло, кетовый саломас);
■ смесь подогревают до температуры 40 °С, вводят витамин А, красители, ароматизаторы, эмульгаторы;
■ молоко пастеризуют, охлаждают до темпёратур!J 20 "С заквашивают, вводят соль, сахар, консерванты;
■ жировую смесь и молоко смешивают и подвергают эмульгированию в эмульсионных аппаратах до получения эмульсии смешанного типа «масло в воде» и «вода п масле» (с преобладанием последней);
■ полученная эмульсия охлаждается и кристаллизуется (отвердевает);
■ полученный маргарин подвергается пластической обработке (перемешиванию, уплотнению, перетиранию, удалению избытка влаги и воздуха) в вакуум-комплекторо для придания маргарину однородной, как у сливочного масла, консистенции;
|
|
■ расфасовывание и упаковывание маргарина в слегка pa: i - мягченном состоянии;
хранение и выдержка, в процессе которого маргарин:ia- твердевает, приобретает плотную, пластичную консистенцию.
Классификация маргарина. Маргарин по консистенции подразделяют на твердый (МТ), мягкий (ММ) и жидкий (МЖ). В зависимости от назначения маргарин подразделяют на марки (ГОСТ Р 52178 — 03).
К твердому маргарину относят маргарин марок:
МТ — используется в хлебопекарном, кондитерском, кулинарном производстве и в домашней кулинарии. Под этой маркой выпускают маргарины «Молочный», «Сливочный», «Россиянка», «Пышка», «Чудесница», «Хозяюшка» и др.;
МТС — используется в производстве слоеного теста;
МТК — используется в приготовлении кремов, начинок в мучных кондитерских изделиях, суфле, конфет «Птичье молоко» и др., мучных кондитерских изделиях.
Твердый маргарин всех трех марок имеет пластичную плотную консистенцию, сохраняющую свою форму при температуре (20 ± 2)°С.
К мягкому маргарину относят маргарин марки ММ, который используется непосредственно для употребления в пищу в домашней кулинарии, в предприятиях общественного питания и в пищевой промышленности.
Мягкий маргарин имеет пластичную мягкую консистенцию, легко намазывается при температуре (10 + 2)°С.
К жидкому маргарину относят маргарин марок:
МЖК — используется для жарения и приготовления выпеченных изделий в домашней кулинарии, на предприятиях общественного питания и для промышленной переработки;
МЖП — используется для промышленного изготовления хлебобулочных и выпеченных кондитерских изделий, а также для жарения на предприятиях общественного питания.
Этот маргарин двух марок имеет жидкую консистенцию, сохраняющую свойства однородной эмульсии при температурах, предусмотренных для контроля жидкого маргарина конкретного наименования.
Требования к качеству. Согласно ГОСТ Р 52178 — 03 по органо- лептическим показателям маргарин должен соответствовать следующим требованиям.
|
|
Вкус и запах маргарина марок МТ, МТС, МТК, ММ, МЖК и МЖП должны быть чистые с привкусом и запахом введенных пищевкусовых и ароматических добавок.
Цвет всех марок маргарина должен быть от светло-желтого до желтого, однородный по всей массе или обусловленный введением добавок.
Консистенция и внешний вид у маргарина марок МТ, МТС и МТК при температуре (20 ± 2)°С пластичная, плотная, однородная. При введении пищевкусовых добавок допускается мажущаяся. Поверхность среза блестящая, сухая на вид, при введении пищевкусовых добавок допускается матовая.
У маргарина марки ММ при температуре (10 + 2) °С консистенция пластичная, мягкая, легкоплавкая, однородная; при введении пищевкусовых добавок допускается неоднородность, поверхность среза блестящая или слабоблестящая, сухая на вид; при введении пищевкусовых добавок допускается матовая.
Маргарин марок МЖК и МЖП имеет консистенцию жидкую однородную.
По физико-химическим показателям маргарин должен соответствовать следующим требованиям:
■ массовая доля жира (%) у маргарина марок МТ, МТС, МТК 39...84; марки ММ 39...82Г марок МЖК, МЖП 60... 95;
■ массовая доля влаги, не более (%), у твердых и мягких марок маргарина 61,6, у жидких марок 40;
■ температура плавления маргарина (°С) у марок МТ и МТК 27...38, у марки МТС 36...44; у мягкого 25...36; у жидких 17...38; - 4
■ массовая доля соли (%) у всех марок маргарина 0... 1,5.
Упаковывание и хранение маргарина. Маргарин изготавливают
в фасованном и нефасованном виде. Твердый маргарин фасуют в виде бруска массой 200... 500 г или пластин массой 1... 25 кг завернутых в пергамент, которые укладывают в ящики дощатые, фанерные, в картонные коробки.
Мягкий и жидкий маргарин фасуют массой 1... 10 кг в тару из полимерных материалов или в металлические банки, которые укладывают в ящики или коробки.
