автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и исследование реометра шагового типа для контроля образования молочного сгустка

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОМЕТРА ШАГОВОГО ТИПА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛОЧНОГО СГУСТКА

Специальность: 05.18.12 -Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2009

003478964

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (ГОУ ВПО КемТИПП) на кафедре «Прикладной механики».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Пирогов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лобасенко Борис Анатольевич

кандидат технических наук, доцент Николка Анжелика Ивановна.

Ведущая организация ООО «Сиб Упак»,

(г. Барнаул, Алтайский край)

Защита состоится «ЛЗ» октября 2009 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д 212.089.02 при ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, г. Кемерово бульвар Строителей, 47.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.

Автореферат разослан «_» сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ^<^о^Бакин И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Пищевая ценность молочных продуктов состоит в том, что они являются диетическими продуктами, содержащими все необходимые для человеческого организма питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, воду и др.) в хорошо сбалансированных соотношениях и в легко усваиваемой форме; имеют высокую энергетическую и биологическую ценность.

При производстве сыров одной из основных стадий технологического процесса, в существенной степени определяющей его конечное качество, является контроль процесса структурообразования и точное определение момента готовности сгустка к дальнейшей переработке. Для контроля образования сычужного сгустка применяют лабораторный прибор - гелеометр С. Баркана. Готовность сгустка оценивают при этом количественно по величине условной эластичности, оцениваемой при разрушении сгустка конусом. Недостатком ге-леометра является то, что при его помощи можно провести только одно измерение по одной пробе, взятой из рабочего резервуара в начале процесса. Реометры непрерывного контроля (эластометр С. Блера, различные торсиометры), серийно в нашей стране не выпускаются. Кроме того нет сведений о возможности их включения в систему автоматического управления технологическим процессом - АСУ ТП. По этой причине в сыроделии широко используется метод органолептической оценки готовности сычужного сгустка к разрезанию. Для его проведения оператор шпателем надрезает поверхность сгустка и приподнимает его. Так как образующийся сгусток является вязкоупругой средой с хрупким характером разрушения, то о его готовности судят по характеру излома. Параллельно определяют активную кислотность рН, используя лабораторный прибор. Достоверность результатов такого контроля в значительной степени зависит от опыта мастера сыродела и его сенсорной чувствительности.

При производстве кисломолочных напитков (кефира, простокваши, йогуртов, ряженки, сметаны и др.) контроль образования и упрочнения образующегося сгустка проводят аналитическим методом - определением титруемой кислотности по Тернеру (° Т) в комплексе с проведением органолептической оценки. Результаты измерений также невозможно использовать в АСУ ТП.

Для непрерывного контроля процесса образования и упрочнения молочного сгустка, наряду с измерением кислотности, целесообразно использовать методы физико-химической механики, позволяющие контролировать процесс структурообразования путем непрерывного измерения реологических (структурно-механических) характеристик сгустка, которые хорошо коррелируют с органолептическими показателями готовых молочных продуктов. При этом для получения достоверных данных о готовности молочного сгустка целесообразно применять методы, основанные на минимальном механическом воздействии на структуру образующегося сгустка.

Выше изложенное позволяет сделать вывод, что исследование процесса образования молочного сгустка реологическими методами и разработка peo- ~ метра для непрерывного производственного контроля его образования, имею-

щего стандартный выход для включения его в компьютеризированную АСУ ТП, является актуальной задачей.

Цели исследований. Исследование процесса образования молочного сгустка реологическими методами и разработка реометра для его непрерывного производственного контроля.

Задачи исследований. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

— Обоснование и выбор реологического метода непрерывного производственного контроля процесса образования молочного сгустка.

— Разработка экспериментальной установки, основанной на методе малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра. Математическое обоснование контролируемого параметра. Экспериментальное обоснование геометрических характеристик измерительного цилиндра и кинематических параметров установки.

— Разработка регрессионных зависимостей, оценивающих связь между контролируемым параметром и инструментальными характеристиками установки на примере образования сычужного сгустка.

— Исследование на экспериментальной установке процесса структурооб-разования кисломолочных и творожных сгустков и уточнение влияния инструментальных характеристик установки.

— Разработка конструкции нового реометра для производственного непрерывного реологического контроля процесса образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков в технологическом резервуаре с возможностью включения его в компьютеризированную систему автоматического управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Научная новизна работы. Выполнено математическое обоснование реологического параметра для контроля процесса образования и готовности молочного сгустка - предельного напряжения сдвига. Исследовано влияние периода покоя измерительного рифленого цилиндра, угла его поворота и жесткости силоизмерителя на характер реограмм контролируемого реологического параметра. Установлены рациональные значения геометрических характеристик измерительного рифленого цилиндра и кинематических параметров установки при образовании молочного сгустка.

Методами математического моделирования и компьютерных технологий определено влияния инструментальных параметров экспериментальной установки на реограммы свертывания молока. Получена регрессионная зависимость, оценивающая совместное влияние геометрических характеристик измерительного цилиндра и жесткости пружины силоизмерителя экспериментальной установки на значения контролируемого параметра.

Практическая значимость работы Разработан и изготовлен новый ротационный реометр «Сгусток-3», основанный на методе малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра, предназначенный для производственного контроля процесса образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков непосредственно в технологическом резервуаре.

Реометр имеет стандартный выход для подключения к компьютеризированным АСУ ТП. Разработана методика применения реометра в производственных условиях. Реометр может быть использован в лабораториях при создании новых молочных продуктов.

На конструкцию реометра получен патент Российской Федерации

№ 2354956 RU от 10.05.2009 г.

Проведены производственные испытания разработанного реометра в условиях молочного предприятия ООО «Селяна» (пос. Кузбасский, Кемеровской обл.). Реометр рекомендован к промышленному применению.

Апробация работы. Основные положения диссертации ежегодно докладывались и обсуждались на научных конференциях ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, а также в сборниках научных работ «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2002-2006 гг.) и «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2005 г.)

Автор защищает. Выбор и обоснование реологического метода непрерывного контроля образования молочного сгустка - метод малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра. Математическое обоснование контролируемого параметра. Влияние конструктивных параметров экспериментальной установки на достоверность получаемых результатов измерений. Математические регрессионные модели, оценивающие влияние геометрических и кинематических характеристик на результаты контроля образования молочных сгустков. Конструкцию нового малоамплитудного возвратно-вращательного реометра «Сгусток - 3» для контроля образования молочных сгустков и методику его практического использования в производстве. Результаты сравнительных реологических исследований образующихся сгустков, полученных на разработанном реометре, и на лабораторных приборах (на ротационном вискозиметре «Rheotest-2», на рН-метре Seven GO 2 компании Mettler Toledo), а также определением титруемой кислотности по Тернеру.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, из них 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК. Получен 1 патент РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методики исследований и обработки опытных данных, обсуждения результатов исследований и их анализа, разработки математической модели и регрессионных уравнений, выводов, списка литературы и приложений.

Основное содержание работы изложено на 108 страницах машинописного текста, включая 43 рисунков и 3 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель работы и приведены основные задачи исследований.

В первой главе представлен анализ литературных источников и Интернет-сайтов, посвященных теоретическим и практическим вопросам контроля

образования молочных сгустков. Проведен анализ используемых реологических методов и приборов для контроля образования и упрочнения молочных сгустков. Показано, что в РФ серийно не производятся автоматизированные измерительные приборы, предназначенные для непрерывной регистрации реологических параметров образующихся сгустков, которые хорошо коррелируют с органолептическими свойствами готовых молочных продуктов.

Разработанные отдельные конструкции реометров для контроля образующихся молочных сгустков имеют ряд существенных недостатков, основными из которых является: значительное механическое воздействие на их структуру; наличие проскальзывания измерительного элемента реометра относительно сгустка; излишнее налипание в ряде конструкций сгустка на измерительный элемент, отсутствие выходного сигнала для включения этих реометров в компьютеризированные АСУ ТП. Эти факторы снижают точность измерений и достоверность результатов контроля, что отрицательно сказывается на качестве готовых молочных продуктов.

Получение значений активной кислотности рН и определение титруемой кислотности по Тернеру при контроле готовности молочных сгустков, а также контроль продолжительности основных стадий процесса и органолептическая оценка не всегда позволяют в полной мере решить проблему готовности сгустка к дальнейшей переработке.

Показано, что для определения готовности молочного сгустка наиболее обоснованным является проведение непрерывного контроля реологических характеристик в процессе образования сгустка (вязкости, предельного напряжения сдвига, модуля упругости и др.).

Расширяющийся ассортимент молочных продуктов, выпускаемых отечественной пищевой промышленностью, требует создания новых приборов для контроля их производства, обладающих следующими свойствами: необходимая точность и достоверность измеряемых параметров и их коррелируемость с органолептическими свойствами готовых продуктов; универсальность; широкий диапазон измерений; автоматический режим работы; возможность подключения к компьютеризированным автоматическим системам управления технологическими процессами.

Установлено, что для исследований готовой продукции наиболее обоснованным является метод малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра, основанный на научно-обоснованной теории ротационных вискозиметров.

Вторая глава посвящена разработке конструкции экспериментальной установки для получения реограмм образования сычужных сгустков, а также выбору и математическому обоснованию контролируемого реологического параметра.

Экспериментальная установка. Схема разработанной нами экспериментальной установки приведена на рис. 1. Установка состоит из шагового электродвигателя 1, на выходном валу которого зафиксирована траверса 2, к которой прикреплен верхний конец силоизмерителя - стальной калиброванной цилиндрической винтовой пружины 3 (далее по тексту - пружины), а к нижнему

ее концу присоединена траверса 4, которая зафиксирована на измерительном валике 9. Измерительный валик установлен на прецизионных шарикоподшипниках 6 и 8. Он снабжен жестко зафиксированной стрелкой 5, при помощи которой на шкале 7 считывают по мере упрочнения молочного сгустка 12 угол поворота измерительного цилиндра 11 (далее - цилиндр), который при помощи замка 10 соосно присоединен к измерительному валику 9.

Экспериментальная установка работает следующим образом. Специальным кронштейном установка крепится вертикально на боковой стенке технологического резервуара так, чтобы цилиндр 11 полностью погрузился в молочную смесь. Затем блок управления (на рис.1 условно не показан) подает определенное число импульсов на шаговый электродвигатель 1, выходной вал которого повернется на заданный угол и передаст крутящий момент через пружину 3, валик 9 и цилиндр 11 на образующийся молочный сгусток.

При этом цилиндр 11 повернется на угол, пропорциональный реологическим свойствам образующегося сгустка, который будет считан по шкале 7 при помощи стрелки 5. Затем наступает заданный период покоя цилиндра 11. После этого вал шагового электродвигателя 1 повернется в обратную сторону и цилиндр 11 возвратится в исходное положение.

После заданного периода покоя цилиндра выше описанный цикл измерений будет циклически повторяться до момента готовности молочного сгустка. По мере его упрочнения произойдет нарастающее во времени отставание угла поворота цилиндра 11 от заданного угла поворота вала шагового электродвигателя 1, которое будет считано при помощи стрелки 5 по шкале 7.

Математическое обоснование контролируемого параметра. В качестве контролируемого параметра было выбрано предельное напряжение сдвига в0, возникающее на поверхности цилиндра при его вращении в образующемся молочном сгустке. Выбор этого параметра обусловлен тем, что при отсутствии наружного цилиндра значение вязкости ц образующегося молочного сгустка можно рассчитать лишь приближенно по формуле щ = в/ у , где в -текущее значение напряжений сдвига, возникающее при сдвиговой деформации у, кото-

Рис. ]. Схема экспериментальной установки

рую в данном случае точно определить не возможно. В итоге это приведет к снижению точности и достоверности получаемых результатов измерений.

Таким образом, предельное напряжение сдвига в0 - единственный реологический параметр, измерение которого возможно на реометре, использующем в качестве чувствительного органа - измерительный цилиндр, погруженный в технологический резервуар с молочной смесью.

Измерительные поверхности чувствительного элемента составлены из одного цилиндра и двух днищ, выполненных в виде дисков (рис. 2). Крутящий момент Мк, который воспринимается пружиной 3 силоизмерителя (рис.1), складывается из момента Мц, передаваемого от упрочняющегося молочного сгустка через боковую поверхность измерительного цилиндра, и двух моментов МД, передаваемых от его верхнего и нижнего днищ. Тогда суммарный крутящий момент Мк, действующий на измерительный цилиндр, согласно принципу независимости действия сил, следующего из теории упругости и пластичности материалов, будет равен:

МК=МЦ+2МД. (1)

Рис. 2. Схема измерительного цилиндра

По цилиндрической поверхности диаметра Д в процессе измерения происходит пластическое течение образующегося молочного сгустка, которое вызовет крутящий момент Мц, рассчитываемый по формуле:

е0.

(2)

Крутящие моменты, возникающие в образующемся сгустке на поверхности днищ, определяются зависимостью:

мд =

х-Р3 12

(3)

"■о

где: \¥ПЛ = —--пластическии момент сопротивления течению сгустка относительно днищ цилиндра, м3.

После подстановки формул (2), (3) в (1) и их совместного решения для контролируемого параметра получено следующее выражение:

2 I + 3

где: £> - диаметр измерительного цилиндра и днищ, м; Н- высота измерительного цилиндра, м.

Для расчета значений крутящих моментов Мк для каждого цилиндра использовали формулу:

Мк = г-га-,, (5)

где: 7\ - цена деления по шкале 7 определяемая при тарировки пружины сило-измерителя, Н'м/дел; а, - число делений по шкале 7 при повороте цилиндра.

В третьей главе представлены результаты выбора и обоснования геометрических и кинематических параметров экспериментальной установки. В качестве исследуемой среды была использована молочная смесь с внесением сычужного фермента, приготовленная по стандартной рецептуре. Разработана регрессионная зависимость, оценивающая связь между предельными напряжениями сдвига в0 и характеристиками установки.

Обоснование геометрических размеров измерительного цилиндра. На первом этапе исследований образования сычужного сгустка были применены цилиндры с гладкой боковой поверхностью. Установлено, что применение таких цилиндров не целесообразно из-за их проскальзывания относительно образующегося сгустка, что вызывает резкое уменьшение значений ва. Поэтому в дальнейших исследованиях были использованы цилиндры с рифлениями в виде продольных пазов.

На втором этапе исследовали влияние диаметра цилиндра на достоверность контролируемого параметра в0. При этом были использованы цилиндры с одинаковыми рифлениями следующих диаметров, м: = 80-10"3; Д? = 90-10'3; Дз = 100-Ю'3 и В4 - 110-Ю'3. Исследования проведены с использованием сычужной смеси одной и той же рецептуры при температуре (32 ±2) 0 С. Установлено, что наиболее достоверно отражает продолжительность всех стадий сычужного свертывания молока измерительный цилиндр Бг = 90-10'3 м.

Для исключения проскальзывания сгустка исследовали влияние на в0 размеров продольных пазов измерительного цилиндра £>2- Размеры пазов варьировали в пределах: а) глубина пазов, м: //=5-Ю"4; 12 =1-10'3; 1з = 2-10"3; 14 = З-Ю'3; б) ширина пазов, м: А/ = 1-Ю'4; = 2-Ю'3; И3 = З-Ю'3; И4 = 4-Ю'3. Схема расположения пазов показана на рис. 3.

При выполнении исследований для принятого рифленого измерительного цилиндра в качестве зависимости для расчета в0 быта принята формула (4), т. к. при вращении рифленого цилиндра пластический срез образующегося сгустка будет происходить в слое, касательном к наружному диаметру выступов рифлений £)ц (рис. 3). Результаты исследований показаны на рис. 4 и 5.

расчетных размеров рифленого измерительного цилиндра

0 10 20 30 40 Продолжительность процесса г, мин Рис. 4. Реограммы образования сычужного

сгустка при различной глубине паза, м: I, - 0,5-Ю"3; 12 - 1-Ю"3; 13 - 2-Ю"3; 14 - З-Ю"3

§ 4

« ч? 20 9 2

СО 10 20 30 40

Продолжительность процесса t, мин

Рис. 5. Реограммы образования сычужного

сгустка при различной ширине паза, м: А/ - МО"3; А2-2-10~3; Аз-З-10"3; Й4-4-10"3

Из анализа рис. 4 видно, что наиболее точно описывает все стадии образования сычужного сгустка реограмма 3, полученная при глубине паза, равной ¡з = 2-10"3 м, а из анализа рис. 5 следует, что наиболее обоснованной реограм-мой является кривая 3, полученная при ширине паза к3 = 3-10"3 м. При этом положение гель-точки С на этих реограммах практически совпадают по продолжительности процесса. При указанных размерах паза значения в0 ~ 45 - 47 Па на обеих реограммах.

С целью оценки достоверности выбора геометрических характеристик пазов рифленого измерительного цилиндра компьютерной обработкой было получено уравнение регрессии, которое отражает степень влияния глубины / (Х0 и ширины к (Х2) пазов в отдельности и совместно на контролируемый реологический параметр У1 - предельное напряжение сдвига ва\

После выявление значимых коэффициентов по критерию Стьюдента и проверки уравнения на адекватность по критерию Фишера (Р=0,1687; Ркр= 2,4; (Р<Ркр), уравнение имеет вид:

У,=0,866+15,273-Х,+9,436-Х2 + 4,139-ХгХг -5,505-Х,2 -2,039-Х22. (6)

На основании формулы (6) получена поверхность отклика, представленная на рис.6, из анализа которой следует, что при выбранных выше значениях контролируемого параметра У, = в0~ 45 - 47 Па, в процессе образования сычужного сгустка, целесообразно принять глубину паза I = 2-Ю'3 м и его ширину А = З-Ю"3 м, а его ширину к3 = З-Ю"3 м, что соответствует области К на рис. 6.

0 12 3

Глубина паза /, м

Рис. 6. Зависимость напряжения сдвига от ширины и глубины паза измерительного цилиндра

О 10 20 Продолжительность процесса I, мин

Рис. 7. Реограммы образования сычужного сгустка при варьировании угла поворота измерительного цилиндра: <р,- 1,6 <р2 - 3,2 <р3 - 4,8 д>4 - 6,4 0

и .55 ^

и в

Н <*=

« я &&

0 я

л

1

50 40 30 20 10

о. С

1 2 3 4 1 !

\; \1 }

\ ч К

\ (уГ

А

0 10 20 30 40 Продолжительность процесса I, мин

. Рис. 8. Реограммы образования сычужного сгустка при изменении периода покоя измерительного цилиндра, с:

и ,0

| С5

и £

* ®

К Й

& ¡3

§ §

Я ч

а

о

М -Ь±г

1

j -1 1

/ 1 \ 2 1 3

1 1 ех Г !

0 10 20 30 40 Продолжительность процесса /, мин

Рис. 9. Реограммы образования сычужного сгустка при диаметре проволоки силоизмерителя, м: <¡1- 1-Ю"3; (1?- 1,5 •Ю'Ы-З'Ю-3

Обоснование кинематических параметров экспериментальной установки. Исследовали влияние на величину 90 при образовании сычужного сгустка следующих параметров: угла поворота цилиндра <р, изменяемого в диапазоне (1,6 - 6,4) диаметра проволоки силоизмерителя (1, варьируемого в диапазоне (1 - 3)-10'3 м; время периода покоя цилиндра^, изменяемого в пределах (0-70) с.

На рис.7 представлены результаты исследований влияния угла поворота цилиндра ср на контролируемый параметр в0. Из анализа рео-грамм следует, что более достоверно процесс образования сычужного сгустка на всех стадиях отражается при угле <р3 —4,8°.

На рис. 8 представлены результаты исследований влияния периода покоя /„ измерительного цилиндра на значения в0. Из анализа реограмм видно, что минимальное разрушения структуры сгустка достигается, при /„з = 30 с.

На рис. 9 даны результаты исследования влияния диаметра проволоки силоизмерителя d на значения в0 при одинаковом среднем диаметре пружин с!ср= 33-10'3 м и числе витков п = 10. Из анализа реограмм видно, что, исходя из установленных значений в0 ~ 45 - 47 Па, следует принять ¿з = 1,5-10'* м (реограмма 2, гель-точка С).

Для установления взаимосвязей и оценки обоснованности значений выше принятых параметров (<р, и и сГ) и выявления их воздействия на контролируемый параметр в0 был реализован полнофакторный эксперимент ПФЭ 23. При этом параметры

изменяли в следующих пределах: угол поворота измерительного цилиндра д> = 1,6 - 6,4 0 (X,); период покоя /в =10 - 70 с (Х2); диаметр проволоки й= МО"3 -3-10"3 м (Х3). После выявления незначимых коэффициентов, получено следующие уравнение регрессии:

У2=-74,389-8,177-Х, + 5,478-Х2 + З85,668-Х3-2,063-Х,2 - 0,009-Х22-

- 268,513-Хз2 + 0,048-Х,-Х2 + 193,583-Х,-Х3 - З2,596-Х2-Х3 (7)

Адекватность уравнения (7) оценена по критерию Фишера (Гнабл = 24,59 > Екр= 3,71). Также была проведена проверка по коэффициенту детерминации, который определяется условием 0<112 <1. В рассматриваемом случае Я2 = 0,9. Следовательно, уравнение адекватно.

Из анализа этого уравнения следует, что на величину У2 = в0 наибольшее влияние оказывает жесткость силоизмерителя, т.е. диаметр проволоки пружины (Х3), а влияние двух других факторов (X,, Х2) существенно меньше. Наблюдается также взаимное влияние факторов (X,, Х3).

Для оценки влияния на значения в0 наиболее значимых факторов X, и Х3 компьютерной обработкой была получена, представленная на рис. 10, поверхность отклика при фиксировании наименее значимого фактора Х2 - периода покоя Из анализа рисунка, следует, что, возникающие в образующемся сгустке предельные напряжения сдвига лежат в пределах их установленных значений в0~ 45 - 47 Па, полученных при <р = 4,8 0 и при й? = 1,5-10"3 м, т.е. в пределах области Ь.

Для контроля образования и готовности не только сычужного сгустка, но и сгустков кисломолочных напитков (йогурта, ряженки, кефира, сметаны) и творога нами на основании уравнения (7) разработана компьютерная программа для выбора соответствующего силоизмерителя, т.е. диаметра пружины с1 (Х3).

На последнем этапе были проведены сравнительные исследования процесса образования сычужного сгустка на экспериментальной установке и на ротационном вискозиметре «Rheotest-2». Установлено, что полученные рео-граммы подобны по продолжительности всех стадий технологического процесса в пределах статистической погрешности А = ± 3 %.

В четвертой главе представлены результаты исследований на экспериментальной установке про-цессов образования сгустков следующих кисломолочных напитков: йогурта (ГОСТ Р 51331-99 и ГОСТ Р 51455-99), ряженки (ГОСТ Р 52094-2003), сметаны (ГОСТ Р 52092-2003), кефира (ГОСТ Р 520932003), а также творога (ГОСТ Р 52096-2003). Все технологические параметры

0 2 4 6 8

Угол поворота <р, град

Рис. 10. Поверхность отклика напряжений сдвига при фиксированном периоде покоя измерительного цилиндра

к и

0

I. Й

й 2 § I

1 § Б О

£

1 2 \ \ 3 4 \ \ с Мр* 5

\ \\ А 1.

(/ {

/ У /

кхйСНКД А В ч<

О 100 200 300 400 500 Продолжительность процесса I, мин Рис. 11 Реограммы сквашивания: 1 - йогурт; 2 - сметана; 3 - ряженка; 4 - кефир; 5 - творог

6,5

я

£ о о 6,0

ЧО

5,5

а

■о'

ш 5,0

К

с.

4,5

1 -V 4 5 ' /

/ / /

К

к.

0 100 200 300 400 500 Продолжительность процесса /, мин Рис. 12 Кривые сквашивания по рН: 1 - йогурт; 2 - сметана; 3 - ряженка; 4 - кефир; 5 - творог

100

3

о.

80

60

я

§ 40

20

У

л* г1

1 /

1 /

-жг /

\ \ / /

\ 1 1 ? 1 / 4

0 100 200 300 400 500 Продолжительность процесса мин Рис. 13. Кривые сквашивания по Тернеру: 1 - йогурт; 2 - сметана; 3 - ряженка; 4 - кефир; 5 - творог

процессов формирования сгустков были выдержаны в соответствии с указанными стандартами.

Реограммы образования кисломолочных и творожных сгустков показаны на рис 11. Установлено, что на стадии индукции АВ все реограммы практически совпадают. Затем в начале стадии флокуляции (точка В) на каждой из них появляются изломы различной кривизны. Причем наиболее четко эти изломы фиксируются на реограммах кисломолочных сгустков.

После окончания фазы флокуляции (точка С), т.е. достижения предельных напряжений сдвига в0, соответствующих положениям гель-точек для каждого сгустка, на всех реограммах наблюдаются стадии метаста-бильного равновесия СО.

Установлено, что положение гель-точек С на реограммах для всех исследованных кисломолочных и творожных сгустков согласуется с соответствующими значениями продолжительности процессов сквашивания, указанными в стандартах.

