375-大豆面团粘度模型的研究与在线粘度计(黏度-)

格式：pdf
大小：971.84 KB
文档页数：6

下载文档原格式

699-天然气气体粘度和雷诺数计算与在线粘度计(黏度-C++Builder)

雷诺数的计算在工程上常用的实用公式为¨ｏ
．胁＝¨５４×袅＝。．３５４×岳㈤
式中：风为雷诺数；Ｑ。为天然气质量流量（ｋｇ／ｈ）；Ｑ。为天然气体积流量（ｍ３／ｈ）；Ｄ为管道内径（ｍｍ）．
现场实测天然气体积流量取间隔为ｌｈ，２４ｈ的均值Ｑ，＝１１１５１．１２５ｍ３／ｈ，管道内径４５０ｍｍ，经计算得雷诺数屁＝６．９６４ｘ１０５．从这一数值可知，管道内流动的天然气，其流动状态为湍流，这一结论与实际情况是一致的．
在雷诺数计算中，天然气体积流量是取间隔为１ｈ，２４ｈ的均值，将这种取值方法得值船＝６．９６４×１０５与文［７］所推荐的相同管径管道雷诺数船＝６．９９２７ ×１０５相比，相对误差为ｏ．４ｌ％．若取连续１５个工作日体积流量的均值，计算所得雷诺数与推荐数相比，其相对误差为０．４７％．所以，在本例雷诺数计算中，天然气体积流量的取值方法是可行的．
６计算软件的实现
天然气粘度和雷诺数的计算软件，是采用ｃ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒ［６１编制完成的．运动粘度计算中相对密度ｐ值的计算，是调用文［５］中的计算程序得到．雷诺数计算中的体积流量（或质量流量）是一个平均值，其计算方法是，把计算时刻的时间值以小时为单位取整，以前１时刻为起点，逆时针取２４组存储流量值，求平均值即可．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｓｔｕｄｙａｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｎａｔｕｒａｌｍｉｘｇａｓＶｉｓｃｏｓｉｔｙｖａｌｕｅａｎｄＲｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔ｝ｌｅｅｎｇｉｎｅｅｄｎｇｅｘａｍｐＩｅ，ｐｒｏＶｉｄｅｓａｃａＩｃｕｌａｔｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｔｏｋｎｏｗｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄａｖｅｒａｇｅｎｏｗｎａｔｕ— ｍｌｍｉｘｇａｓｄｙｎａｍｉｃｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，ｋｉｎｅｍａｔｉｃａｌｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｎｄＲｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒ，ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｅｎ．ｏｒｏｆｖｉｓｃｏｓｉ— ｔｙａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｔｈａｔｔａｋｅｖ０１ｕｍｅｎｏｗｄａｔａｍｅｔｈｏｄｆｏｒＲｅｙｎｏｌｄｓｎｕｍｂｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ，ｐｒｏＶｉｄｉｎｇｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅｉｎ— ｔｅｒｆａｃｅｒｅａｌｉｚｅｄｂｙＣ＋＋Ｂｕｉｌｄｅｒｐｍｇｒａｍ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｐｍｇｒａｍｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔ｝ｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｎｏｗｓｔａｔｅａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｎ．ｏｒａｎａｌｙｓｉｓｔｏｔ｝ｌｅｓｙｓｔｅｍ．

发酵过程的在线黏度测量实例分析

发酵过程的在线黏度测量实例分析丁晓炯【摘要】发酵过程的时间较长,目前采用人工采样测量的方法来测量黏度,监控发酵过程,寻找合适的过程终点并根据过程情况优化工艺参数。

在发酵釜上安装在线黏度计,可以实时监控反应过程,通过对数据的对比分析,找到和人工测量方法之间的关系,同时也发现人工测量的问题,帮助优化工艺参数,提高产品的质量和产量。

【期刊名称】《生物化工》【年(卷),期】2018(004)006【总页数】6页(P39-44)【关键词】发酵;黏度;在线黏度【作者】丁晓炯【作者单位】[1]笙威工程技术服务(上海)有限公司,上海201399;【正文语种】中文【中图分类】TP274.41 发酵过程及黏度发酵是指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动，来制备微生物菌体本身或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。

