Regularities of the Structure Formation Process in Complex Food Systems During Mixing

Abstract

Запропоновано інтегровану інформаційно-енергетичну структуру для оцінки кінематичних взаємодій меж та формування в'язкопружної структури під час замішування пшеничного тіста в новій багатогранній камері. Підхід поєднує просторові поля граничної швидкості з нерівноважною дисипацією в'язкої енергії, оціненою за допомогою тиксотропних петель гістерезису. Експериментальні віскозиметричні вимірювання, проведені при T = 28 °C, показали, що прогресивна структурна гомогенізація зменшує питому підхідну потужність з 5143,7 → 4510,2 Вт/м³, що становить зниження енергії на 12,3% за досліджуваних робочих режимів. Оцінка тиксотропної дисипації енергії встановила оптимальний час структурування клейковини при τ = 3,6 хв, що скорочує цикл змішування на 14% порівняно зі звичайною обробкою без індукції деградації від надмірного змішування. Узагальнену конститутивну модель Максвелла з розподіленим спектром релаксації було калібровано за експериментальними кривими потоку, що демонструє високу прогностичну точність (R² > 0,92, узгодженість перевищує 90%). Запропонована структура встановлює кількісний зв'язок між кінематикою граничного зсуву, збереженням макромолекулярної клейковини та енергоефективністю обробки, забезпечуючи фізично обґрунтовану основу для проектування високопродуктивного змішувального обладнання.