МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПШЕНИЧНОГО И РЖАНОГО ТЕСТА

аспирант Родичева Н. В.1 , д.т.н., проф.Черных В.Я.1 , к.т.н. ,ст.преп., Болтенко Ю. А.2

1- ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе 11

2- НИУ «Белгородский государственный университет», 308015, г. Белгород, ул. Победы, д. 85

     Формирование структуры полуфабриката начинается на стадии его приготовления, основополагающей операцией которой является замес теста. Оценивая реологическое поведение, например, пшеничного теста при замесе по параметрам фаринограммы устанавливается в первую очередь консистенция теста и момент его готовности. Консистенция теста позволяет устанавливать необходимое количество воды, но при этом отсутствует информация о вязкости теста после замеса, т.е. информация о связности коагуляционной структуры для ржаного теста и коагуляционно-кристаллизационной структуры для пшеничного теста.

     Существующие ротационные вискозиметры не позволяют измерять вязкость пшеничного теста, являющегося упруго-вязко-пластичным материалом, поэтому необходимо разработать современные методы контроля вязкости пшеничного и ржаного теста.

     Для разработки методов использовали информационно-измерительную систему, включающую прибор «Структурометр СТ-2», разъемную кювету и индентор «Пластина ребристая» (см.рис. 1), которые в свое время использовали для получения кривой ползучести с помощью прибора «Вейлера-Ребиндера». Данное решение позволяет измерять относительную деформацию полуфабриката, которая необходима для расчета его вязкости.

Рисунок 1- Информационно-измерительная система на базе прибора «Структурометр СТ-2».

На рисунке 2 показаны характерные кривые изменения усилия нагружения на инденторе «Пластина ребристая» в зависимости от величины деформации полуфабриката.

Рисунок 2 – Влияние величины деформации пшеничного теста (а) и ржаного теста (б) на изменение усилия нагружения на инденторе «Пластина ребристая»

    Из рисунка 2 видно, что кривые нагружения для разных полуфабрикатов принципиально отличаются друг от друга. У ржаного теста, по сравнению с пшеничным, наблюдается участок, на котором усилие нагружения с какого-то определенного момента остается практически постоянным при значительном увеличении деформации – это свидетельствует о том, что происходит течение полуфабриката и его вязкость можно определять по формуле:

     Методика определения вязкости ржаного теста основана на определении участка течения кривой (рисунок 2б) и соответствующего ему промежутка времени, которое отражает процесс сопротивления теста относительному смещению его слоев при определенном значении предельного напряжения сдвига, обусловленного создаваемым усилием нагружения и площадью (с двух сторон) индентора «Пластина ребристая».

     Для пшеничного теста определение его вязкости строилось на определении скорости релаксации механических напряжений (λ), созданных ребристой пластиной при деформировании с её помощью пробы анализируемого полуфабриката. На рисунке 3 приведена характерная кривая изменения усилия нагружения на инденторе «Пластина ребристая» при деформировании теста и после фиксирования положения индентора в пробе анализируемого полуфабриката на определенное время.

Рисунок 3 – Изменение усилия нагружения на инденторе при деформировании теста и после фиксирования индентора в пробе анализируемого полуфабриката

При математической обработке экспоненциальной части кривой изменения усилия нагружения (F) на инденторе определяется вязкость пшеничного теста:

     Таким образом, на основании проведенных исследований разработаны методы контроля вязкости пшеничного и ржаного теста, заключающиеся в определении усилия нагружения на инденторе «Пластина ребристая», обеспечивающим определенную относительную деформацию полуфабрикатов, а затем в установлении параметров экспоненциального закона релаксации механических напряжений для пшеничного теста и параметров течения ржаного теста, с последующим расчетом искомой реологической характеристики.

     Источник: Программа и сборник материалов третьей научно-практической конференции с международным участием “Управление реологическими свойствами пищевых продуктов” 15-16 ноября 2012 г., Москва.