МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

Л.М.Капустина

«_»2011 г.

РЕОЛОГИЯ СЫРЬЯ, ПОЛУФАБРИКАТОВ

ХЛЕБОПЕКАРНОГО И КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Программа учебной дисциплины Наименование специальности (направления подготовки) 260202«Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»

Екатеринбург 2011

1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью изучения дисциплины «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» дисциплины заключается в приобретении и усвоении студентами знаний о физико-механических свойствах пищевого сырья полуфабрикатах и продуктов питания являющихся объектами переработки, с учетом технологических, технических и экологических аспектов производства.

Реология – это поток слоев дисперсных систем первого, второго и третьего типа. Дисперсная система первого типа представляет собой твердую дисперсную фазу и газовую дисперсионную среду. Дисперсная система второго типа – это твердая дисперсная фаза и жидкая дисперсионная среда. Третья дисперсная система состоит из твердой дисперсной фазы и сложной дисперсной среды – жидкости и газа.

Все системы образуют структуру пищевых масс имеющих сложные физико-химические и механические свойства. Эти структурные свойства описываются «Физико-химическая механика» – наукой, основоположником которой является академик П.А.Ребиндер. Согласно П.А.Ребиндеру, структуры, возникающие в дисперсных системах, можно разделить на два основных класса, различающихся по характеру взаимодействия частиц дисперсной фазы: конденсационно-кристализационные и коагуляционные. Эти системы образуют пищевые массы системы мука – вода являющиеся основой всей технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий. Дисперсионные системы образуют структурированную жидкость. Инженерная реология изучает законы движения слоев структурированной жидкости в технологических процессах пищевого производства.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

а) знать:

основы реологии, как науки, изучающей наиболее общие законы количественной связи между механическим напряжением и скоростями сдвига в разнообразных вязких и пластичных материалах;

взаимосвязи между реологическими характеристиками полуфабрикатов и качеством готовых продуктов;

определение оптимальных режимов механических воздействий на полуфабрикаты со стороны технологического оборудования;

выявление связи между изменением реологических свойств полуфабрикатов и временем окончания технологического процесса, например, при замесе;

влияние реологических свойств сырья и полуфабрикатов на выбор технологического оборудования.

б) уметь:

применять полученные знания в дальнейшей самостоятельной работе в промышленности и научно-исследовательских организациях;

осуществлять обоснованный выбор технологического оборудования с учетом реологических свойств полуфабрикатов;

использовать связь между этими свойствам и качеством готовых изделий;

пользоваться приборами для определения реологических свойств полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства в лабораторных условиях.

2. МЕСТО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Курс «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» является дисциплиной общепрофессиональной подготовки (ОДЛ.Ф.06), предусмотренной Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для инженеров-технологов по специальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий».

Дисциплина входит в цикл специальных дисциплин и изучается в 9 семестре при очной и заочной формам обучения.

Данной дисциплине должно предшествовать изучение общих и специальных дисциплин специальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий».

Знания, умения, навыки, полученные в процессе изучения дисциплины «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» используются при написании дипломных работ.

3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. Структура учебной дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 68 часов, в том числе:

по дневной форме обучения – аудиторных – 34 (лекций – 16ч, практических занятий – 18 ч), самостоятельная работа – 34 ч.

по заочной форме обучения – аудиторных – 10 (лекций – 4 ч, практических занятий – 6 ч), самостоятельная работа – 58 ч.

Форма промежуточной аттестации – зачет.

Структура и трудоемкость дисциплины представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Структура и трудоемкость дисциплины Дневная форма обучения Заочная форма обучения № НаименоваАудиторные за- Сание разде- Аудиторные Са- Формы Формы мост. текущего лов, тем занятия (час) мост текуще- нятия (час) работа контроля ра- го конЛек Лабора- Лек- Лабора- (час) бота троля ции торно- ции торночас) практи- практические ческие занятия занятия Введение. Самокон- СамоконТерминалогия троль, троль и основные Тестирозадачи дисци- вание плины «Реология…»

Основные по- Самокон- Самоконнятия инже- троль, троль, нерной реоло- Кон- Контрольгии трольная ная работа работа Тестирование Физико- Самокон- Самоконмеханические троль, троль, характеристи- Реферат- Реферат ки вязко- Тестиротекучих сред. вание онная вискозиметрия физикомеханические характеристики полуфабриката.

реологических расчетах технологических процессов.

График изучения дисциплины в течение семестра приведен в календарнотематическом плане и размещен на Портале электронных образовательных ресурсов в разделе «Ресурсы».

3.2. Содержание учебной дисциплины 1. Введение. Задачи дисциплины и е содержание. Виды сырья и продуктов его переработки. Реология - наука, изучающая наиболее общие законы количественной связи между механическими напряжениями и скоростями сдвига в разнообразных вязких и пластичных материалах.