Для подтверждения достоверности реограмм сквашивания сгустков, полученных на экспериментальной установке, параллельно проводился контроль этих процессов измерением активной кислотности рН и методом определения титруемой кислотности по Тернеру (° Т). Результаты исследований, представлены на рис. 12 и 13.

Из стандартов следует, что процесс образования кисломолочных и творожных сгустков должен быть завершен при активной кислотности рН = 4,6 - 4,8 или при титруемой кислотности по Тернеру, равной 90 0 Т. Из анализа кривых рис. 12 и 13 следует, что время достижения соответ-

ствующих значений кислотностей практически совпадают с временем окончание стадий флокуляции для всех исследуемых сгустков, полученных на экспериментальной установке и представленных на реограммах рис. 11.

В пятой главе на основании результатов проведенных исследований был разработан и изготовлен новый реометр «Сгусток-3» для контроля процесса образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков. Схема измерительного узла прибора представлена на рис. 14.

Реометр имеет основание 1, к которому перпендикулярно прикреплена центральная втулка 2, в которой установлены прецизионные шарикоподшипники 3, осевое перемещение которых ограниченно фиксирующим кольцом 4 и распорной втулкой 5. В прецизионных шарикоподшипниках 3 установлен измерительный валик 6, к нижнему концу которого присоединен измерительный рифленый цилиндр 7, зафиксированный замком 8. На верхнем конце измерительного валика 6 закреплена траверса 9, фиксирующая нижний конец силоизме-рителя, выполненного в виде калиброванной цилиндрической винтовой пружины 10, а ее верхний конец прикреплен к траверсе 11, зафиксированной на выходном валу шагового электродвигателя 12, установленного со-осно с измерительным валиком 6 на пластине 13, которая закреплена на вертикальных стойках 14, зафиксированных на основании 1.

Для измерения угла закручивания измерительного рифленого цилиндра 7 предусмотрен датчик угловых перемещений, выполненный в виде прозрачного диска 15, закрепленного соосно на ведомом зубчатом колесе 16, напрессованном на вал 17, который зафиксирован в прецизионном шарикоподшипнике 18, установленном в корпусе 19, закрепленном на основании 1. Ведомое зубчатое колесо 16 входит в зацепление с ведущим зубчатым колесом 20, закрепленным на измерительном валике 6. Причем передаточное отношение зубчатых колес 20 и 16 принято 1:10. По окружности прозрачного диска 15 нанесена равномерная радиальная штриховая шкала, выполненная контрастным цветом, напротив которой с одной стороны прозрачного диска 15 установлен щелевой источник постоянного света 21, щель которого расположена параллельно штрихам прозрачного диска 15, а с другой стороны и напротив этого щелевого источника света расположен счетчик импульсов 22, передающий сигнал для

Рис. 14. Схема измерительного узла реометра «Сгусток - 3»

обработки данных измерений в модуль управления 23, который имеет стандартный выход для подключения реометра к системе автоматического управления технологическим процессом.

Методика проведения контроля образования молочных сгустков. Специальным кронштейном реометр крепится строго вертикально на стенке термо-статируемой технологической ванны, наполненной молоко с внесенными в него сычужным ферментом или соответствующими заквасками. Затем подключают реометр к электросети и к системе автоматического управления технологическим процессом.

Процесс измерения выполняется в следующем порядке. Включают тумблер "Пуск" на панели управления реометра. Модуль управления 23 подаст заданное число импульсов на шаговый электродвигатель 12, выходной вал которого повернется на заданный угол и передаст крутящий момент через траверсу 11, упругий элемент 10, траверсу 9, измерительный валик 6, измерительный рифленого цилиндр 7 на образующийся сгусток. При этом при повороте измерительного валика 6, закрепленное на нем ведущее зубчатое колесо 20, входящее в зацепление с ведомым зубчатым колесом 16, повернет закрепленный на нем прозрачный диск 15 с штриховой шкалой на угол, пропорциональный углу закручивания измерительного рифленого цилиндра 7, который будет зафиксирован счетчиком импульсов 22 и соответствующий сигнал с него поступит в модуль управления 23. Через промежуток времени, определяемый программой, модуль управления 23, подаст такое же число импульсов, но в противоположном направления на шаговый электродвигатель 12, вал которого при этом повернется в обратном направлении на тот же заданный угол, и измерительный рифленый цилиндр 7 вернется в исходное положение. Затем через заданные промежутки времени цикл измерений будет повторяться по выше описанной схеме. По мере упрочнения молочного сгустка произойдет нарастающее во времени отставание угла поворота измерительного рифленого цилиндра 7 от задаваемого шаговым электродвигателем 12 угла поворота его выхода вала. Это отставание будет фиксироваться датчиком угловых перемещений, который передаст сигнал в модуль управления 23. После образования и упрочнения сгустка, т.е. достижения предельного напряжения сдвига д0, в модуле управления 23 будет сформирован сигнал для передачи в систему автоматического управления технологическим процессом.

На реометр «Сгусток-3» получен патент РФ № 2 354 956 1Ш от 10.05.2009г.

Проведена апробация разработанной конструкции реометра «Сгусток-3» в производстве кефира и сметан на предприятие ООО «Селяна».

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Обоснован реологический метод непрерывного производственного контроля образования и упрочнения молочных сгустков - метод малоамплитудных возвратно-вращательных движений измерительного цилиндра, погруженного в технологический резервуар с молочной смесью.

2. Разработана конструкция экспериментальной установки. Выбран и математически обоснован контролируемый параметр - предельное напряжение сдвига В0. Проведены исследования влияния геометрических и кинематических характеристик экспериментальной установки на значения контролируемого параметра 60. Установлены оптимальные значения экспериментальной установки для образования сычужного сгустка: диаметр D - 90 -10"3 м\ глубина паза 1 = 2-Ю'3 м; ширина паза h =3-10~3м; диаметр проволоки пружины силоизмерителя d =1,5- 1<Т3 м; средний диаметр пружины d -ЗЗ-Ю'3 м\ угол поворота цилиндра гр =4,8 период покоя цилиндра tB =30 с.

3. Разработаны регрессионные модели, оценивающие влияние геометрических и кинематических характеристик экспериментальной установки на достоверность реограмм образования и упрочнения сычужного сгустка и на величину предельного напряжения сдвига 60. Установлено, что разработанные модели адекватно описывают процесс образования и упрочнения сычужного сгустка.

4. Проведены исследования на экспериментальной установке процесса струк-турообразования кисломолочного и творожного сгустков. Дополнительно уточнен диаметр проволоки силоизмерителя: а) для кисломолочных сгустков - d = 1,2-10~3м; б) для творожных сгустков - d=\,5-\Q[3м. Разработана компьютерная программа для выбора подходящего диаметра проволоки силоизмерителя. Доказана достоверность реограмм образования сгустков, полученных на экспериментальной установке, в сравнении с результатами их контроля стандартными методами - по активной кислотности pH или титрованием по Тернеру.

5. Разработан и изготовлен новый реометр «Сгусток-3» для непрерывного производственного реологического контроля процессов образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков в технологическом резервуаре с возможностью включения его в компьютеризированную систему автоматического управления технологическим процессом (АСУ ТП). На конструкцию реометра получен патент РФ № 2 354 956 RU от 10.05.2009 г. Проведены испытания реометра в производственных условиях. Реометр рекомендован к промышленному применению.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Грачев И.Н Применение метода возвратно-вращательного движения цилиндрического тела для контроля процесса свертывания молока / И.Н. Грачев, А.Н. Пирогов, A.A. Леонов // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология № 5-6. Краснодар, 2007. - с. 94 - 96.

2. Пат. № 2304280 Российская Федерация, МПК7 G 01 11/14. Реометр для контроля образования молочно-белкового сгустка / А. Н. Пирогов (RU), Д. В. Доня (RU), И.Н. Грачев (RU); заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Кемер. технол. ин-т пищ. пром-ти. - № 2007126141/28 ; 09.07.07 ; опубл. 10.05.09, Бюл. № 13.-7 с.: ил.

3. Пирогов А.Н. Состояние и вопросы развития реометрического оборудования / А.Н. Пирогов, И.Н. Грачев, A.B. Шилов // КемТИПП. - Кемерово, 2005. - 21 с. - Рус. - Деп. 16.08.05. - № 1155. - В2005.

4. Пирогов А.Н. Разработка методики реометрических измерений структурированных жидкостей / А.Н. Пирогов, И.Н. Грачев, A.B. Шилов // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ / Кем-ТИПП. - Вып. 10.-Кемерово, 2005.-е. 142.

5. Грачев И.Н. Технологические аспекты производства кисломолочных продуктов / И.Н. Грачев, A.B. Шилов // Пищевые продукты и здоровье человека: тезисы докладов VI региональной конференции студентов и аспирантов / Кем-ТИПП. - Кемерово, 2006. - с. 71.

6. Грачев И.Н. Контроль качества кисломолочной продукции / И.Н. Грачев, A.B. Шилов // Пищевые продукты и здоровье человека: тезисы докладов VI региональной конференции студентов и аспирантов / КемТИПП. - Кемерово, 2006.-е. 72.

7. Грачев И.Н. Проблемы качества молочных продуктов / И.Н. Грачев, A.B. Шилов // Пищевые продукты и здоровье человека: тезисы докладов VI региональной конференции студентов и аспирантов / КемТИПП. - Кемерово, 2006. -с. 83-84.

8. Пирогов А.Н. Приборные аспекты реометрии молочных продуктов / А.Н. Пирогов, A.B. Шилов, И.Н. Грачев // КемТИПП. - Кемерово, 2006. - 10 с. - Рус. -Деп. 18.05.06, № 671-В2006.

9. Пирогов А.Н. Комплексное исследование реологических показателей молочных продуктов / А.Н. Пирогов, И.Н. Грачев, A.B. Шилов // Техника и технология пищевых производств: сборник научных работ / КемТИПП. - Кемерово, 2006.-е. 106-108.

Подписано в печать 16.09.2009. Формат 60x86/16. Объем 1 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 163 Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. 650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47. Отпечатано в лаборатории множительной техники Кемеровского технологического института пищевой промышленности 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Молоко как дисперсная система.

1.2 Основы производства кисломолочных продуктов.

1.3 Методы и приборы для измерения реологических свойств молочных продуктов.

1.3.1 Капиллярные вискозиметры.

1.3.2 Шариковые вискозиметры.

1.3.3 Ротационные вискозиметры.

1.3.4 Колебательные вискозиметры.

1.4 Приборы технологического контроля в молочной промышленности.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБРАЗОВАНИЯ МОЛОЧНЫХ СГУСТКОВ РЕОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДЫ.

2.1 Организация проведения исследований.

2.2 Выбор и обоснование метода реологических исследований молочных продуктов.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ СЫЧУЖНОГО СГУСТКА И ИХ АНАЛИЗ.

3.1 Исследования процесса сычужного свертывания молока.

3.2 Обоснование и выбор геометрических размеров измерительного цилиндра экспериментальной установки.

3.3 Обоснование кинематических параметров экспериментальной установки для контроля образования сычужного сгустка.

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ СГУСТКОВ.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА РЕОМЕТРА «СГУСТОК - 3».

5.1.Описание конструкции реометра.

5.2. Методика применения реометра «Сгусток—3» для непрерывного реологического контроля процесса образования молочного сгустка.

Выводы по главе 5.

Актуальность работы. Пищевая ценность молочных продуктов состоит в том, что они являются диетическими продуктами, содержащими все необходимые для человеческого организма питательные вещества (белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, воду и др.) в хорошо сбалансированных соотношениях и в легко усваиваемой форме; имеют высокую энергетическую и биологическую ценность [14, 25, 43, 60].

При производстве сыров одной из основных стадий технологического процесса, в существенной степени определяющей его конечное качество, является контроль процесса структурообразования и точное определение момента готовности сгустка к дальнейшей переработке [44]. Для контроля образования сычужного сгустка применяют лабораторный прибор -гелеометр С. Баркана [79]. Готовность сгустка оценивают при этом количественно по величине условной эластичности, оцениваемой при разрушении сгустка конусом. Недостатком гелеометра является то, что при его помощи можно провести только одно измерение по одной пробе, взятой из рабочего резервуара в начале процесса. Реометры непрерывного контроля (эластометр С. Блера, различные торсиометры), серийно в нашей стране не выпускаются. Кроме того нет сведений о возможности их включения в систему автоматического управления технологическим процессом - АСУ ТП. По этой причине в сыроделии широко используется метод органолептической оценки готовности сычужного сгустка к разрезанию [10]. Для его проведения оператор шпателем надрезает поверхность сгустка и приподнимает его. Так как образующийся сгусток является вязкоупругой средой с хрупким характером разрушения, то о его готовности судят по характеру излома. Параллельно определяют активную кислотность рН, используя лабораторный прибор. Достоверность результатов такого контроля в значительной степени зависит от опыта мастера сыродела и его сенсорной чувствительности [68].

При производстве кисломолочных напитков (кефира, простокваши, йогуртов, ряженки, сметаны и др.) контроль образования и упрочнения образующегося сгустка проводят аналитическим методом — определением титруемой кислотности по Тернеру (° Т) в комплексе с проведением органолептической оценки. Результаты измерений также невозможно использовать в АСУ ТП.

Для непрерывного контроля процесса образования и упрочнения молочного сгустка, наряду с измерением кислотности, целесообразно использовать методы физико-химической механики, позволяющие контролировать процесс структурообразования путем непрерывного измерения реологических (структурно-механических) характеристик сгустка, которые хорошо коррелируют с органолептическими показателями готовых молочных продуктов [33]. При этом для получения достоверных данных о готовности молочного сгустка целесообразно применять методы, основанные на минимальном механическом воздействии на структуру образующегося сгустка.

Выше изложенное позволяет сделать вывод, что исследование процесса образования молочного сгустка реологическими методами и разработка реометра для непрерывного производственного контроля его образования, имеющего стандартный выход для включения его в компьютеризированную АСУ ТП, является актуальной задачей.

Цель и задачи исследований. Исследование процесса образования молочного сгустка реологическими методами и разработка реометра для его непрерывного производственного контроля.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Обоснование и выбор реологического метода непрерывного производственного контроля процесса образования молочного сгустка

2. Разработка экспериментальной установки, основанной на методе малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра. Математическое обоснование контролируемого параметра. Экспериментальное обоснование геометрических характеристик измерительного цилиндра и кинематических параметров установки.

3. Разработка регрессионных зависимостей, оценивающих связь между контролируемым параметром и инструментальными характеристиками установки на примере образования сычужного сгустка.

4. Исследование на экспериментальной установке процесса структурообразования кисломолочных и творожных сгустков и уточнение влияния инструментальных характеристик установки.

5. Разработка конструкции нового реометра для производственного непрерывного реологического контроля процесса образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков в технологическом резервуаре с возможностью включения его в компьютеризированную систему автоматического управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Научная новизна работы. Выполнено математическое обоснование реологического параметра для контроля процесса образования и готовности молочного сгустка — предельного напряжения сдвига. Исследовано влияние периода покоя измерительного рифленого цилиндра, угла его поворота и жесткости силоизмерителя на характер реограмм контролируемого реологического параметра. Установлены рациональные значения геометрических характеристик измерительного рифленого цилиндра и кинематических параметров установки при образовании молочного сгустка.

Методами математического моделирования и компьютерных технологий определено влияния инструментальных параметров экспериментальной установки на реограммы свертывания молока. Получена регрессионная зависимость, оценивающая совместное влияние геометрических характеристик измерительного цилиндра и жесткости пружины силоизмерителя экспериментальной установки на значения контролируемого параметра.

Практическая значимость работы Разработан и изготовлен новый ротационный реометр «Сгусток-3», основанный на методе малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра, предназначенный для производственного контроля процесса образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков непосредственно в технологическом резервуаре.

Реометр имеет стандартный выход для подключения к компьютеризированным АСУ ТП. Разработана методика применения реометра в производственных условиях, реометр может быть использован в лабораториях при создании новых молочных продуктов.

На конструкцию реометра получен патент Российской Федерации 2354956 RU от 10.05.2009 г.

Проведены производственные испытания разработанного реометра в условиях молочного предприятия ООО «Селяна» (пос. Кузбасский, Кемеровской обл.). Реометр рекомендован к промышленному применению.

Автор защищает. Выбор и обоснование реологического метода непрерывного контроля образования молочного сгустка — метод малоамплитудных возвратно-вращательных колебаний измерительного цилиндра. Математическое обоснование контролируемого параметра. Влияние конструктивных параметров экспериментальной установки на достоверность получаемых результатов измерений. Математические регрессионные модели, оценивающие влияние геометрических и кинематических характеристик на результаты контроля образования молочных сгустков. Конструкцию нового малоамплитудного возвратно-вращательного реометра «Сгусток - 3» для контроля образования молочных сгустков и методику его практического использования в производстве. Результаты сравнительных реологических исследований образующихся сгустков, полученных на разработанном реометре, и на лабораторных приборах (на ротационном вискозиметре «Rheotest-2», на рН-метре Seven GO 2 компании Mettler Toledo), а также определением титруемой кислотности по Тернеру.

Апробация работы. Основные положения диссертации ежегодно докладывались и обсуждались на научных конференциях ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, а также в сборниках научных работ «Пищевые продукты и здоровье человека» (Кемерово, 2002-2006 гг.) и «Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов» (Кемерово, 2005 г.)

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Обоснован реологический метод непрерывного производственного контроля образования и упрочнения молочных сгустков - метод малоамплитудных возвратно-вращательных движений измерительного цилиндра, погруженного в технологический резервуар с молочной смесью.

2. Разработана конструкция экспериментальной установки. Выбран и математически обоснован контролируемый параметр — предельное напряжение сдвига в0. Проведены исследования влияния геометрических и кинематических характеристик экспериментальной установки на значения контролируемого параметра в0. Установлены оптимальные значения определяющих параметров экспериментальной установки для образования

2 Ч сычужного сгустка: диаметр D — 90 ТО" м\ глубина паза / = 2-10 м; ширина паза h =3-10~5м; диаметр проволоки пружины силоизмерителя d—1,5-10'3 м; средний диаметр пружины d =33-JO'3 м; угол поворота цилиндра ср =4,8 период покоя цилиндра tB =30 с.

3. Разработаны регрессионные модели, оценивающие влияние геометрических и кинематических характеристик экспериментальной установки на достоверность реограмм образования и упрочнения сычужного сгустка на величину предельного напряжения сдвига 0о. Установлено, что разработанные модели адекватно описывают процесс образования и упрочнения сычужного сгустка.

4. Проведены исследования на экспериментальной установке процесса структурообразования кисломолочного и творожного сгустков. Дополнительно уточнен диаметр проволоки силоизмерителя: а) для кисломолочных сгустков — d — 1,2-10'3 м; б) для творожных сгустков — df=l,5T0" м. Разработана компьютерная программа для выбора рационального значения диаметра проволоки силоизмерителя. Доказана достоверность реограмм образования сгустков, полученных на экспериментальной установке, в сравнении с результатами их контроля стандартными методами — по активной кислотности рН или титрованием по Тернеру.

5. Разработан и изготовлен новый реометр «Сгусток—3» для непрерывного производственного реологического контроля процессов образования сычужных, кисломолочных и творожных сгустков в технологическом резервуаре с возможностью включения его в компьютеризированную систему автоматического управления технологическим процессом (АСУ ТП). На конструкцию реометра получен патент РФ № 2 354 956 от 10.05.2009 г. Проведены испытания реометра в производственных условиях. Реометр рекомендован к промышленному применению.

1. Азаров Б. М. Инженерная реология пищевых производств. / Б. М. Азаров В. А. Арет. М.: Изд. МТИПП, 1978. - 114 с.

2. Алексеева Н.Ю Современная номенклатура белков молока // Молочная промышленность, 1983.- №4. С. 27-31.

3. Алексеева Н.Ю. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности: Справочник / Н.Ю. Алексеева, В.П. Аристова, А.Г. Патратий // -М.: Агропромиздат, 1986. -239 с.

4. Андрианов Ю.П. Производства сливочного масла. / Ю.П. Андрианов, Ф.А. Вышемирский, Д.В. Качераускис М.: Агропромиздат, 1988. - 303 с.

5. Арет В.А. Инвариантность предельного напряжения сдвига пралиновой конфетной массы / В.А. Арет, А.Н. Пирогов, Г.В. Полякова, Л.П. Шокальская // Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1978. — №9.-С. 29-31.

6. Банникова Л.А. Микробиологические основы молочного производства. Справочник под ред. Я.И. Костина. / Л.А. Банникова, Н.С. Королева, А.Ф. Семенихина-М.: Агропромиздат, 1987. - 400 с.

7. Белкин И. Н. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. И. Н. Белкин, Г. В. Виноградов А. И. Леонов — М.: Машиностроение, — 1967. — 272 с.

8. Бобылин В.В. Биотехнология мягких кислотно-сычужных сыров, Кемерово, — 1997. 129 с.

9. Бобылин В.В. Научные и практические основы производства мягких кислотно-сычужных сыров / Дисс. канд. техн. наук. — Кемерово, — 1996. — 132с.

10. Ю.Бобылин В.В. Теоретическое обоснование и исследование закономерностей формирования мягких кислотно-сычужных сыров. / Дисс. докт. техн. наук. — Кемерово, — 1999, 464 с.

11. Бобылин В.В. Физико-химические и биотехнологические основы производства мягких кислотно-сычужных сыров. КемТИПП. Кемерово, — 1998.-208 с.

12. Бобылин В.В. Кинетика кислотно-сычужного свертывания молока / В.В. Бобылин, Т.А. Остроумова // Проблемы и перспективы здорового питания. Сб. науч. трудов. Кемерово, - 2000. — С. 16.

13. И.Большаков О.В. Государственная политика в области здорового питания. // Молочная промышленность, — 1999. № 6. - С. 5-6.

14. Бредихин С.А. Технология и техника переработки молока. / С.А. Бредихин, Ю.В. Космодемьянский, В.Н. Юрин М.: Колос, - 2001. - 400 с.

15. Брусиловский Л.П. Приборы технологического контроля в молочной промышленности / Л.П. Брусиловский, А.Я. Вайнберг: справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1990. - 288 е.: ил.

16. Брусиловский А. П. Инструментальные методы экспресс контроля качества молока. / А.П. Брусиловский, В.П. Шидловская, Е.В. Сычева, В.В. Щеголькова // Сыроделие. 2000. № 2 - с. 22 - 26.

17. Буткус К. Д. Прибор для определения готовности молочного сгустка к разрезанию. / К.Д. Буткус, Р.К. Буткус, // Молочная промышленность. -1982-№ 1 с. 9- И.

18. Виды вискозиметрии. Режим доступа: www. Вискозиметр.ru

19. Вискозиметр. Режим доступа: www/cultinfo.ru

20. Вискозиметры, ротационный вискозиметр Универсальный Прибор -Режим доступа: www.Pribor.ru

21. Гераймович О. А. Ротационный вискозиметр «Полимер РПЭ 1М». / О. А. Гераймович, Е. В. Шепелева, Е. А. Юрова, С. М. Максимова // Молочная промышленность. - 1997 - № 7. - с 26.

22. Голубева JI. В. Хранимоспособность молочных консервов. JI. В. Голубева, JI. В. Чекулаева, К. К. Полянский М.: ДеЛи, - 2001. - 115 с.

23. Горбатов А.В. Реология мясных и молочных продуктов / А.В. Горбатов. -М: Пищевая промышленность, 1979. 384 с.

24. Горбатова К.К.Биохимия молока и молочных продуктов / К.К. Горбатова. 3-е изд., перераб. и доп. - СПб.: ГИОРД, 2009. - 320 е.: ил.

25. Горбатова К.К. Химия и физика белков молока / К.К. Горбатова. М.: Колос, - 1993.- 191 с.

26. Горбатова К.К. Химия и физика молока / К.К. Горбатова. СПб.: ГИОРД, -2003. -288 е.: ил.

27. Горбатов А.В. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов. / А.В. Горбатов, A.M. Маслов, Ю.А. Мачихин и др. // М.: Легкая и пищевая промышленность, — 1982. — 296 с.(75)

28. ГОСТ 10028-81. Вискозиметры каппилярные стеклянные. Технические условия.

29. ГОСТ 29226-91. Вискозиметры жидкостей. Общие технические требования и методы испытаний.

30. Грачёв Ю.П. Математические методы планирования экспериментов / Ю.П. Грачев, Ю.М. Плаксин. М.: ДеЛи принт, - 2005. - 296 е.: ил.

31. Громов М. Дифференциальные соотношения с частными производными. / пер. с англ. -М.: Мир, 1990 536 с.

32. Гудков А.В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты / Под редакцией С.А. Гудкова — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ДеЛи принт, 2004. - 800 с.

33. Диланян З.Х. Сыроделие. 3-е изд. - М.: Легкая и пищевая промышленность, — 1984. — 280 с.

34. Доня Д.В. Разработка и исследование реометров для контроля процесса производства сыров: дис. канд. техн наук: 05.18.12: защищена 23.12.05. / Доня Денис Викторович. Кемерово, 2005. - 130 с. - Библиогр.: С. 102113.