发酵是人类较早接触的一种生物化学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。

现代发酵工程除了传统的发酵特征之外更有其优越性，反应设备也不只是常规的发酵罐，而是各种各样的生物反应器，自动化连续化程度高，使发酵水平在原有基础上有所提高和和创新。

在发酵期间，每隔一定时间应取样进行生化分析、镜检和无菌试验。

分析或控制的参数有菌丝形态和浓度、残糖量、氨基氮、抗生素含量、溶解氧、pH、通气量、搅拌转速和液面控制等。

对其中一些主要发酵参数可以用DCS或PLC进行反馈控制。

随着工艺控制要求的不断提高，其中有些项目可以通过在线测量和控制。

黏度是表征物流（尤其是流体）内部阻力大小的指标，而物料内部的阻力，往往与液体内物质的含量、分子量或结构有关，由于测量方法简单，黏度测量是目前开始使用的实验室和在线测量项目，在合成、浓缩等过程中被广泛使用[1-3]。

黏度作为发酵液的一个重要物理参数，长期以来未被给予足够的重视，也有人经过长期考察和统计分析，总结出黏度的变化规律，并运用到生产中，通过黏度的异常变化分析出部分低单位罐产生原因，有的放矢采取针对措施，取得了较好效果，特别是针对一台长期低单位罐，通过采取措施控制黏度，实施前后、发酵单位提高了12%以上[4]。

自然发酵对大黄米加工特性及黏豆包熟面团品质的影响

自然发酵对大黄米加工特性及黏豆包熟面团品质的影响边鑫;陈镜如;杨杨;范婧;王冰;邢童林;俞德慧;武娜;邢文静;孙司卉;葛红东;张娜【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2022(41)2【摘要】研究自然发酵对大黄米粉和生面团的加工性能及黏豆包熟面团品质的影响。

结果表明,自然发酵显著改善了大黄米粉的糊化特性(P<0.05),发酵4 d的大黄米粉糊化特性最佳,较未发酵大黄米粉的峰值黏度、谷值黏度、最终黏度、崩解值和回升值分别提高了1515 mPa·s、589 mPa·s、772 mPa·s、926 mPa·s、183 mPa·s,峰值时间和糊化温度变化不显著(P>0.05)。

大黄米生面团在自然发酵后储能模量和损耗模量呈先增加后降低的趋势,损失正切tanδ值显著下降(P<0.05),发酵2 d大黄米生面团具有较好的粘弹性。

发酵显著改善了大黄米黏豆包熟面团的质构特性和感官品质(P<0.05),与未发酵黏豆包熟面团相比,发酵4 d的黏豆包熟面团的硬度和胶着性分别降低了628.73 gf、556.53 gf,黏性和弹性显著增加33.62 gf和0.05(P<0.05),咀嚼性未发生显著变化(P>0.05),且感官评分最高为92分。

【总页数】5页(P193-197)【作者】边鑫;陈镜如;杨杨;范婧;王冰;邢童林;俞德慧;武娜;邢文静;孙司卉;葛红东;张娜【作者单位】哈尔滨商业大学;哈尔滨天一生态农副产品有限公司【正文语种】中文【中图分类】TS213.3【相关文献】1.抗冻蛋白对预发酵冷冻面团发酵流变特性和馒头品质的影响2.传统自然发酵黏豆包面团微生物菌群结构分析3.品质改良剂及燕麦酸面团对燕麦面团黏弹特性的改善4.不同原料组成对黏豆包酸面团的真菌菌群及流变学特性的影响5.发酵时间对面团加工特性及馕饼品质的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三种大豆蛋白对面团流变学特性的影响

