Дослідити консистенцію досліджуваного об'єкта.
1. Ознайомитися з роботою пенетрометра.
2. Дослідити консистенцію досліджуваного об'єкта, її залежності від точки дослідження, рецептури, температури.
3. Побудувати графік зміни глибини проникнення індентора від температури зразка, рецептури.
4. Зробити висновки про вплив на консистенцію різних факторів.
Пенетрацией називається метод дослідження структурно-механічних властивостей напівтвердих і твердих продуктів шляхом визначення опору продуктів проникненню в них індентора (конус, куля, голка, циліндр) зі строго визначеними розмірами, масою та матеріалом при точно певній температурі і за певний час.
Розрізняють власне пенетрацию. коли глибина занурення наконечника не перевищує його висоти, і зондування. якщо глибина занурення перевищує його висоту.
Дослідження може проводитися з постійним зусиллям пенетрации (при цьому визначається глибина занурення); з постійною швидкістю занурення (реєструється зусилля в залежності від глибини занурення); з постійною глибиною занурення (вимірюється зусилля).
Результати пенетраціонних випробувань є об'єктивними характеристиками, що відображають опір матеріалу зім'яту і зрушенню. При дослідженні харчових матеріалів (особливо при технологічних випробуваннях) широке застосування знайшла власне пенетрация. Пенетраціонний метод випробувань, як найбільш простий і легко відтворений, знайшов широке застосування в лабораторній практиці для порівняльної оцінки (часто в умовних одиницях) фізичних властивостей харчових мас при введенні в них різних добавок, покращувачів якості або прискорювачів того чи іншого технологічного процесу, а також для вивчення впливу будь-якого технологічного фактора (температури, вологості, часу замісу і т. п.) на зміну консистенції матеріалу.
Основною величиною, що отримується при пенетраціонних випробуваннях, є максимальне напруження зсуву, величина якого може бути визначена за формулою П. А. Ребіндера
де Р - зусилля пенетрації, Н;
h - глибина занурення конуса, м;
- константа кону-са, що залежить тільки від кута при вершині:
Для найбільш поширених конусів одно:
Максимальне напруження зсуву, як одна з важливих реологічних харак-теристик матеріалу, службовців для оцінки міцності його структури, знахо-диться за допомогою конічного Пластометри. Схема приладу запропонована П. А. Ребиндером і Н. А. Семененко. Методика пенетраціонних випробувань детально описана в літературі.
Досліджувана маса поміщається в посудину (рис. 1) на підйомний столик, вершина конуса 2 наводиться в зіткнення з поверхнею маси. Конус навантажується гирями 4, і за допомогою індикатора 3 визначається величина занурення конуса до повної його зупинки.
Малюнок 1 - Конічний Пластометри КП - 3
Структурно-механічні характеристики м'яса риби характеризували глибиною занурення індентора - числом пенетрации (ПП), вираженому в мм.
Реологічні методи рекомендується використовувати для контролю процесу дозрівання консервів. В процесі консервування спостерігається поступове зменшення значень ПП, що свідчить про ущільнення тканин, яке залежить від особливостей гістологічної будови м'язової тканини і хімічного складу.
Пристрій пенетрометра і порядок роботи з ним.
Пенетрометр складається з наступних частин: корпусу 3 із закріпленим на ньому індикатором 2 і мікровимикачем 9, рукоятки 1; на кінці приладу є диск 7 з отвором. Усередині корпусу 3 знаходиться механізм переміщення майданчика, який складається з реверсивного електродвигуна з редуктором і гвинтом, кінематично пов'язаних з майданчиком. На гвинті встановлена напрямна рейка. Майданчик з'єднана з датчиком 9 для фіксування зусилля впровадження.
Пристрій працює наступним чином. Після включення приладу на табло загоряються три цифри «0». Це свідчить про наявність елемента живлення в рукоятці і його придатності. При досягненні контакту опори 7 з продуктом 8 прилад плавно опускається конусом вдавлюючись в продукт. На індикаторі відображаються цифри, які свідчать про глибину проникнення, (вимір в 10 -4 м). Закінчення занурення фіксується, коли цифри на табло перестають збільшуватися.
Порядок проведення роботи
Отримавши у викладача завдання для виконання роботи, студенти виробляють визначення числа пенетрації і досліджують залежність глибини проникнення індентора від температури зразка, місця проникнення, рецептури тіста або фаршу.
В'язкопластичні рибопродукти (фарші, пасти, котлети, сосиски. Ковбаси) або тісто поміщають в циліндричний стакан, ущільнюють за допомогою шпателя так, щоб контейнер був заповнений вщерть, а в продукті не залишилося повітряних включень. Після наповнення склянки, фарш подпрессовивают при мінімальному навантаженні. Попередньо поверхню фаршу в склянці закривають поліетиленовим гуртком. Тривалість підпресування - 5 хвилин. Кількість фаршу в склянці має бути таким, щоб глибина занурення індентора не перевищувала 90% від висоти зразка.
Розмір индентора підбирають експериментально. Тривалість вимірювань 180 с. Вимірювання проводять за допомогою пенетрометра. За результат випробувань приймають середнє арифметичне трьох визначень.
За отриманими даними будується графік зміни глибини проникнення індентора від температури зразка, рецептури продукту, тривалості, робиться висновок про характер залежності.
1. Що таке мікро і макротвердость. форма індентором
2. Методи визначення консистенції і реологічних характеристик матеріалів в основі комплексного навантаження.
3. Принципи навантаження твердих тіл.
4. Принципи вимірювань для визначення характеристик консистенції або параметрів текстури твердих харчових продуктів.
5. Що таке число пенетрації.
6. Що таке максимальне напруження зсуву? Методика його визначення.
7. Викладіть принцип роботи пенетрометра.
8. Як кут при вершині конусовидного индентора впливає на величину граничної напруги зсуву.
9. Наведіть формулу Ребиндера для розрахунку граничного напруження зсуву.
10. Як внесення стабілізуючих добавок впливає на консистенцію фаршу.
Практична робота № 2