35. Дудкин М.С. Сырьевые источники. Перспективы производства и использования пищевых веществ // Тез. Докл. Респуб. науч.- конф. «Химия, мед.- биол. оценка и использование пищ. веществ», Одесса, 3-6 октября 1988. Одесса. - 1988. - С. 3-4.

36. Дудкин М.С. Новые продукты питания. М.С. Дудкин, Л.Ф. Щелкунов М.: МАИК «Наука», 1998. 304 с.

37. Елен П. Технологии сквашивания / П. Елен, П. Голманн, Т. Кулбеэ //Молочная промышленность. 2005 - № 6. - С. 64-65.

38. Забодалова JI.A. Кинетика образования пространственной структуры при сквашивании молока / JI.A. Забодалова, A.M. Маслов, Г.М. Паткуль // Известия вузов. Пищевая технология. — 1978. № 4. - С. 141-143.

39. Зимин А. Ф. Режимы тепловой обработки творожного сгустка на линиях типа Я9 ОПТ. / А.Ф. Зимин, Г.В. Фриденберг // Молочная промышленность. - 1998 - № 2. - с. 41 - 42.

40. Ильюшин А.А. Механика сплошной среды. М.: Изд-во МГУ, - 1990. -310 с.

41. Инихов Г.С. Методы анализа молока и молочных продуктов / Г.С. Инихов, Н.П. Врио. -М.: Пищевая промышленность, 1971.- 424 с.

42. Калошин Ю. А. О стандартизации вискозиметрии пищевых продуктов из растительного сырья / Ю.А. Калошин, Ю.М. Березовский, Ю.В. Клаповский // Хранения и переработка сельхозсырья. 2005. - № 11. - С. 43 - 47.

43. Калякина Л.П. Влияние состава молочно-кедровой смеси на процесс структурообразования при ее сквашивании. / Л.П. Калякина, Л.А Забодалова // Молочная промышленность. 1995 - № 8. - с. 18-19.

44. Комаров В.И. Основные направления создания мало- и безотходных технологий в отраслях пищевой промышленности. / В.И. Комаров, Т.А. Лакуйлова, В.И. Иванов // Хранение и переработка сельхозсырья, 1995. - №4.-С. 16-21.

45. Копачевский Н. Д. Операционные методы в линейной гидродинамике. И.Д. Копачевский, С.Т. Крейн, Н.З. Кан- М.: Наука, 1989 - 413 с.

46. Королева Н. С. Влияние формы и размеров молочнокислых бактерий на консистенцию кисломолочных продуктов. / Н.С. Королева, В.Т. Лозовецкая // Молочная промышленность. 1983 - № 10. — с. 16-19.

47. Косой В.Д. Инженерная реология биотехнологических сред. / В.Д. Косой, Я.И. Виноградов, А.Д. Малышев. СПб.: ГИОРД, 2005. - 648 с.

48. Косой В.Д. Контроль качества молочных продуктов методами физико-химической механики / В.Д. Косой, М.Ю. Меркулов, С.Б. Юдина. СПб.: ГИОРД, 2005.- 208 с.

49. Косой В.Д. Расчет вязкости молока с различным содержанием жира и белка. / В.Д. Косой, М.Ю. Меркулов // Молочная промышленность. 2003 - № 4. - с. 60-61.

50. Костина Н.Г. Влияние температуры на предельное напряжение масла сливочного с наполнителями. / Н.Г. Костина, Р.Ю. Романенко П Проблемы и перспективы здорового питания: сборник научных трудов. Кемерово, -2000. с. 47 - 48.

51. Костина Я.И. Состав и свойства молока как сырья для молочной промышленности / Справочник под ред. Я.И. Костина. М.: Агропромиздат, 1986. — 240 с.

52. Кочеткова А.А. Функциональные продукты в концепции здорового питания / А.А. Кочеткова. // Пищевая промышленность. 1999. - № 3. -С. 4-5.

53. Кравченко Э.Ф. Состав и некоторые функциональные свойства белков молока / Э.Ф. Кравченко. И Молочная промышленность. 2005 - № 11.-с. 42

54. Крашенин П.Ф. Получение и использование белков под сырной сыворотка. / П.Ф. Крашенин, В.М. Богданов, А.Г. Храмцов, Н.Д. Цветкова, Г.В. Еремин, Э.Ф. Кравченко // Обзорная информация -М.: ЦНИИТЭИ мясопром, 1973.-е 32.

55. Крусь Г.Н. К вопросу строения мицелл и механизма сычужной коагуляции казеина / Г.Н. Крусь // Молочная промышленность, 1992. - № 4. - с. 23 -28.

56. Крусь Г.Н. Технология сыра и других молочных продуктов. / Г.Н. Крусь И.М. Кулешова, Н.И. Дунченко М.: Колос, - 1992. - 320 с.

57. Крусь Г. Н. Методы исследования молока и молочных продуктов. / Г.Н. Крусь, А.Н. Шалыгина, З.В. Волокитина М.: Колос, - 2000. - 368 с.

58. Крусь Г.Н. Концепция сычужной коагуляции казеина // Молочная промышленность. 1990. - № 6. - С. 43 - 45.

59. Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов / Г.Н. Крусь, А.Г. Храмцов, З.В. Волокитина, С.В. Карпычев М.: Колос, - 2004. - 455 с.

60. Кузнецов О.А. Реология пищевых масс: Учебное пособие / О.А. Кузнецов, Е.В. Волошин, Р.Ф. Сагитов. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. - 106 с.

61. Курочкин А. А. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. / А.А. Курочкин, В.В. Лащенко М.: Колос, -2001.-440 с.

62. Лихтарников Л. М. Элементарное введение в функциональные уравнения. — Санкт-Петербург: Лань, 1997. - 156 с.

63. Лисин П.А.Анализ дисперсного состава молочных продуктов : монография / П. А. Лисин ; Ом. гос. аграр. ун-т. Омск : Изд-во ОмГАУ,2006. 74 с.

64. Лисин П. А. Дисперсный состав молока и молочных продуктов: монография / П.А. Лисин Ом. гос. аграр. ун-т. Омск : Изд-во ОмГАУ,2007. 100 с.

65. Лобачева E.M. Исследование кинетики кислотно-сыфчужного свертывания молока: дис. . канд. Техн. Наук: 05.18.04: защищена 14.06.2000 / Лобачева Елена Михайловна. Кемерово, 2000. - 155 с. — Библиогр.: С. 132- 147.

66. Мартемьянова Л.Е. Инженерная реология: Учебное пособие / Л.Е. мартемьянова, Н.Б.Гаврилова Барнаул: — 2003. — 389 с.

67. Маслов A.M. Структурно-механические свойства молочных продуктов. / A.M. Маслов, В.А. Березко — Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1979. - 328 с.

68. Мачихин Ю.А. Использование реологических свойств дисперсных пищевых продуктов при их производстве / Ю.А. Мачихин, Ю.Ф. Белокрылов, А.А. Ливинский //Масла и жиры. — 2007. № 3. - С. 2 — 3.

69. Мачихин Ю. А. Формование пищевых масс. Ю.А. Мачихин, Ю.К. Берман, Ю.В. Клапановский М.: Колос, - 1992. - 272 с.

70. Мачихин Ю.А. Реология пищевых продуктов: в 2-х ч. / Ю.А. Мачихин, Ю.К. Берман- М.: МГУПП,- 1999. 179 с.

71. Мачихин Ю.А. Инженерная реология пищевых материалов. / Ю.А. Мачихин, С.А. Мачихин — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -212 с.

72. Мачихин Ю.А. Реометрия пищевого сырья и продуктов : справочник / Ю. А. Мачихин и др. .; Под. ред. Ю. А. Мачихина. М.: Агропромиздат, - 1990.-270 с.

73. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. — Кемерово, 2003. 120 с.

74. Осинцев A.M. Развитие фундаментального подхода к технологии молочных продуктов. / Кемеровский. Кемерово, - 2004 с. 152.

75. Пирогов А.Н. Новые исследования процесса производства молочно-белковых продуктов / А.Н. Пирогов, Н.А. Мельноков // Сб. научных, трудов. — Новосибирск. 1991. - С. 65 - 72.

76. Пирогов А.Н. К вопросу исследования структурно-механических свойств сыров. / А.Н. Пирогов, А.А. Попов // Проблемы рационального питания: сборник научных трудов. Кемерово, 1997. — с. 36. -I

77. Пирогов А.Н. Состояние и вопросы развития реометрического оборудования / А.Н. Пирогов, И.Н. Грачев, А.В. Шилов // КемТИПП. -Кемерово, 2005.-21 е.: Деп. В ВИНИТИ 16.08.05. № 1155-В2005.