三种大豆蛋白对面团流变学特性的影响何雅蔷;张九魁;安渊;芦骞;刘钟栋;刘秀芳【期刊名称】《中国食品添加剂》【年(卷),期】2010(000)004【摘要】在本实验中,将大豆分离蛋白粉、低温脱脂豆粉和大豆浓缩蛋白作为食品添加剂分别添加到小麦粉中,研究其对面团流变学特性的影响.实验结果表明,添加大豆分离蛋白粉后面粉的蛋白质含量增高,筋力增强,韧性增大,面团的加工品质增强;添加适量的低温脱脂豆粉不仅不会对面团拉伸特性产生不良影响,而且还会对面团的拉伸特性产生一定的改善作用,低温脱脂豆粉添加量为4%的面团各项流变学指标最优,说明4%的添加量有助于改善面团流变学指标;功能性大豆浓缩蛋白和豆奶宝大豆浓缩蛋白使面团的吸水率增加,形成时间和弱化度减少,粉质质量指数增加,同时,使面团的拉伸曲线面积、延伸度、拉伸阻力以及拉伸比增大.【总页数】8页(P206-212,168)【作者】何雅蔷;张九魁;安渊;芦骞;刘钟栋;刘秀芳【作者单位】河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052;河南工业大学粮油食品学院,郑州,450052【正文语种】中文【中图分类】TS202.1【相关文献】1.大豆蛋白速凝特性研究--I热处理条件对大豆蛋白速凝特性的影响 [J], 钟芳;王璋;许时婴2.工业改性对大豆蛋白结构及大豆蛋白-肌原纤维蛋白复合凝胶的影响 [J], 贾子璇; 冉安琪; 刘季善; 李杨; 王中江; 江连洲3.不同淀粉对小麦面团流变学特性及馒头品质的影响 [J], 马畅;王小凤;梁春艳;关家乐;朱旻鹏4.添加猴头菇粉对面团流变学特性及挂面品质的影响 [J], 杨宇;方丝云;高嘉星;张国权5.香菇粉对小麦粉面团流变学特性的影响研究 [J], 罗海澜;罗海淑;王会娟;豆康宁;王飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

面粉粘度检测方法

面粉粘度检测方法
1、仪器与设备
1.1 涂-4粘度计
1.2 秒表
1.3 电炉
1.4 100ml 烧杯
2、测定方法（15ml面粉+200ml水）
1. 称15g面粉，先加入30ml水，搅拌均匀至没有面粉颗粒。

2. 加入100ml水，搅拌均匀缓慢倒入一300ml烧杯中，弃掉杯底沉淀，剩下的70ml水全部装入面粉溶液的烧杯中，搅拌均匀。

3. 放入电炉加热，不断搅拌，不能沾底，烧开后，调到小火，煮到全开。

4. 静置冷却，不能搅动（夏天30分钟，冬天15分钟）感觉不烫手为止，小心取出上层结皮部分。

5. 将样品倒满粘度计漏斗中，打开阀门，开始计时，同时不断地向漏斗中加满样品，直至加完
6．看下面烧杯中的面粉到100ml刻度时按下秒表，计时间。

注：该法测定时间大于60秒为合格
[此文档可自行编辑修改，如有侵权请告知删除，感谢您的支持，我们会努力把内容做得更好]。

食品(面团)体系表面胶粘性的流变学机理及其表征

ｐｅｓｒｓｎｉｖｄｅｉｅ（Ａ）ｔｅｒｒｓｕｅｅｓｔｅａｈｓｖＰＳｉｈｏｙ，ａｄＨｏｅｅｈｏｙＩｔｕｎａａｕｅｎｓｏｎｓｎｙｔｅｒ．ｎｓｒｍｅｔｌｍｅｓｒｍｅｔｆ
ｔｅｆｏｔｅｒａｔｒａｏｃｒｎｔｅｆｌｆｃｒａｈｍｉｔｙａｄｂｏｅｈｏｏｙｒｓａｃｈｒｎｉｒａｅｓｗｉｈｇｅｔｃｎｅｎｉｈｉｄｏｅｅｌｃｅｓｒｎｉｔｃｎｌｇｅｅｒｈｅｄｒｎａｔｅａｅ．Ｔｈｒｅｌｇｃｌｅｈｎｓｓｆｏｇｓｉｋｎｓ，ｔｅｒｏｒｓｏｄｎｕｉｇｐｓｄｃｄｓｅｈｏｏｉａｍｃａｉｍｏｄｕｈｔｉｅｓｃｈｉｃｒｅｐｎｉｇ
面团（ｏｇｙｔｍ）Ｉ是一个极为复杂的体ｄｕｈｓｓｅｃ］
中图分类号：１．ＴＳ２３２
文献标识码：Ａ
ＲｈｏｏｉａｃａｉｎａｕｅｎｓｏｔｋｎｓｎＦｏ／ｏｇｙｔｍｅｌｇｃｌＭｅｈｎｓａｄＭｅｓｒｍｅｔｆＳｉｉｅｓｉｏｄＤｕｈＳｓｍｓｃｅ
ＨＵＡＮＧｅ— ｉｇ，ｊＡｕ－ｉ，ＷｉｎｎＩＣｈｎｌＬＩＸｉｎｙＲ．Ｃ．Ｈｏｅｅ。ａ－ｕ，ｓｎｙ
维普资讯
第２５卷第２期
２００６年３月
食品与生物技术学报
ＪｕｎｌｏｏｄＳｉｎｅａｄＢｏｅｈｏｏｙｏｒａｆＦｏｃｅｃｎｉｔｃｎｌｇ

