Структурно-механические свойства сырья
Структурно-механические характеристики представляют собой фундаментальные физические свойства продуктов. Они проявляются при механическом воздействии на обрабатываемый продукт и характеризуют его сопротивляемость приложенным извне усилиям, обусловленную строением и структурой продукта. Эти характеристики используются для расчета процес-
сов в рабочих органах машин с целью определения их механических пара-
метров (геометрических, кинематических и динамических); они отражают существенные аспекты качества продуктов. Кроме того, структурно-механи-
ческие характеристики учитываются при расчете различных физических процессов (22).
Сдвиговые характеристики.
Вязкость крови. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма составляет 60% объема крови и представляет собою сложный раствор, содержащий белки, глюкозу, холестерин и его эфиры, фосфатиды, жиры и свободные жирные кислоты, небелковые азотистые и минеральные вещества. Форменные элементы крови (40%) представлены красными кровяными шариками (эритроциты), белыми (лейкоциты) и кровяными пластинками (тромбоциты). Общее представление о составе крови дано на рис. (1).
Сухие вещества плазмы крови (7).
| Б | М | Л | С | Аз | ||
| Ф | Г | А | ||||
Рис. (1). Б – Белки, 7,5%; Ф – Фибриноген, 0,2%; Г – Глобулины, 2,8-3,0%; А – Альбумины, 4,3%; М – Минеральное вещество, 1%; Л – Липиды, 1%; С – Сахар, Аз – Азотистые вещества.
|
|
|
При увеличении концентрации сухих веществ вязкость крови возрастает и уменьшается при увеличении температуры, что наглядно видно из табл. 8-10. В таблицах приведены данные исследований пищевой стабилизированной крови и плазмы, полученной из этой же крови промышленным сепарированием. Концентрирование осуществляется ультрафильтрацией на лабораторной установке. Вязкость измеряли с помощью вискозиметра Гепплера и реовискозиветра Ротовиско.
Таблица 7
Зависимость вязкости крови h*10^3 (в Па*с) от концентрации сухих веществ и температуры
| Концентрация сухих веществ, кг на 1 кг крови | Температура, С | |||
| 10 | 20 | 30 | 40 | |
| 0,261 | 92 | 59 | 46 | 36 |
| 0,213 | 31 | 19 | 14 | 10 |
| 0,182 | 15 | 10 | 7 | 5 |
| 0,152 | 11 | 7 | 6 | 4 |
Данные таблицы 7 получены при градиенте скорости 380 с ^(-1), а
табл. 9 – при температуре 20 С. Следует отметить, что при концентрации 0,261 кровь представляет собой типичную степенную жидкость.
Таблица 8
Зависимость вязкости крови h*10^3 (в Па*с) от концентрации сухих веществ и градиента скорости
| Концентрация сухих веществ, кг на 1 кг крови | Градиент скорости, с | ||||
| 40 | 100 | 200 | 380 | 570 | |
| 0,261 | 109 | 85 | 71 | 59 | 53 |
| 0,213 | 41 | 27 | 21 | 19 | 18 |
| 0,182 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 0,152 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
|
|
|
Таблица 9
Зависимость вязкости плазмы крови h*10^3 ( в Па*с) от концентрации и температуры
| Концентрация сухих веществ, кг на 1 кг крови | Температура, С | |||
| 10 | 20 | 30 | 40 | |
| 0,1920 | 18,3 | 12,0 | 8,3 | 6,7 |
| 0,1635 | 11,5 | 7,7 | 5,5 | 4,5 |
| 0,1190 | 5,6 | 3,9 | 2,9 | 2,4 |
| 0,0835 | 3,1 | 2,3 | 1,8 | 1,5 |
При меньшей концентрации изменения эффективной вязкости от градиента скости не описываются степенным законом, а плазма крови представляет собой ньютоновскую жидкость (см. табл. 10). При повышении концентрации сухих веществ вязкость крови возрастает менее интенсивно по сравнению с вязкостью бульона.
Прочностные характеристики.
При растяжении предел прочности различных мышц мяса определил Николаев. Длина образцов составляла от 0,01 до 0,02 м при поперечном сечении 0,005*0,002 м или 0,0075*0,002 м; скорость растяжения составляла 3*10^(-5) или 6*10^(-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 ха-
|
|
|
рактеристиками и органолептической оценкой нежности. Их данные показы-
вают, что для сырого мяса напряжение разрыва зависит от вида мышцы (длиннейшая мышца спины, полусухожильная, трапецевидная мышцы); для вареного мяса такой дифференциации не наблюдается. С улучшением неж-
ности (более высокая органолептическая оценка в баллах) напряжение разрыва и модуля упругости уменьшаются, причем для сырого мяса эта зависимость более пологая, для вареного – более крутая.
Прочность мяса при срезе через матрицу исследовали с помощью пуансонов с углами заточки 90, 80 и 30. В процессе взаимодей-
ствия 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 4,6*10^(-3) м/с.
Разрушение структуры пуансоном происходит в две стадии. При де-
формации 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 разрезания мышечных волокон, приведенных к единице длины режущей кромки пуансона, соответственно равны для пуансона с углом заточки 90 - 3,85*10^3 Н/м, 80 - 3,52*10^3 Н/м и 30 – 2,68*
10^3 Н/м.Величины предельных усилий при полном срезе образца изменяют-
ся в зависимости от угла заточки пуансонов от 5,4*10^3 до 6,2*10^3 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 началь-
ной высоте образцов. При изменении высоты образцов от 0,005 до 0,015 м предельное усилие среза увеличивается от 2,7*10^3 до 6,2*10^3 Н/м и соответственно линейно уменьшается напряжение – от 5,4*10^5 до 4,1*10^5 Па.
При резании мяса лезвием наименьшие энергозатраты соответствуют углу встречи ножа и продукту около 60. При скорости подачи мяса 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.
Плотность.
Плотность приведена в таблице 10 и 11. Данные довольно близки по значению. Некоторое различие объясняется, по-видимому, тем, что авторы по-разному именовали кости. Имеются данные о плотности реберной кости, величина которой определена равной 1300-1380 кг/м^3. Однако они существенно превышают данные других авторов.
Насыпная плотность кости интенсивно меняется с увеличением давления. Этот процесс сопровождается разрушением и уплотнением кости. Масса кости характеризует ее с естественными внутренними полостями и макропорами. Масса плотной части кости без естественных пустот будет больше. Укладочная масса кости делением массы обваленной кости, уложенной в емкость вручную с наименьшими пустотами, на объем, в который кость укладывали.
Таблица 10
Плотность кости
| Кость | Насыпная плотность, кг/м^3 | Средняя плотность, кг/м^3 | |
| До дробления | После дробления | ||
| Рядовая | 163-175 | 600-700 | - |
| Трубчатая | 800-825 | 900-950 | 1730 |
| Плотная масса | - | - | 1300-1590 |
| Очищенная плотная масса | - | - | 1900-2400 |
| Свежая с соединительной тканью | - | - | 1400-1750 |
| Обезжиренная сухая | - | - | 1700-1900 |
Таблица 11
Плотность и укладочная масса кости
| Кости | Средняя плотность, кг/м^3 | Укладочная плотность, кг/м^3 |
| Кости скелета | 1260 | 412 |
| Шейные и спинные позвонки | 1200 | 486 |
| Тазовая кость | 1275 | 333 |
| Кости конечностей задних передних | 1270 1340 | 558 423 |
| Кости позвонка с отростками ребер | 1220 | 336 |
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!