Факультет

Студентам

Посетителям

Работы Скофилда, Скотт Блэр и Хальтона о свойствах теста

Большая часть специфических реологических свойств теста была изучена и описана Скофилдом и Скотт Блэр еще 25 лет тому назад. Они ставили самые несложные опыты и в том числе изучали удлинение вертикально подвешенного куска теста в форме цилиндра под влиянием его собственного веса. Но большую часть своих опытов они проводили, используя горизонтальную установку, на которой определялось растяжение цилиндров теста, плавающих на поверхности ртути, и величина соответствующего усилия.

В зависимости от задачи, которую они себе ставили при каждом отдельном опыте, они меняли те или иные детали своего прибора. Аналогичные приборы применялись также и другими исследователями.

Скофилд и Скотт Блэр установили, что текучесть в тесте проявляется только в том случае, когда его напряжение превышает определенную предельную величину или напряжение сдвига. В этом отношении тесто ведет себя как «Тело Бингама». При более низких напряжениях деформации полностью исчезают как только напряжение снимается.

Независимо от того, сопровождается ли деформация упругости постоянной деформацией вязкости (при высоких напряжениях) или не сопровождается (при низких напряжениях), в том и другом случае требуется определенный период времени для того, чтобы после снятия напряжения тесто снова приняло прежнюю равновесную форму. Тесто в данном случае проявляет отставание упругой деформации (упругое последействие), подобно телу Кельвина. Отставание упругой деформации дает возможность объяснить петли гистерезиса в кривых напряжения, полученных при периодических постепенных снижениях и увеличениях напряжения. В отличие от взглядов Скофилда и Скотт Блэр современные авторы не видят необходимости в каком-либо другом объяснении для упомянутого факта.

Разнообразные опыты Скофилда и Скотт Блэр показали, что вязкость теста и вообще его сопротивление деформации возрастают с увеличением сдвига; причем скорость сдвига соответственно снижается. Еще одно доказательство в пользу этого явления приводится Хальтоном. Упомянутые авторы назвали это явление механическим упрочнением по аналогии с таким же явлением в металлах. Современные авторы предпочитают другое название — «структурная активация», поскольку изменения свойств теста носят явно временный характер. Помимо того, что рассматриваемое явление зависит от величины сдвига, видимая вязкость снижается по мере увеличения давления.

Кривые релаксации напряжения, полученные Скофилдом и Скотт Блэр и другими исследователями на аналогичных приборах, отклоняются от простой экспоненциальной функции для тела Максвелла. Для более исчерпывающего описания указанных результатов было бы необходимо показать модель, состоящую из нескольких параллельных тел Максвелла.

Показана модель, свойства которой приближаются к свойствам теста; впервые эта модель была предложена Скофилдом и Скотт Блэр и затем была видоизменена Рейнером. Эта модель составлена с учетом величины текучести, мгновенной и запаздывающей упругости и вязкого течения. Однако предложенная модель оказалась несовершенной, потому что она не дает объяснений распределения периодов релаксации для любого отклонения от линейного поведения или для колебания вязкости в зависимости от величины деформации. Приведены некоторые цифровые данные из работ Скофилда и Скотт Блэр и других исследователей. Поскольку цифровые показатели находятся в прямой зависимости от истории исследуемого куска теста, их следует рассматривать лишь как грубо ориентировочные.

В некоторых своих опытах Скофилд и Скотт Блэр доказали, что клейковина в основном ведет себя так же, как тесто. Однако клейковина не проявляет заметной величины текучести (сдвига), а период запаздывания у нее короче.

Пользуясь своей установкой, Хальтон и Скотт Блэр определили модуль и вязкость теста, приготовленного из муки разных сортов. Они установили, что тесто удовлетворительного качества для выпечки хлеба характеризуется высоким отношением вязкость/модуль с небольшим снижением видимой вязкости по мере увеличения напряжения. Это отношение соответствует периоду релаксации для простого тела Максвелла. По имеющимся материалам, тесто для выпечки хлеба отличается от теста, приготовленного из муки дурум (макаронного) тем, что в нем отклонения от линейного поведения более явственно заметны в отношении деформации упругости, в то время как тесто из муки пшеницы дурум наиболее отчетливо проявляет эти отклонения в отношении деформации вязкости.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: