Метод и средство контроля реологических характеристик хлебобулочных изделий с использованием моделей упруго-вязкой и вязко-пластической деформации

• Автор: Воронин, Руслан Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ С.

ГЛАВА 1 РЕОЛОГИЧЕСКИЕ (СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ) СВОЙСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Требования к методам, средствам и единицам измерения физических величин реологических характеристик хлебобулочных изделий

1.2 Влияние геометрической формы и размеров пор хлебных изделий

на их механические свойства

1.3 Анализ существующих средств измерений и контроля реологических свойств хлебобулочных изделий
1.4 Выводы
ГЛАВА 2 МАТЕМА ТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ХЛЕБА И ПРОЦЕССА ЕЁ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРИ СЖАТИИ ХЛЕБНОГО МЯКИША
2.1 Анализ геометрического строения пористых структур хлебных изделий и выбор метода их математического описания

2.2 Математическая модель геометрической формы пор хлебного мякиша

2.3 Математическая модель процесса деформирования пористой структуры хлебного мякиша при сжатии
2.4 Выводы
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
3.1 Статистический метод измерения пористости хлебного мякиша
3.2 Метод измерения и контроля реологических характеристик мякиша хлебобулочных изделий

3.3 Установка для измерения реологических характеристик мякиша хлебобулочных изделий
3.4 Выводы
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРКТЕРИСТИК ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1 Описание проведения эксперимента
4.2 Исследование величины и относительной равномерности распределения пористости в хлебном мякише
4.3 Исследование упруго-прочностных и вязкостных характеристик пористой структуры хлебного мякиша
4.4 Анализ погрешностей и вызывающих их причин при измерении реологических характеристик хлебного мякиша
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И РАСЧЁТНЫЕ
ДАННЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ, ТОЛЩИНЫ И
КОЭФФИЦИЕНТОВ ФОРМЫ ОБОЛОЧЕК ПОР ХЛЕБНОГО
МЯКИША
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И
РЕЗУЛЬТАТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ
ПРОВЕДЕНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ХЛЕБНОГО
МЯКИША НА СЖАТИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ В ДОКУМЕНТЫ ОБ ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПРОВЕРКЕ И ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ •

Актуальность работы
Механические характеристики реологических (структурно-механических) свойств хлебобулочных изделий являются одними из важнейших показателей их качества [1, 2, 3]. Механизм деформирования и характер проявления реологических свойств является весьма сложным и зависит как от исходных характеристик сырья, химических процессов, протекающих в результате приготовления теста, так и от параметров технологических схем производства хлебных изделий. К тому же, хлебобулочные изделия являются тем видом продукта, который изменяет свои структурно-механические характеристики в процессе обработки и хранения после изготовления, причём эти изменения происходят за весьма короткое время [4, 5].
Указанные особенности реологических свойств хлебных изделий, согласно требованиям качества по действующим стандартам на хлеб определяются путём органолептической оценки упруго-пластичных свойств (сжимаемости, эластичности, способность к восстановлению после сжатия и липкости) его мякиша [6, 7]. Однако стандартные методы контроля этих важных свойств хлеба, к сожалению, до сего времени не устанавливают количественных параметров механических характеристик реологических свойств, к которым можно отнести напряжения, деформации, скорости и степени их обратимости. В связи с этим, стандартное определение механических характеристик реологических свойств хлебобулочных изделий является весьма условным и субъективным.
Учитывая недостаточную точность и субъективность органолептической оценки, уже в прошлом столетии стали применять для оценки качества хлебных изделий приборы с условными единицами измерения. Однако и они не в состоянии изменить сложившейся ситуации, так как обладают рядом серьёзных недостатков. Так, при оценке качества хлебных изделий приборами с условными единицами измерения, в большинстве случаев определяются комплексные характеристики их структурно-механических свойств, физический смысл которых часто трудно объяснить, причём единицы измерения не-

ориентированных вдоль их большой диагонали (оси), как показано на рисунке 10.

AFBE - упрощенный вид сечения поры; dx, d2, d 3 - диаметры вписанных окружностей; D - диаметр описанной окружности; Л В - большая диагональ сечения поры;
EF - малая диагональ сечения поры
Рисунок 10 - Геометрическая модель усредненной формы сечения поры
хлебного мякиша
Под большой диагональю АВ сечения поры следует понимать максимальное расстояние между двумя диаметрально противоположными точками её профиля. Большую диагональ можно однозначно определить как диаметр окружности D, описанной вокруг сечения поры.
Малая диагональ EF сечения поры - диаметр вписанной окружности d, усреднённый по конечному числу п окружностей, которые можно вписать в истинный профиль поры. Количество же вписываемых окружностей будет зависеть от конечной цели исследования геометрической формы пор.
Количественно вытянутость профилей ячеек пор можно охарактеризовать отношением большой диагонали к малой (коэффициент формы ячейки кф).