78. Пономарева Т.М. Масло, сыр и все из молока. / Т. М. Пономарева Г.Л. Беленький Ростов-на-Дону: Феникс, - 2000. - 352 с.

79. Попов А. А. Исследование структурно-механических свойств мягких и твердых сыров / Дисс. канд. техн. наук. — Кемерово, 1999. - 181с.

80. Раманаускас Р. Закономерности кинетики сычужного свертывания молока / Р. Раманаускас II Молочная промышленность. 1994 - № 8. - с. 24-26.

81. Раманаускас Р. Математическая модель кинетики сычужного свертывания / Р. Раманаускас // Химия и технология пищи: Науч. тр. Литовского пищ. нн-та. Вильнюс, - 1994. - Вып. 28. - с. 108 - 119.

82. Рогожин В.В. Биохимия молока и молочных продуктов / В.В. Рогожин -СПб.: ГИОРД, 2206. - 320 с.

83. Садовничий В. А. Теория операторов / В.А. Садовничий М.: Изд-во МГУ,-1986.-367 с.

84. Седов А.И. Механика сплошных сред. Том 1 / А.И. Седов. М.: Наука, 1970.-492 е.: ил.с

85. Серова Т.Б. Проверка и калибровка вискозиметров М.: АСМС, - 2007. -90 с.

86. Скрябин В.Г. Вибрационный вискозиметр для окисных расплавов. / В.Г Скрябин, И.А. Новохатский // Журнал физической химии, том XLVI, 3. -Москва. 1972. - С 784 - 787.

87. Смирнова И.А. Разработка технологии сыра с использованием термокислотного свертывания сырья /Автореферат дисс. канд. техн. наук. — Кемерово, — 1995. -19 с.

88. Соколов В. И. Влияние содержания жира в белковых продуктах и способа их получения на предельное напряжение сдвига / В.И. Соколов, А.Д. Седов, В.Д. Косой, А.Р. Досжин // Молочная промышленность. — 1984 —№6.— с 29-30.

89. Табачников В.П. Портативный прибор для контроля консистенции сыра / В.П. Табачников, Е.Я. Барков // Молочная промышленность. 1970. - № 8. - С. 25- 27.

90. Тамбов В.А. Инструментальный метод контроля консистенции молочных продуктов. / В.А. Тамбов, О.Ю. Новиков, Н.И., Дунченко, В.Д.

91. Косой // Молочная промышленность. 1995 - № 3. - с. 14-16.

92. Тамим А.И. Йогурты и другие кисломолочные продукты / А.И. Тамим, Р.К. Робинсон СПб.: Профессия, 2003. - 664 с.

93. Твердохлеб Г.В. Технология молока и молочных продуктов. / Г.В. Твердохлеб, ЗГ.Ю. Сажинов — М.: Агропромиздат, 2006. — 463 с.

94. Тёпел А. Химия и физика молока. М.: Пищевая промышленность, -1979.-623 с.

95. Урьев Н.Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. М.: Химия, — 1988. - 255 с.

96. Урьев Н. Б. Пищевые дисперсные системы. / Н.Б. Урьев, М.А. Талейсник-М.: Агропромиздат, 1985. - 121 с.

97. Физико-химическая механика дисперсных структур // сб. научн. тр. / АН УСССР, Институт коллоид, химии и химии воды имени А. В. Думанского; редкол.: Н. Н. Круглинский ( отв. ред. ) и др. . Киев: Наук, думка, 1986. - 260 с.

98. Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов. М.: Колос, 2000 - 280 с.

99. Шильников Ю.С. Новые методы технохимического контроля молока и молочных продуктов. Обзорная информация / Ю.С. Шильников, JI.B. Никольская, Л.Е. Ковтунова, Д. А. Малькова М.: ЦНИИТЭИ мясомолпром, - 1980. - 40 с.

100. Шрам Г. Основы практической реологии и реометрии / Пер. с англ. И.А. Лавыгина; Под. ред. В.Г. Куличихина. М.: Колос, 2003. - 321 с.

101. Шурыгин А.Я. Использование молочнокислых микроорганизмов и продуктов их метаболизма. / А.Я. Шурыгин, Э.И. Злищева, М.Ю. Мыринова, А.З. Газарян. — Краснодар: Сов. Кубань, — 1996.— 304 с.

102. Bagley Е. В. Surface melt fracture in polymer extrusion. // Jornal of applied polymer science 1993 - v. 3, № 2.

103. Baron M. Further studies of the measurement and control of the physical factorsin cheese making. // Daily Industries. 1987 - № 6. - p. 548 - 556.

104. Baxter R.J. Percus-Yevick eguation for hard spheres with surface adhesion //J. of Chemical Physics. 1968. - V. 49.

105. Bohlin L. Viscoelastic properties of coagulating mik. / L. Bohlin, P. Hegg, H. Ljusberg-Wahren // Journal of Dairy Research, 1984 - v. 67 - p. 729 -734.

106. Dalgleish D.G. Heat-Induced Interactions of Whey Proteins and Casein Micelles with different Concentrations of a Lactalbumin and (5 -Lactoglobulin / D.G. Dalgleish, J. Arric, M. Corredig If Food Chem., 7-1997-V.45-p. 4806-4813.

107. Davis J. G. Rheology of cheese, butter and other milk products. // Journal of Dairy Research. 1979-№ 8.-p. 215 - 219.

108. Hassan A.N., Frank J.F., Schmidt K.A., Shahbi S.I. Rheological properties of yogurt made with encapsulated nonropy lactic cultures // J. of Dairy Science.-1996.-V. 79.

109. Lankes H., Ozer H.B., Robinson R.K. Theeffect of elevated milk solids and incubation temperaturr on the physical properties of natural yoghurt // milchwissenschaft. 1998. - V, 53.

110. Lucey J.A. Rheological properties at small and large deformations of acid gels made from heated milk. / J.A. Lucey, C.T. Teo, P.A. Munro, H Singh // Journal of Dairy Research, 1997 - v. 64 - p. 591- 600

111. Lucey J.A. Rheological properties of milk gels formed by a combination of rennet and glucono-£ -lactone. / J.A. Lucey, M. Tamehama, H. Sigh, P.A. Munro // Journal of Dairy Research, 2000 - v. 67 - p. 415- 427.

112. Miller G.D. Handbook of Dairy Foods and Nutrition / G.D. Miller, J.K. Jarvis, L.D. McBean // Fla.: CRC Press, 1999 сдвиг на одну

113. Morris G.A. Futher Observation on the Size, Shape, and Hydration of Casein Micelles from Novel Analytical Ultracentrifuge and Capillary Viscometry Approaches. / G.A. Morris, T.G. Foster, S.E. Harding // Biomacromolecules, — 2000. V.l - p. 764 - 767.

114. Pilpel N. The viscoelastic properties of aqueous soap gels. // Transetion of the Faradey society — 1994 v. 50 — p.384. сдвиг на две

115. Schmeisser H—J. Topics in Fourier analysis and Function Spaces. / H—J. Schmeisser, H. Triebel Leipzig: Akademische Verlagagesell schaft Geest&Portig K.-G.,1987. - 300 p.

116. Shenata A.E. Effect of type acid used in direct acidification procedures on moisture, firmness, and calcium levels of cheese. / A.E. Shenata, Mecna Jyer N. Rolson, T. Richardson // Journal of Dairy Science 1998 - № 6. - p. 824 -827.

117. Shwedoff F.N. Recherches experimentals sur la cohesion des liqudes. // Journal de Physique 1989 - № 8. - p. 341.

118. Taylor D.J. Stability of a viscous liquid contained between two rotating cylinders. // Philosophical transactions of the royal society ( London ) Series A. 1993 - vol. 223 - p. 289 - 343.

119. Tokita M. Dynamic viscoelastic studies on hemechanism of miil clotting process. / M. Tokita, K. Hikichi, R.R. Niki, S.Arima // Biorheology, -1982 v. 19-p. 209-219.

120. Walstra P. On the Stability of Casein Micelles // Dairy Science, 1990. P. 73-78.

121. Weissenberg K.A. continum theory of rheological phenomena. // «Nature» -1967-vol. 159-p. 310.

122. Weltmann R.N. Effect of shear temperature on viscosity in a rotational viscometer measurement. R.N. Weltmann, P.W. Kuhns // Journal of colloid science. 1982 - v. 7, № 3 - p. 38 - 44.

123. Young D. M. Iterative solution of large linear systems. N. - Y., L.: Acad. Press., 1991.-396 p.