ЭлБиб

13 / 54

Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» № 2, 2018
13
with GOST 31663-2012, GOST R 51486-99, and GOST R 51483-99 on the Bruker-Scion 436 GS gas-liquid
chromatograph. Evaluation of the rheodynamic properties of samples of pure sunflower oils and their
miscella, prepared on the basis of n-hexane, were carried out using a Rheotest RH 4.1 viscometer with
thermostat and computer to control the research and process the results. The results of studies in the
form of graphical functions ( ) τ γ f = , ( ) μ γ f = и ( ) μ τf = , obtained at the temperatures of 35 and
75оC, and gradients of the shear rate γ in the range of -1 -1 2с 600с÷ are presented. It has been established
that the numerical values of the coefficient of dynamic viscosity μ did not differ significantly
at 8
-1 γ =100с and
11
-1 γ = 600с . In the article it is shown that it is expedient to process rheological data
in the form of function ( )
μ τf = , in order to be more informative. The rheological data obtained for the
micelles are suggested to be approximated by a pseudoplastic fluid model, the functional dependence
( ) μ γ f = for which can be represented as the sum of the individual functions expressed. An equation
to approximate the dependence of the coefficients of dynamic viscosity of sunflower oils and their
miscella is suggested.
Keywords: edible vegetable oils; miscella; structural and rheological properties; dynamic viscosity coefficient;
gradient of shear rate; tangential stresses.
Введение
Растворы пищевых растительных масел (ПРМ) в органических растворителях – масляные
мисцеллы – появляются в технологической цепочке производства масел на стадии экстракции
твердого маслосодержащего жмыха, образующегося после прессования масличного сырья, жидкими
экстрагентами, например, бензином марки «Нефрас», основной фракцией которого является н-гексан.
После проведения процесса экстракции масляные мисцеллы ПРМ нагреваются в многоступенчатой
дистилляционной установке для удаления растворителя и выделения фракции растительного масла
[1]. Далее фракция растительного масла рафинируется, то есть обрабатывается химическими
реагентами, затем дезодорируется, быстро нагревается и подвергается охлаждению до состояния,
соответствующего нормируемым показателям качества пищевого растительного масла [1, 2].
Успешное моделирование тепло- и массообменных процессов в дистилляционной установке
зависит от достоверности данных о физических свойствах масляных мисцелл. Так, например,
динамическая вязкость μ влияет на численное значение коэффициента теплоотдачи α , поэтому
сведения о реодинамических характеристиках масляных мисцелл имеют большое значение для
расчета тепло- и массообменного оборудования (ТР ТС 024/2011. Технический регламент
таможенного союза).
Известны методы измерения динамической вязкости жидкостей при помощи вискозиметра
Энглера и вискозиметра Гепплера, подробно описанные в [3]. Для определения величин
коэффициентов динамической вязкости μ масляных мисцелл и ПРМ в основном использовался
вискозиметр с падающим шариком (вискозиметр Гепплера). Его конструкция состоит из вертикально
расположенной стеклянной трубки, которая заполнена исследуемой жидкостью, плотность 1 ρ которой
известна. Стеклянная трубка градуирована двумя отметками, верхней и нижней, определяющими
длину пути L. В жидкость помещается шарик, изготовленный из твердого материала известной
плотности 2 ρ . В процессе эксперимента измеряется время t, за которое шарик пройдет путь L.
По времени падения шарика в исследуемой жидкости определяется коэффициент динамической
вязкости μ исследуемой жидкости при данной температуре, который может быть найдет при помощи
уравнения
( )
2 1 μ ρ – ρК t = ,
где: μ – коэффициент динамической вязкости исследуемой жидкости при температуре опыта (сПз);
K – константа шарика (прилагается к прибору в виде таблицы);
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека