Порядок проведения работы
Получив у преподавателя задание для выполнения работы, студенты рассчитывают адгезию теста в зависимости от показателей - времени обдува, напора воздуха, напряжения контакта, вида субстрата. Сравниваются полученные результаты для теста с использованием обдува воздухом и без. На основании полученных результатов делается вывод. Строятся графики зависимостей: адгезионного напряжения от времени обдува; адгезионного напряжения от напора воздуха; адгезионного напряжения от напряжения контакта.
При определении коэффициента трения используется следующая методика. Свежая или размороженная рыба промывается водой комнатной температуры от слизи и возможных загрязнений. Выбираются различные материалы, и на выбранную поверхность помещается экземпляр рыбы. Поверхность отрывают от стола с одной стороны до тех пор, пока рыба не начнет скользить вниз. С помощью транспортира измеряют угол между наклоненной поверхностью и столом. Затем рассчитывают коэффициент трения и делают вывод о влиянии материала поверхности на угол скольжения или коэффициент трения.
Таблица 3 – Результаты эксперимента.
| Материал поверхности скольжения | Угол скольжения, град | Коэффициент трения |
| вид рыбы | ||
Контрольные вопросы:
1. Адгезиометры и трибометры. Основные понятия и определения.
2. Роль адгезии и трения в процессах пищевых производств.
3. Методы и приборы для измерения адгезионных характеристик.
4. Способы измерения адгезионной прочности.
5. Требования, предъявляемые к адгезионным приборам.
Практическая работа № 4.
Определение адгезионных характеристик рыбных фаршевых смесей (тестовых масс).
Цель работы:
Исследование влияния компонентов фаршевой смеси на величину её липкости.
Задачи:
1. Произвести определение липкости рыбного фарша и проанализировать влияние внесения различных компонентов (соли, растительного масла, воды).
2. Выяснить влияние на липкость фарша наиболее значимой добавки в разных концентрациях.
Теоретический материал.
Явление адгезии (липкость) часто встречается в природе и широко используется в технике для решения практических проблем, связанных с переработкой и использованием пищевого сырья и материалов. Липкость пищевых продуктов может служить одним из показателей качества такой продукции, как паштеты, бутербродные массы, рыбные масла. Адгезию также необходимо учитывать при проектировании и создании новых механизмов и производственных линий по выпуску пищевой продукции для того, чтобы правильно выбрать материал деталей и покрытий, установить оптимальный режим работы механизмов.
Адгезия (липкость) – это слипание поверхностей двух разнородных материалов, обусловленное свойством пограничного слоя вязких или пластичных материалов оказывать сопротивление разделению находящихся в контакте поверхностей. Величину адгезии принято характеризовать силой отрыва, отнесённой к единице площади. При оценке этого показателя наиболее распространённым методом испытания является равномерный отрыв, при котором измеряют значение усилия, необходимого для отделения адгезива (прилипшего материала) от субстрата (контактной поверхности) по всей площади контакта. Если испытуемый материал полностью отделяется от контактных поверхностей, речь идёт об адгезии. Формально адгезия (липкость) p0, Па, определяется как удельная сила нормального отрыва продукта от пластины по формуле:
(4.1)
где Ро -сила отрыва, н;
Fо -геометрическая площадь пластины, м
В настоящее время приборы, измеряющие величину адгезии, промышленностью не выпускаются. Поэтому разработка и внедрение в практику экспрессных методов и приборов для анализа адгезионных свойств является, по-прежнему, актуальной задачей. На кафедре ТПП МГТУ была проведена серия исследовательских работ, в результате которых установлена возможность использования прибора Food-Checker (Япония) для измерения величины адгезии фаршевых смесей, применяемых в производстве формованной продукции. Сущность метода заключается в предварительном установлении с помощью прибора равномерного контакта исследуемого образца продукта с рабочим органом прибора с последующим измерением усилия отрыва продукта одновременно по всей площади контакта.
Рис.1 Прочностномер «Food Checker»: 1 – корпус; 2 – держатель рабочего органа; 3 – переключатель калибровки; 4 – включатель электропитания; 5 – переключатель силы нажатия; 6 – регулятор силы нажатия; 7 – включатель возврата в исходное положение; 8 – стол-подъемник для контрольного образца; 9 – включатель функционирования прибора; 10 – стрелочный индикатор; 11 – цифровой индикатор; 12 – кнопка включения стола; 13 – гнездо предохранителя; 14 – регулятор нажатия и релаксации под нагрузкой; 15 – вывод записывающего устройства; 16 – регулятор выходного напряжения; 17 – регулятор чувствительности; 18 – индикатор компаратора; 19 – сигнальная лампочка; 20 – регулировка индикации в граммах; 21 – выбор контрольного образца.
«Food Checker»(прочностномер, гелометр) представляет собой комплекс испытательного прибора и измерительного устройства, оснащённый регистрирующим приспособлением (самописцем). Принцип работы прибора основан на определении величины нагрузки, прилагаемой к образцу продукта. Прибор укомплектован набором рабочих органов – плунжеров (инденторов) и режущих насадок различной конфигурации и размеров. На вертикальной стойке находится измерительный столик, куда помещается исследуемый образец. Столик перемещается в вертикальном направлении, образец приводится в контакт с рабочим органом, вследствие чего прилагаемая нагрузка передаётся с помощью электромагнитной схемы на измерительно-показывающее устройство: стрелочный и цифровой индикаторы. При необходимости можно производить непрерывную регистрацию показаний на бумажном носителе самописца
Измерение адгезии проводится следующим образом. Исследуемая фаршевая масса (адгезив) помещается в специальную кювету, закреплённую на подвижном столике прибора таким образом, чтобы центр её располагался под центром рабочего органа (субстрат). В качестве последнего используется плунжер со стальным шарообразным наконечником радиусом 4 мм. Тумблером прибора задаётся глубина погружения плунжера, равная его радиусу, с целью обеспечения равномерного контакта (сцепления) субстрата с адгезивом по площади полусферы. При движении стола прибора вверх происходит сцепление адгезива и субстрата по заданной поверхности, после чего стол останавливается. Прибор переключается на работу в реверсном режиме: стол равномерно движется вниз, и происходит отрыв исследуемого продукта от рабочего органа. В этот момент прибором фиксируется значение усилия отрыва Ро (г). Показание снимается по стрелочному индикатору прибора или по пику на диаграммной бумаге записывающего устройства (самописца), которым оснащён прибор. Липкость (ро, Па) вычисляется по формуле:
(4.2)
где Ро – усилие отрыва,г;
К – коэффициент, учитывающий постоянные величины: площадь поверхности сцепления (отрыва) и числовые значения для перевода результата в измерительную систему СИ.
Полученные результаты измерений статистически достоверны. Относительная ошибка находится в интервале от 3-х до 12% с доверительной вероятностью 95%.