淀粉和变性淀粉的粘度测定方法及在线粘度计

此外 ,也用乌氏粘度计进行淀粉糊液特
另外 ,福特怀、涂氏粘度计实际为漏孔型性粘度的测定 ,只要正确制样 ,精心操作 ,可
漏得精确的结果。
板、标签纸的胶粘剂、造纸或建筑涂料、纺织
浆料等产品。
4 旋转粘度计
3 毛细管粘度计
旋转粘度计是应用很广的粘度计 ,其工作原理为转速一定的转子 ,在流体中克服液
此外 ,若淀粉糊液的摇动不当 ,对其粘度的测定结果有很大的影响。正确的做法是用
26
《广东造纸》 1999. No . 1
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
食指按紧容量瓶瓶塞 , 将其倒置 , 在 6 ～ 9s 控制流度较小或接近的产品的质量。因此 ,
碱流度可作为变性淀粉的粘度测定和淀粉制粘度计测定比较合适。因此 ,可以根据产品
品规格划分的标准。在国外 ,稀糊类商品淀控制的粘度范围 ,选用合适内径的品氏粘度
粉的规格往往以流度来表示 ,如酸变性淀粉计进行测定控制 ,达到更精确之目的。
的流度为 10 F～90 F ,氧化淀粉为 10 F～85 F 。
2 流度和流度计
应用酸、热、氧化等若干变性方法 ,使淀粉糊粘度大为降低 ,这些变性淀粉统称为稀糊淀粉 (t hinboiling starch) ,在造纸、纺织行业
16 蒸馏水 25
35
16 1 # 样 25
35
16 2 # 样 25
35
16 3 # 样 25
35
17″7 14″7 12″6
各部分所受的剪切速率较均匀 ,便于直接测定剪切应力 ,旋转粘度计在研究和测量非牛顿流体方面具有优越性 ,也适于测量高粘度的流体 ,填补毛细管粘度计的不足 ,常用来测量流体的流变曲线 ,所得数据便于比较 ,测量方便。

发酵液粘度的测定(精)

10g/L ；氯化钠5g/L ；pH7.0-7.2）。 3.仪器：水浴恒温槽，奥式黏度计，计时器，移液管，
洗耳球。
8
四、实验步骤
（一）培养基灭菌 ➢ 取250ml三角瓶1只，加入配好的液体培养基， 121℃、0.103MP、15min灭菌冷却。（二）种子活化和接种 ➢ 将酵母菌接入培养基，25℃培养活化。取活化后的酵母菌接入已灭菌冷却的三角瓶培养瓶中，振荡混匀。
微生物发酵工程实验
中南民族大学工商学院环境与生物工程实验教学中心
1
实验三、发酵液粘度的测定
一、实验目的二、实验原理三、实验材料四、实验步骤五、实验结果六、注意事项七、思考题
2
一、实验目的
1、掌握毛细管黏度计测量黏度的方法； 2、了解发酵液的流变学性质。
3
二、实验原理
黏度代表流体流动时内摩擦阻力的大小，为克服内摩擦阻力，必须消耗一定能量，并转化为热。粘度就是这种能量消耗速率的度量。本实验采用毛细管粘度计法测定发酵液的粘度。
9
四、实验步骤
（三）培养 ➢ 将已接种的三角瓶培养液置于振荡培养箱， 200r/min，28℃培养48h后取出。（四）测定发酵液通过毛细管的时间t1 ➢ 调节恒温槽温度，在洗净烘干的奥式黏度计中用量筒移入10ml培养液，然后垂直浸入恒温槽中。恒温后，用洗耳球将液体吸到高于刻度线a，再让液体由于自身重力下降用秒表记下液面从a流到b的时间t1，重复三次，误差不得超过0.2秒，取平均值。
8LV
P=ρgh
式中 h—推动液体流动的液位差；ρ—液体密度；
g—重力加速度。
6
二、实验原理
如果每次取样的体积一定，则可保持h在实验中情况相同。
1 1t1 2 2t2