Нефасованный маргарин упаковывают в деревянные бочки по 100 кг, фанерные барабаны по 50 кг, ящики по 25 кг, выстланные пергаментом или полиэтиленовой пленкой.
Жидкий маргарин упаковывают в металлические фляги или во фляги из полимерных материалов вместимостью 35 л.
Хранят маргарин при температуре 7... 15 °С 45 сут, при температуре 1... 6 °С — 120 сут, при температуре от -20 до 0 °С — 180 сут. На предприятиях общественного питания маргарин хранят в холодильной камере при температуре 4 °С и относительной влажности воздуха 80 % до 45 сут.
Вкус и запах жиров должны быть чистыми, свойственными для данного жира. Посторонних привкусов и запахов не допускается.
Цвет в зависимости от вида жира от белого (кулинарные жиры) до светло-желтого (кондитерские жиры), равномерный по всей массе.
Консистенция жиров при 20 °С однородная твердая или мазеобразная, пластичная. В расплавленном виде жиры прозрачные.
Не допускаются к производству жиры с наличием плесени, с салистым, прогорклым привкусом и загрязненные.
Упаковывание и хранение жиров. На предприятия общественного питания кулинарные и кондитерские жиры поступают в фанерных ящиках массой до 30 кг или в деревянных бочках вместимостью 100 кг, выстланных пергаментом или полимерными пленками.
Фасованные жиры поступают брусками массой от 200 до 500 г, завернутыми в пергамент или кашированную фольгу, уложенными в ящики вместимостью 10... 25 кг.
Хранят жиры при температуре 1...4 °С и относительной влажности воздуха 80 % до 4 мес, с антиокислителями — до 6 мес, на предприятиях общественного питания — до 10 сут.
| СПРЕДЫ И ТОПЛЕНЫЕ СМЕСИ _________________
Спреды. Спред — это эмульсионный жировой продукт с массовой долей общего жира от 39 до 95 %, обладающий пластичной, легко мажущейся консистенцией (ГОСТ Р 52100 — 03).
Вырабатывают спреды из молочного жира (сливок, сливочного масла) и растительных масел (или натуральных, или фракционированных, или переэтерифицированных, или гидрогенизиро- ванных). Спреды могут вырабатывать также только из растительных масел (натуральных или фракционированных, или переэтерифицированных или гидрогенизированых), или из их композиций. Допускается добавление пищевкусовых добавок, ароматизаторов и витаминов.
Классификация спредов. В зависимости от состава спреды подразделяют на подгруппы: спреды сливочно-растительные, с массовой долей молочного жира не менее 50 %; спреды растительно- сливочные, с массовой долей молочного жира 15... 49; спреды растительно-жировые (без молочного жира).
В зависимости от массовой доли общего жира спреды бывают: высокожирные (70... 95 %), среднежирные (50... 69,9 %), низкожирные (33... 49,9%).
Требования к качеству спредов. По качеству спреды должны иметь: вкус и запах — сливочный (сладко-сливочный или кисло- сливочный). Допускается привкус введенных пищевкусовых добавок; консистенция — пластичная, однородная плотная или мягкая; поверхность среза — блестящая или слабо блестящая, сухая; цвет — от белого до светло-желтого, однородный по всей массе; влажность 30...61 %, количество хлоридов от 0 до 1,5%. Название спредамдают производители: «Кремлевское», «Смолянка», «Рама» и др.
Топленые смеси. Это жировой продукт с массовой долей жира не менее 99 %, выработанный методом вытапливания жировой фазы из спреда. Допускается добавлять пищевкусовые добавки, ароматизаторы, витамины.
Классификация топленых смесей. Топленые смеси, как и спреды, в зависимости от состава подразделяют на подгруппы: сливочно- растительные с массовой долей молочного жира не менее 50 %; растительно-сливочные с массовой долей молочного жира 15... 49 %; растительно-жировые (без молочного жира) (ГОСТ Р 52100 — 03).
Требования к качеству топленых смесей. По качеству топленые смеси должны иметь: вкус и запах — свойственный топленому молочному жиру; консистенция — зернистая или однородная плотная или мягкая; цвет — от светло-желтого до желтого, однородный по всей массе; влажность — 1 %, количество хлоридов от 0 до 1,5 %, ч
Упаковывание и хранение спредов и топленых смесей. Спреды и топленые смеси поступают фасованными в виде брусков от 200 до 500 г, упакованными в алюминиевой котированной фольге или в жестких стаканчиках и коробочках. Нефасовенные спреды и топленые смеси в виде блоков по 25 кг упаковывают в картонные коробки, выстланные пергаментом.
Хранят спреды и топленые смеси на предприятиях общественного питания в холодильных камерах при температуре 4 °С и относительной влажности воздуха 80 % до 1 мес.
Спреды и топленые смеси предназначены для непосредственного употребления в пищу, использования в кулинарии, в диетическом, детском питании, в кондитерском производстве, хлебопекарной и консервной промышленности.