Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(4), 43-54 | DOI: 10.11118/actaun200957040043

Chování vybraných stolních tuků při dynamickém zatěžování

Šárka Nedomová
Ústav technologie potravin, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, Zemědělská 1, 613 00 Brno, Česká republika

V dané práci bylo zkoumáno reologické chování několika druhů másel a směsných tuků. Pro toto studium byla použita nová metoda založená na stanovení odezvy zkoumaného tuku na dynamické zatížení představovaném dopadem tyče kruhového průřezu. Tento postup umožňuje stanovit časový průběh síly v místě kontaktu tyč - tuk. Průběh závislostí síla - čas je v zásadě popsán třemi parametry, a to maximální hodnotou síly, dobou dosažení tohoto maxima a dobou trvání zatížení. Tyto parametry závisejí jak na druhu tuku, tak na teplotě. Odezva materiálu byla popsána časovou závislostí výchylky volného povrchu tuku. Výchylka byla stanovena pomocí laserového vibrometru. Tato výchylka má zhruba sinusovitý charakter a odpovídá šíření povrchové vlny napětí. Byly stanoveny základní parametry této odezvy, a to jak v časové, tak ve frekvenční oblasti. Ukazuje se, že v časové oblasti jsou parametry popisující odezvu, např. maximum výchylky apod., závislé na druhu tuku a rovněž na teplotě. Byly stanoveny odezvové funkce ve frekvenční oblasti, a to pomocí Fourierovy transformace. Získané funkce umožňují stanovit zejména přenosovou funkci, která popisuje vibrační vlastnosti zkoumaného materiálu. Z daných funkcí je pak možné stanovit i útlum jednotlivých frekvenčních složek. Ukázalo se, že navržené parametry jednoznačně charakterizují mechanické chování tuků a mohou tak sloužit k jejich indentifikaci. Z výsledků vyplynulo, že toto chování je v prvé řadě určeno teplotou a původem tuku. Na druhé straně se neukázal výraznější vliv změn ve složení. Jedinou výjimkou jsou dominantní frekvence a útlum, tzn. parametry popisující odezvu tuků ve frekvenční oblasti. Obě tyto veličiny jsou jednoznačně rostoucí funkcí obsahu tuku. Navržená metoda je velice vhodná i pro verifikace modelů reologického chování tuků, které byly stanoveny pomocí jiných, vesměs destruktivních metod.

stolní tuk, reologie, dynamické zatěžování, výchylka povrchu, spektrální funkce

Behaviour of selected table fats at the dynamic loading

The new method of the evaluation of the mechanical behaviour of fats has been designed. This method is based on the evaluation of the fat response to dynamic loading. Dynamic loading has been realized by fall of bar impact. Response function has been represented by the time history of the fat surface displacement. Response of the tested table fats have been evaluated both in the time and frequency domain. Two factors affected rheology of the examined fat products: temperature of the measurement and product origin. The influence of fat content can be described namely in the frequency domain. The results obtained between 14 and 20 °C showed significant differences in the fat rigidity.

Keywords: table fat, rheology, dynamic loading, surface displacement, spectral function
Grants and funding:

The research has been supported by the Grant Agency of the Czech Academy of Sciences under Contract No. IAA201990701.

Received: February 27, 2009; Published: October 11, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Nedomová, Š. (2009). Behaviour of selected table fats at the dynamic loading. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 57(4), 43-54. doi: 10.11118/actaun200957040043
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. DEMAN, J. M., 1976: Texture of fats and fat products. In: Rheology and Texture in Food Quality, (ed.) DEMAN, J. M. Westport: AVI Publishing Company, 355-381. ISBN 0870551973.
    2. DIXON, B. D., 1974: Spreadability of butter: Determination. 1. Description and comparison of five methods of testing. Australian Journal of Dairy Technology, 29, 15-22. ISSN 1364-727X.
    3. DOLBY, R. M., 1941b: The Rheology of Butter. II. The Relation Between the Rate of Shear and Shearing Stress. The Effect of Temperature and of Reworking on Hardness and/or Structural Viscosity. Journal of Dairy Research, 12, 337-343. ISSN 0022-0299 DOI: 10.1017/S0022029900003629 Go to original source...
    4. DOLBY, R. M., 1941a: The rheology of butter. I. Methods of measuring the hardness of butter. J. Dairy Research, 12, 329-336. ISSN 0022-0299. DOI: 10.1017/S0022029900003617 Go to original source...
    5. HAIGHTON, A. J., 1959: The measurement of the hardness of margarine and fats with cone penetrometers. Journal of the American Oil Chemists' Society, 36, 8: 345-348. ISSN 0003-021X. DOI: 10.1007/BF02640051 Go to original source...
    6. HAYASHI, S., SUGIYAMA, J., OTOBE, K., 1995: Non-destructive quality evaluation of fruits and vegetables by acoustic transmission waves. In: Proceedings of International Symposium on Automation and Robotics in Bioproduction and Processing. Kobe University, 227-234.
    7. HERRERA, M. L. and HARTEL, R. W., 2000: Effect of processing conditions on crystallization kinetics of a milk fat model system. Journal of the American Oil Chemists' Society, 77, 11: 1177-1187. ISSN 0003-021X. DOI: 10.1007/s11746-000-0184-4 Go to original source...
    8. MARANGONI, A. G. and ROUSSEAU, D., 1998: The influence of chemical interesterification on the physicochemical properties of complex fat systems. 3. Rheology and fractality of the crystal network. Journal of the American Oil Chemists' Society, 75, 11: 1633-1636. ISSN 0003-021X. DOI: 10.1007/s11746-998-0104-x Go to original source...
    9. NEDOMOVÁ, Š., SEVERA, L., 2008: Constitutive equation of butter at static loading. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 56, 5: 147-152. ISSN 1211-8516. DOI: 10.11118/actaun200856050147 Go to original source...
    10. ROHM, H., 1993: Rheological behaviour of butter at large deformations. Journal of Texture Studies, 20, 4: 409-418. ISSN 0022-4901. DOI: 10.1111/j.1745-4603.1989.tb00451.x Go to original source...
    11. ROHM, H. and ULBERTH, F., 1989: Use of magnitude estimation in sensory texture analysis of butter. Journal of Texture Studies, 20, 4: 409-418. ISSN 0022-4901. DOI: 10.1111/j.1745-4603.1989.tb00451.x Go to original source...
    12. ROHM, H., and WEIDINGER, K. H., 1989: Rheological behaviour of butter at small deformations. Journal of Texture Studies, 24, 2: 157-172. ISSN 0022-4901. DOI: 10.1111/j.1745-4603.1993.tb00041.x Go to original source...
    13. ROUSSEAU, D., HILL, A. R., MARANGONI, A. G., 1996: Restructuring butterfat through blending and chemical interesterification. 3. Rheology. Journal of the American Oil Chemists' Society, 73, 8: 983-989. ISSN 0003-021X. DOI: 10.1007/BF02523405 Go to original source...
    14. STEIN, E. M., SHAKARCHI, R., 2003: Fourier Analysis: An Introduction. Princeton University Press, 311 p. ISBN 0-691-11384-X.
    15. WRIGHT, A. J., SCANLON, M. G., HARTEL, R. W., MARANGONI, A. G., 2001: Rheological properties of milkfat and butter. Journal of Food Science, 66, 8: 1056-1071. ISSN 0022-1147. DOI: 10.1111/j.1365-2621.2001.tb16082.x Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content