大豆浓缩蛋白溶液表观粘度的研究

东台山），盐酸（ＡＲ，广东广州１
１仪器．２
（凝胶）体系在加工过程中的流变行为对其形态结构的
形成与发展会产生重要的影响；同时，其流变行为与组分间的相互作用、相形态结构密切有关，流变响应能够准确地反映相形态结构的变化…。大豆蛋白溶液粘度对剪切速率具有很强的依赖
ＦＥＮＧｎｇｌｎｇ．ＯＮＧｉｎＬｉ－ｉＸＩＪａ
（．ｏｌｅｆｈｍｉｌｃｅｃｓｎｅｈｏｇ，ｈｎｉｇＮｒｌｉｒｔ，ｈｎｉｇ５４４，ｈｎ）１ｌｇＣｅｃｉｅｄＴｃｎｌｙＺａｊｎｏｍａＵｎｖｓｙＺａｊｎ２０８ＣｉａＣｅｏａＳｎａｏａｅｉａ
，
ｃｕｄｉｃｅｓｅａｐｅｔｉｏｉｆＰｕｒｅｃｅｓｆｅｅａｕｅｌｄｔｅｄｃｅｅｏｔｅａｐｅｔｉｏｉｆＰｏｌｒａｅｈｐａｎｓｓｔｏＳＣｂｔｕｔｒｎｒａｅｏｔｍｐｒｔｒｔｅｒａｆｈｐａｎｓｓｔｏＳＣｎｔｒｖｃｙｆｈｉｅｏｈｓｒｖｃｙ
流变仪（型号：Ｒ５，美国Ｔ公司）５０Ａ，酸度计（上海），电子天平（北京赛多利斯）１实验方法＿３
性。要描述非牛顿流体的稳态流动，需要在很宽的剪切速率范围，而用动态试验方法施加很宽的频率是很
好的一种评价方法。粘度和动态粘弹性是大豆降低。
关键词：大豆浓缩蛋白；流变学；表观粘度

利用DSC和NMR表征组织化大豆蛋白中水的状态和分布

利用DSC和NMR表征组织化大豆蛋白中水的状态和分布陈锋亮，魏益民，张波中国农业科学院农副食品科学与技术研究所农业部农产品加工和质量控制重点实验室，北京 100193文章信息文章历史：在2010年1月7日被接受；在2010年3月22日修订后的形式被接受；在2010年4月30日被公认；在2010年5月8日被发布在网上关键词：大豆分离蛋白挤压组织化水的状态和分布差示扫描量热分析（DSC）低场核磁共振（LF-NMR）摘要：为了探究在挤压蒸煮工艺中水的作用和划定低中间水分与高水分挤压技术的科学依据，在28-60%含水量和140-160℃烹饪温度下使用中式规模双螺旋杆挤压机对大豆分离蛋白进行加工。

采用差示扫描量热法（DSC）和核磁共振(NMR)分析了组织化大豆蛋白中经过不同处理的水的状态。

利用磁共振成像表征组织化蛋白中水分布的特点。

结果表明：在组织化大豆蛋白中至少存在两类不同状态或流动性的水，并且由差示扫描量热法和核磁共振测得的组织化大豆蛋白中水的状态和临界含水量的结果是一致的。

组织化大豆蛋白中的水分布均匀，且其分布强度随总含水量的增加而显著增加。

1引言作为一种连续式的高效烹饪、搅拌及成型的工艺，挤压已经越来越多地用于生产早餐麦片，婴儿食品，扁平面包，点心，肉和奶酪类似物改性淀粉等（1789年，哈珀；2006年，丁等）。

挤压工艺涉及到系统中水的一个重大贡献。

水在热塑性挤压工艺中执行着几个基本功能，如润滑剂、增塑剂及反应试剂等，降低玻璃化转变温度，以确保面团熔体粘度降低，最终促使融化的面团（1993年，Tolstoguzov；2010年，陈等）从机械能转化为不同的转换率。

在挤压过中，水流动性和分布的的差异可能会导致不同程度的原料混合和物理化学反应，最终会造成各挤出物具有不同的结构和组态。

因此，当务之急就是要调查挤压蒸煮工艺中水的的作用，为控制挤压工艺，生产理想的挤出物。

高水分挤压是一种新兴的有前途的技术，能将植物蛋白转化成可口的肉样产品。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

广泛的模型 . 如在正常的参数范围内，不能较准确
地满足粘度描述的需要，那么再考虑公式（6）的模
型.
2 试验设计
2.1 模型转化公式（3）属非多项式曲面模型，所以必须通过
多元变换设计，进行一次变换和一次编码，将原非多项式曲面模型，转化为线性或非线性回归模型 .
公式（3）是乘积模型，因此可以转化成如下
viscosity determination
对于幂律流体，流动行为指数 I 可通过下式
计算：
式中
I
=
d In"W d In!app
!~ app——— 表观剪切速率
!~ app = 4 OV /!R3
（10）
本装置的记录曲线是柱塞下降量随时间的变
化曲线，通过本曲线可计算出通过出口的体积流
量，即
OV = SL降 / I'
3 516 . 667 I + 273
> ex（p -
6 . 383M）
该模型
F = 1 791 . 26 ! F0.0（1 3，2）= 99 . 17
所以模型的拟合度很好 .
（2）经后续研究表明，该粘度模型可被很好
地被应用于单螺杆食品挤压蒸煮机螺槽内大豆面
团温度场和速度场的仿真计算［6］.
In!~ app 3 . 524 3 . 952 3 . 761 3 . 952 3 . 524
#
In#
2 020 . 297 7 . 611
1 719 . 863 7 . 450
1 489 . 208 7 . 306
925 . 191 6 . 830
1 614 . 854 7 . 387
图 1 粘度测定装置工作部件 Fig. 1 Working part of the eguipment for
OV——— 体积流量，m3 / s
出，结果也以 In# 表示 .
表 2 变量转换及试验结果 Tab.2 Variable transformation and experimental results
序号 1（/ I + 273） M !~ app 1 0 . 002 48 0 . 399 33 . 920 2 0 . 002 48 0 . 368 52 . 039 3 0 . 002 42 0 . 384 42 . 991 4 0 . 002 36 0 . 399 52 . 039 5 0 . 002 36 0 . 368 33 . 920
该公式与公式（2）的区别是考虑了时间与物
料反应程度对粘度的影响 . （3）Morgan 等人提出的粘度模型［4］为
T = a > ex［p !En / R（ t + 273）+ bM］>
［（f0 /v' ）l / 2
+
l
T0l
/
2］2
>
｛l
+
（l
-
M）［2 l - ex（p - I Pt ，t' ）］｝（ 5 ）
式中 a、b、 ——— 常数
f0 ———0 剪切速率时的剪应力，Pa
T0l——— 高剪切限粘度，kg（/ m·S）
Pt，t' ——— 温度 - 时间历程函数的积分
! Pt，t' = ex［p - !Ed / R（ tt' ）］c t'
式中!Ed 为变性活化能，kcal / mol；tt' > tc，tc 是蛋
R——— 气态常数，8 . 314 J（/ mOI·K）
t——— 物料温度，C
M——— 物料湿含量
C——— 常数
该公式在学术界和工程界得到了普遍的承认
和应用，但它不是对"' 全部的值域都是适用的 . 当"' " 0 时，! "!0；当"' " 时，! "! ，并且 !0 和! 都是非零且有限的 . 然而，公式（2）却不具有上述特性，只对"' 的中等值域适用 .
第 22 卷第 2 期
江苏理工大学学报（自然科学版）
VOI. 22 NO. 2
2001 年 3 月
JOurnaI Of Jiangsu University Of Science and TeclnOIOg（y NaturaI Science）
