Гидродинамическое моделирование процесса формования хлебопекарного теста и кондитерских масс

Гидродинамическое моделирование процесса формования хлебопекарного теста и кондитерских масс

Автор: Кумицкий Б. М., Гасанов З. С., Плаксина Е. В., Долбилова М. А.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Процессы и аппараты пищевых производств

Статья в выпуске: 3 (93), 2022 года.

Бесплатный доступ

Исследуется процесс формования (плоского прессования) хлебопекарных и кондитерских тестовых заготовок, являющихся одним из важных подготовительных элементов в технологии производства качественной готовой продукции. Учитывая, что оценочные показатели для прогноза качества хлебобулочных и кондитерских изделий определяются, главным образом, реологическими свойствами теста, предложена гидродинамическая модель, в рамках которой решается задача осесимметричного течения нелинейно-вязкого слоя, полностью заполняющего пространство между двумя параллельными абсолютно жесткими сближающимися дисками. При этом предполагается, что несжимаемая модельная среда описывается известным уравнением Оствадьда де Виля, которая и по основным реологическим свойствам соответствует хлебобулочным и мучным кондитерским полуфабрикатам. Целью предлагаемой работы является исследование течения тестового материала в условиях осесимметричного сжатия под действием постоянного усилия сближающихся дисков. Использование осесимметричного потока обусловлено его большей реалистичностью и простотой воспроизведения в лабораторных условиях. В предположении линейной зависимости касательных напряжений от радиального градиента давления, а также идеального прилипания деформируемой среды на границе сближающихся плоскостей, получены аналитические выражения, показывающие распределение радиальной скорости течения по толщине деформируемого слоя. Используя уравнение неразрывности, получены распределение давления формования по поверхности деформирующих плит и суммарное усилие со стороны сближающихся дисков. Полученные соотношения описывают не только динамику течения среды, но и позволяют в условиях одного испытания, определить значения реологических характеристик модельной среды: коэффициента консистенции (густоты) и степени вязкости. Экспериментальная зависимость толщины слоя от времени деформирования дает возможность управлять технологическим процессом осесимметричного формования плоских тестовых заготовок: пиццы, коржей, лапши и т.д..

Еще

Формование теста, реология, вязкость, консистенция, гидродинамическая модель

Короткий адрес: https://sciup.org/140297643

IDR: 140297643   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2022-3-25-31

Список литературы Гидродинамическое моделирование процесса формования хлебопекарного теста и кондитерских масс