Основными задачами, стоящими перед реологией полуфабрикатов хлеба, является: определение взаимосвязи между реологическими характеристиками полуфабрикатов и качеством готового хлеба; определение оптимальных режимов механических воздействий на полуфабрикаты со стороны технологического оборудования; выявление связи между изменением реологических свойств полуфабрикатов и временем окончания технологического процесса, например, при замесе теста ; конструирование технологического оборудования с учетом реологических свойств полуфабрикатов.

2. Основные понятия инженерной реологии, реологические свойства пищевых продуктов. Типичные свойства пищевых материалов: упругость, вязкость, пластичность. Идеализированные модели различных сред. Классификационные признаки реальных тел. Физические системы газообразных, жидких и твердых реальных тел, являющимися продуктом переработки пищевого сырья.

Перемещение. Сдвиг. Скорость сдвига. Напряжения сдвига. Течение.

Определение реологии и краткая история е развития. Связь реологии с другими научными направлениями.

Классификация жидкостей и твердых тел по реологическим признакам:

сжимаемые и несжимаемые, вязкие, пластичные, вязкопластичные, упруговязко-пластичные. Пищевые продукты и полуфабрикаты как реологические тела. Механическое моделирование реологического поведения пищевых материалов. Структурно-механические характеристики.

3. Физико-механические характеристики вязко-текучих сред. Реологические свойства пищевых продуктов. Феноменологическая реология. Макрореология, микрореология. Реологические (физические) модели различных пищевых материалов.

Релаксация напряжений и ползучесть в пищевых массах. Влияние сушки и увлажнения на процессы релаксации пищевых материалов.

4. Роль адгезии и трения в процессах пищевых производств. Адгезия и трение. Физические явления на границе взаимодействия сыпучих и вязких сред с твердыми поверхностями рабочих органов технологического оборудования.

5. Общие вопросы реометрии. Методы измерений и измерительные приборы. Классификация реометров. Деформация и течение вязких сред. Основные закономерности поведения ньютоновской и неньютоновской жидкости. Свойства материалов при сдвиге. Закон уплотнения. Поведение пищевых материалов продуктов питания под действием всесторонней (объемной) деформации.

Изменение плотности пищевых продуктов в зависимости от давления.

Прочностные и компрессионные свойства пищевых продуктов. Релаксация напряжения и ползучесть (кинетика деформаций). Приборы и методика измерений. Математическая обработка результатов. Основные реологические константы. Модули сдвига при релаксации и ползучести.

6. Капиллярная и ротационная вискозиметрия. Основы теории. Конструкции вискозиметров и работа на них. Методика измерения и расчета реологических характеристик.

Вискозиметрия. Кривые течения, их интерпретация и использование для описания реологических свойств пищевых материалов. Особенности течения жидкости при разных граничных условиях. Плоско-параллельный зазор. Кольцевой цилиндрический зазор. Труба. Шар-цилиндр. Конус-плоскость. Шарплоскость. Цилиндр-плоскость. Цилиндр-цилиндр.

7. Методы и приборы для изучения физико-механических характеристик сырья и готовой продукции. Методы и приборы для измерения сдвиговых характеристик. Методы и приборы для измерения компрессионных характеристик. Методы и приборы для определения прочностных характеристик. Методы и приборы для измерения поверхностных характеристик.

Граничные условия для жидкости. Поверхностное натяжение. Смачивание. Адгезия. Когезия. Скольжение на стенке. Микрореологические явления на границе теста и твердого тела.

Методы и приборы для измерения адгезионных и фрикционных характеристик.

8. Реологические свойства и физико-механические характеристики полуфабрикатов и готовых изделий хлебопекарного и кондитерского производства. Мука, жидкие компоненты, тесто, хлебобулочные изделия, Измерение свойств муки и теста на различных приборах, моделирующих технологические процессы, связь их показаний с реологическими свойствами. Терминология, характеризующая свойства материала по результатам вискозиметрии. Структура и текстура, их единство и различия. Связь между вискозиметрией и органолептической оценкой.

9. Использование реологических свойств при расчете технологических процессов хлебопекарного производства, контроле и управлении качеством пищевых продуктов.

Трубопроводный транспорт жидких компонентов и полуфабрикатов.

Формование пищевых масс штамповкой, прокаткой, размазкой, выпрессовыванием и др. Управляющая реология.

4. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ

ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И ИХ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

4.1. Текущий контроль Результаты освоения учебной дисциплины (модуля) оцениваются следующими средствами текущего контроля успеваемости:

1. Индивидуальный опрос.

2. Контрольная работа.

3. Самоконтроль.

4. Тестирование.

Методическое обеспечение текущего контроля:

1. Индивидуальный опрос и собеседование проводится на семинарских (практических) занятиях по вопросам к каждой теме. Перечень вопросов приведен в методических указаниях к практическим занятиям (в тематике семинарских занятий).

2. Задания к контрольным работам включают решение задач по темам из задачника для очной формы обучения. Для заочной формы обучения задания к контрольной работе приведены в методических указаниях для студентовзаочников.

3. Самоконтроль осуществляется по вопросам, перечисленным в разрезе тем в методических указаниях и заданиях по самостоятельной работе и путем решения тестовых заданий для самоконтроля.

4. Тестовые задания для самоконтроля и текущего контроля размещены на Портале электронных образовательных ресурсов по дисциплине «Учет и аудит ценных бумаг» в разделе «Тесты и экзамены».

Самостоятельная работа студентов ведется по темам рефератов:

Физико-механические характеристики дисперсной системы первого типа.

Физико-механические характеристики дисперсной системы второго типа.

Физико-механические характеристики дисперсной системы третьего типа.

Реологические свойства пищевых продуктов.

Физико-механические характеристики вязко-текучих сред.

Реологические модели различных материалов пищевых масс.

Проявление релаксации в пищевых массах, остаточная деформация пищевых масс. Ползучесть.

Роль адгезии и когезии в структуре материалов пищевых масс.

Структурно-механические модели дисперсных систем.

Закон уплотнения. Прочностные и компрессионные свойства пищевых продуктов.

6. Лабораторная работа Перечень лабораторных работ – Исследование реологических свойств пищевых масс на ротационном вискозиметре «Реотест».

– Изучение адгезионного взаимодействия пищевых масс с различными конструкционными материалами.

– Капиллярная вискозиметрия.

– Исследование процесса релаксации напряжений в пищевых массах.

– Исследование пластических свойств пищевых материалов.

– Расчет параметров технологического процесса.

– Расчет конструктивных элементов технологических машин хлебопекарного и кондитерского производства.

– Исследование процесса замеса теста.

Методические указания к практическим занятиям (тематика семинарских занятий), сборник задач, методические указаниях и задания по самостоятельной работе, методические указаниях и задания к контрольной работе для студентов-заочников размещены на Портале электронных образовательных ресурсов по дисциплине «Реология сырья полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» в разделе «Ресурсы».

4.2. Промежуточная аттестация Промежуточная аттестация по итогам освоения дисциплины проводится в форме зачета.

Вопросы (задания) к зачету размещены на Портале электронных образовательных ресурсов по дисциплине «Реология сырья полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» в разделе «Ресурсы».

4.3. Использование балльно-рейтинговой системы для текущего контроля и промежуточной аттестации Для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации используется балльно-рейтинговая система в соответствии с «Положением об академическом рейтинге».

Текущий рейтинг по дисциплине «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» определяется с учетом посещаемости, участия студентов в аудиторной и самостоятельной работе, выполнении контрольных точек, а также внеаудиторной работе (участие в конференциях, олимпиадах, конкурсах и др.) Требования, критерии оценки для расчета текущего рейтинга по дисциплине размещены на Портале электронных образовательных ресурсов в разделе «Ресурсы».

5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины «Реология сырья полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства»

включает конспект лекций для чтения лекций и проведения практических занятий.

Электронная версия рабочей программы и представлена на Портале электронных образовательных ресурсов по дисциплине «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» в разделе «Ресурсы».

Для изучения дисциплины «Реология сырья, полуфабрикатов хлебопекарного и кондитерского производства» следует использовать основную литературу, дополнительную литературу:

а) основная литература:

1. Малкин А.Я., Исаев А.И. РЕОЛОГИЯ: концепции, методы, приложения;

СПб. Изд. ПРОФЕССИЯ, 2007 г.557 с.

2. Косой В.Д. Инженерная реология биотехнологических сред. – СПб. :

ГИОРД, 2005. - 644 с.

б) дополнительная литература:

3. Мачихин Ю.А., Мачихин С.А. Инженерная реология пищевых материалов. – М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1981-216 с.

4. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник / Под ред.

Ю.А.Мачихина. – М.: Агромиздат, 1990 - 271 с.

5. Структурно-механические характеристики пищевых продуктов.

А.В.Горбатов, А.М.Маслов, Ю.А.Мачихин и др. / Под ред. А.В.Горбатова М.:

Легкая и пищевая пром-сть, 1982 - 296 с.

6. А.Р.Хохлов, С.И.Кучанов. лекции по физической химии полимеров. – М.: «Мир», 2000. - 192 с.

7. М.Дой, С.Эдвардс. Динамическая теория полимеров. – М.: «Мир», 1998.

-440 с.

8. Я.Кольман, К. – Г. Рм. Наглядная биохимия. – М.: «Мир», 2000.– 468 с.

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ

ДИСЦИПЛИНЫ

Реализация данной учебной дисциплины осуществляется с использованием материально-технической базы, обеспечивающей проведение всех видов учебных занятий и научно-исследовательской работы обучающихся, предусмотренных программой учебной дисциплины и соответствующей действующим санитарным и противопожарным правилам и нормам:

оборудованная лаборатория;

использование цифровых технологий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ГОС ВПО по специальности 260202 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий», квалификация – инженер-технолог.

Программа размещена на Портале электронных образовательных ресурсов в разделе «Ресурсы».

Автор(ы) Панков Ю.В.

Рецензент(ы) Пищиков Г.Б.

Программа одобрена на заседании Совета по учебно-методическим вопросам и качеству образования (протокол № от _ года).