Mar. 2001
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
3.1 试验材料
试验所用材料成分：大豆粉 85% ；食盐 l0% ；
纯碱 5% ；样品初始含水量 ll . 94% .
3.2 试验装置
本试验所用的装置是日本的 KOKA 流动试验
机，其主要部件如图 l 所示 .
物料通过出口处其壁面剪切速率v' W 和剪切
应力fW，可通过下面的式子计算：
fW = !pR / 2 L
取值范围为：l30 C < T < l50 C；0 . 368 < M <
0 . 399. 试验安排见表 l.
表 1 粘度测定试验方案及结果记录 Tab.1 Experimental scheme and results of
Viscosity determination
试验号
l 2 3 4 5
温度（ C ）
白质变性的临界温度，对于大豆蛋白 tc > 70 C .
以上是使用较多的几种幂律粘度模型 . 如前
所述，它们的不足都是不能在v' 的整个值域内准
确地描述物料的粘度，为此作者利用 Olcroyc 方
程［5］建立了如下一种模型［6］为
T
= T0
l l
+ +
al·v' 2 a2·v' 2
（6）
式中T0、al 和 a2 都是正的常数 . 应用该模型可得到，当v' " 0 时T"T0；当v'
个水平值即可，所以选用 L（4 23）正交表安排试验 . 文中使用的装置可以控制的条件是温度、湿
含量和压力，然而模型需要控制的条件是温度、湿含量和剪切速率 . 虽然剪切速率v' 是 !p 和体积流量 OV 的函数，但其关系比较复杂，无法直接换算 . 以实际生产中v' 的大小为依据，进行反复预备试验，得到的压力取值范围为 l . 9 > l05 Pa < p < 3 . 6 > l05 Pa. 根据生产实际，温度和湿含量的
作用时间的影响，对物料在机中的粘度进行了较
为深入的探讨 .
（1）J . M. Harper 等人经过长期地实践和统计分析，提出了如下的经验公式［2］： ! = !!"' n-1 X ex［p !En / R（ t + 273）］X ex（p CM）
（3）
式中
!!——— 参考表观粘度，kg（/ m·s） !En——— 流动活化能，kcaI / mOI
压头端面积 S = 1 > 10-4 m2 .
表 2 中数据经过拟合计算，得出如下结果：
In# = 4 . 391 - 0 . 838In!~ + 3 516 . 667（/ I + 273）
- 6 . 383M
（13）
其复相关指数 R = 0.999 91，R2 = 0.999 81，
说明该曲线线性度是相当好的 . F 值为 1 791.26，
多项式模型：
y = I0 + Il zl + I2 z2 + I3 z3
（7）
变换公式为
y = lnT，I0 = lnT# Il = n - l，I2 = !En / R
I3 = C，zl = lnv'
z2 = l（/ t + 273），z3 = M
2.2 回归试验设计
由于本试验是一个待定参数的确定试验，给两
（8）
式中 fW——— 剪切应力，Pa !p——— 压差，Pa
R——— 孔的半径，m
36
江苏理工大学学报（自然科学版）
2001 年 3 月
L——— 孔长，m !~ W =［（3 I + 1）/ 4 I ］>（4OV /!R3）（ 9 ）式中 !~ W——— 剪切速率，1 / s
（1）
式中 #——— 剪切应力，Pa "' ——— 剪切速率，1 / s
n——— 流动行为指数
I——— 稠度指数
为了便于计算，可将式（1）转化为
# = !"'
（2）
式中! = I"' n-1，称为表观粘度，单位为 kg（/ m·s）.
基于以上理论基础，国外学者在螺旋挤压蒸
煮技术的研究中，附加地考虑到了温度、湿含量和
3 516 . 667 t + 273
X ex（p - 6 . 383M）
［关键词］大豆；面团；粘度；模型
［中图分类号］TS201.1；0373 ［文献标识码］A ［文章编号］1007 - 174（1 2001）02 - 0034 - 04
粘度是影响螺杆食品挤压蒸煮机物料流速、功率消耗、物料温升，乃至产品加工质量的重要参数 . 随着流变学的不断发展，食品流变学的进一步完善，关于生物物料粘度模型的研究愈来愈深入 . 在进行螺杆挤压蒸煮机的作用机理研究过程中，粘度模型的确定是一个极为关键的环节 . 文中以大豆面团为例，将建立其粘度与剪切速率、温度、湿含量及受剪时间的关系 .
4 数据处理与参数拟合