  • Римарева Л.В., Фурсова Н.А., Соколова Е.Н., Волкова Г.С. Биодеструкция белков зернового сырья для получения новых хлебобулочных изделий. // Вопросы питания. 2018. Т.87. № 6. С. 67-75. https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10068
  • Тощев А.Д., Колесник Н.А. Хлеб как элемент здорового питания // Молодой ученый. 2020. № 23(313). С. 73-76.
  • Туляков Д.Г., Витол И.С. Биохимические и реологические свойства в оценке разных видов муки // Хлебопродукты. 2017. № 6. С. 30-34.
  • Пономарева Е.И., Алехина Н.Н., Губарева Ю.П., Терещенко Д.А. Влияние дозировки кукурузного масла на показатели качества теста и хлебобулочного изделия с пророщенными семенами льна // Вестник ВГУИТ. 2020. Т. 82. № 1 (83). С. 53-58.
  • Калинина И.В., Фаткуллин Р.И., Иванов Д.С., Киселова-Канева Й. и др. Исследование влияния пищевых ингредиентов на основе дигидрокверцетина на реологические свойства теста для хлебобулочных изделий // Вестник ЮУГУ. Серия «Пищевые биотехнологии». 2019. Т. 7. № 1. С. 21-30. https://doi.org/10.14529/food190103
  • Шокабалинова А.М., Тарабаев Б.К. Влияние пищевых добавок на реологические свойства теста // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3-1. С. 154-155.
  • Полынкова Н.Э, Жиляева Н.С. Новые технологии при производстве макаронных изделий // Образование и наука без границ: фундаментальные и прикладные исследования. 2020. № 12. С. 122-126. https://doi.org/10.36683/2500-249X/2020-12-122-126
  • Васюкова А.Т., Кусова И.У., Алексеев А.Е., Мошкин А.В. и др. Влияние пищевых добавок на структуру теста // Вестник ВГУИТ. 2022. Т. 81. № 1(91). С. 196-201. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-196-201
  • Герасимов Т.В., Талейсник М.А., Щербакова Н.А., Святославова И.М. Теоретические предпосылки управления технологией мучных кондитерских изделий и их практическая реализация // Вестник ВГУИТ. 2018. Т. 80. № 2(76). С. 64-67. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-2-64-67
  • Vasyukova A.T., Ganina V.I., Egorova S.A., Moshkin A.V. et. al. The dietary supplement: Composition, control and functional properties // Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems. 2020. V. 12. № 4. P. 903-906. https://doi.org/10.5373/JARDCS/V12SP4/20201560
  • Быкова Н.Ю., Черных В.Я. Комплексная оценка реологических свойств зерна ржи, ржаной хлебопекарной муки и ржаного теста // Реология и физико-химическая механика гетерофазных систем: V конференция молодых ученных. Москва. 19-20 июня. 2017. С. 55-59.
  • Бредихин С.А., Антипов С.Т., Андреев В.Н., Мартеха А.Н. Влияние реологических характеристик на качество 3Dпечати пищевых паст // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 2(88). С. 40-47. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-2-40-47
  • Joyner S., Melito H. Explaning food texture Ehrough rheology // Current Opinion in Food Science. 2018. V. 21. P. 7-14. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2018.04.003
  • Tappi S., Laghi L., Dettori A., Piana L., Ragni L., Rocculi P. Investigation of water state during induced crystallization of honey // Food Chem. 2019. V. 294. P. 260-266. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.047
  • Romano A., Ferranti P., Gallo V., Masi P. New ingredients and alternatives to durum wheat semolina for a high gualiy dried pasta // Gurrtnt in Food Science. 2021. V. 41. P. 249-259. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2021.07.005
  • Бредихин С.А., Мартеха А.Н., Каверина Ю.Е. Исследование реологической модели макаронного теста для аддитивного производства // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 3(89). С. 55-60. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-3-55-60
  • Jaensson N.O., Anderson P.D., Vermant J. Computational interfacial rheology // Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2021. V. 290. 104507. https://doi.org/10.1016/j.jnnfm.2021.104507
  • Коган В.В., Семенова Л.Е. Инженерная реология в пищевой промышленности // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2019. № 4. С. 147-156. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2019-4-147-156
  • Магомедов Г.О., Журавлев А.А., Плотникова И.В. Реологическая модель деформационного поведения сахарного теста в условиях одноосного сжатия // Вестник ВГУИТ. № 4(62). 2014. С. 110-114. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2014-4-110-114
  • Зобова С.Н., Фролова Л.Н., Алексеев Г.В., Бирченко А.А. и др. Разработка математической регрессивной модели процесса прессования свекловичного жома на прессе глубокого отжима // Вестник ВГУИТ. 2021. Т. 83. № 4(90). 2021. С. 31-36. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2021-4-31-36
  • Перфилова О.В., Магомедов Г.О. Исследование реологических свойств пасты на основе свекольных выжимок // Вестник ВГУИТ. 2019. Т. 81. № 1(79). С. 72-76. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2019-1-72-76
  • Кумицкий П.М., Тульская С.Г., Аралов Е.С., Плаксина Е.В. К методике определения коэффициента вязкости аномальных жидкостей // Химия, физика и механика материалов. 2021. № 4(31). С. 94-105.
  • Петров А.Г. Точное решение уравнений осесимметричного движения вязкой жидкости между параллельными плоскостями при их сближении и раздвижении // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2019. № 1. С. 58-67. https://doi.org/10.1134/S0568528119010109
  • Kumitskiy B.M., Savrasova N.A., Mel'kumov V.N., Aralov E.S. Mathematical modeling of cold pressing the sheet composite // Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2020. № 3(47). P. 55-64. https://doi.org/10.36622/VSTU.2020.47.3.005
  • Kumitskiy B.M., Savrasova N.A., Nikolaichik A.V., Aralov E.S. Rheological modeling of the stress-strain state in flat compaction of composite materials // Russian Journal of Building Construction and Architecture. 2020. № 4(48). P. 21-30. https://doi.org/10.36622/VSTU.2020.48.4.003
  • Ostwald W., Auerbach R. Ueber die Viskositat Kollaider Losungen im Struktur - Laminar - und Turbulenzgebiet // Kolloid-Zeitschrift. 1926. № 38. P. 261-280. https://doi.org/10.1007/BF01460846
  • Сабуров А.М., Борисова А.В. Современное оборудование для формования заготовок теста для пиццы // Инновационные технологии в пищевой промышленности: Сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Самара, 14-16 апреля 2016 года. Самара: Самарский государственный технический университет. 2016. С. 75-77.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp