ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 5, 2010

Производство фр товых и овощных со ов — од-

на из наиболее быстро раст щих отраслей плодо-

овощной промышленности, а в нашей стране, та

и за р бежом. При этом величивается не толь о

объем вып с аемых со ов, но и их ассортимент. Осо-

бенно это относится онцентрированным со ам,

высо ая востребованность оторых на рын е об -

словлена их химичес ой и ми робиоло#ичес ой

стабильностью. В то же время процессы онцентри-

рования со ов являются весьма энер#оем ими, а

ачество онцентрата определяется целым омпле -

сом физи о-химичес их, биохимичес их и ор#ано-

лептичес их по азателей.

Ряд зар бежных фирм в целях снижения энер#о-

ем ости и л чшения ачества онцентратов исполь-

з ют трехстадийный процесс, представляющий со-

бой омбинацию льтрафильтрационно#о осветле-

ния, обратноосмотичес о#о онцентрирования и вы-

паривания. Это позволяет, по данным фирмы «Альфа

Лаваль», снизить энер#озатраты на 25–40 % по срав-

нению с процессами прямо#о выпаривания. При

этом стадия обратноосмотичес о#о онцентрирова-

ния обеспечивает достижение 25–35 % онцентра-

ции с хих веществ.

Особенности проте ания азанных стадий, он-

стр тивные параметры соответств ющих аппара-

тов, а та же ачество пол чаемых со ов и онцентра-

тов в значительной мере зависят от реоло#ичес их

свойств последних.

Цель настоящей работы — из чение реоло#и-

чес их свойств яблочно#о со а и становление ви-

да реоло#ичес о#о равнения, описывающе#о зави-

симость динамичес ой вяз ости со а от онцентра-

ции с хих веществ, температ ры и с орости сдви-

#а, для послед юще#о использования в математи-

чес их моделях процессов мембранной фильтрации

и выпаривания.

Ка известно [1], вяз ость растворов полимеров в

общем сл чае является ф н цией с орости сдви#а

. ,

температ ры

, онцентрации

(

. ,

(1)

Зависимость вяз ости от температ ры описывает-

ся равнением Френ еля–Эйрин#а

(

) =

exp(

(2)

#де

– постоянная, Па с;

— энер#ия а тивации,

Дж/моль;

= 8,314 — ниверсальная #азовая посто-

янная, Дж/(моль К);

— абсолютная температ ра

среды, К.

Для описания эффе тивной вяз ости пищевых

неньютоновс их сред с предельными (наибольшим и

наименьшим) значениями вяз ости спешно ис-

польз ется в последнее время равнение Керри [2]:

(

. ) =

–

)[1+(

θγ

. )

]

(n-1)/2

(3)

#де

— начальная и онечная ньютоновс ие вяз-

ости, Па с;

— хара теристичес ий оэффициент,

с;

— инде с течения.

Объе том исследования в данной работе являлся

яблочный со , выработанный из ябло , взращенных

в средней полосе РФ. Пробы со а различной он-

центрации (9,2; 16; 22; 35; 40; 50; 58; 67 %) были по-

л чены онцентрированием осветленно#о со а в ла-

бораторном ва мном ш аф при температ ре 50 °С

и остаточном давлении 2–3 Па. Концентрацию с -

хих веществ определяли весовым методом (при точ-

ности взвешивания ±0,001 #) после даления вла#и из

навесо методом ва мной с ш и при выше азан-

ных словиях. Реоло#ичес ие исследования в интер-

вале «безопасных» температ р (20; 30; 40; 50 °С) про-

ведены на ротационном вис озиметре, описанном в

работе [3], в дв х режимах: в диапазоне с оростей

сдви#а

. = 1–100 с

-1

— в режиме постоянно#о момен-

та (

= const), в диапазоне

. = 100–1000 с

-1

— в режи-

ме постоянной #ловой с орости ротора (

= const).

В рез льтате исследований в соответствии с вы-

бранными значениями температ р были пол чены

по четыре #рафи а

(

. ) для аждой пробы.

Энер#ия а тивации вяз о#о течения

для аждой

пробы определена со#ласно равнению (2) из на ло-

на э спериментальных #рафи ов ln

(

-1

На рис. 1 представлена пол ченная зависимость

энер#ии а тивации вяз о#о течения от содержания

с хих веществ. Значение

= 15410 Дж/моль при

= 0 отвечает энер#ии а тивации воды, вычисленной

анало#ичным образом по известной [4] зависимости

ее вяз ости от температ ры для диапазона 0...100 °С.

Для пол чения более достоверных рез льтатов в

части становления вида реоло#ичес о#о равнения

э спериментальные #рафи и

(

. ) для аждой про-

бы были приведены температ ре

= 298 К (рис. 2).

Для приведения использована выте ающая из

равнения (2) зависимость

(

. ) =

(

. )exp[

(

)(

-1

–

-1

(4)

УДК 663.813:634.11

Исследование реоло ичес их свойств яблочно о со а

Аспирант О.А.АЛЮХАНОВА, д-р техн. на В.Н.ВОДЯНОВ, анд. техн. на С.Б.СЫСУЕВ

Мордовс ий #ос дарственный ниверситет им. Н.П.О#арева»

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ И ПРОДУКЦИИ АПК

Ключевые слова:

яблочный со , онцентрирование,

равнение Керри, реоло(ичес ие хара теристи и, ин-

вариантные зависимости.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека