Учение о процессах деформации систем

Технологам пищевых производств могут оказаться чрезвычайно полезными знания реологического поведения пищевых масс. Реология – это учение о процессах деформации систем (жидких или твердообразных) под действием внешних механических воздействий (механических напряжений).

В разбавленных агрегативно устойчивых дисперсных системах частицы сохраняют полную свободу взаимного перемещения, т. е. определенная структура отсутствует. Фиксация пространственного положения частиц дисперсной фазы называется структурообразованием.

Наиболее распространенный вид структурообразования – возникновение рыхлой пространственной сетки. Это возможно, если доля дисперсной фазы (ϕ) достаточна для образования сплошной пространственной сетки (ϕ −> 1,001,0).

И на потенциальной кривой, характеризующей энергию пары сближающихся частиц, существует достаточно глубокий, по сравнению с энергией теплового движения, минимум (рис. 4.1).

Оказавшись на расстоянии, соответствующем минимуму энергии, частицы теряют свободу перемещения, образуют сначала пары совместно передвигающихся частиц, затем цепочки и, наконец, сплошную пространственную сетку.

Такие структуры называются коагуляционными (рис. 4.2). Коагуляционная структура способна разрушаться при механических воздействиях (например, при течении) до отдельных частиц.

При низком потенциальном барьере (∆U max) происходит непосредственный контакт частиц. Перекристаллизация дисперсной фазы в точках контакта ведет к образованию прочной, но хрупкой структурной сетки.

Системы, где сформировались кристаллизационные структуры, не могут проявлять тиксотропии, пластичности и эластичности, а должны, наоборот, проявлять упругохрупкие свойства. Прочность их обычно значительно выше прочности коагуляционных структур, способность к набуханию отсутствует.