Examination of rheological properties of aqueous solutions of sodium caseinate

• Autorzy: Gawalek J. , Wesolowski P.

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości reologicznych wodnych roztworów kazeinianu sodu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Application of sodium caseinate as a functional additive in manufacturing processes requires production of its concentrated aqueous solutions which, in industrial conditions, presents a number of difficulties. In order to develop an effective and optimal industrial process of mixing – manufacturing a concentrated solution of sodium caseinate, it is essential to know rheological properties in a definite range of concentrations changing in the course of the dissolving process. The material for investigations was typical commercial sodium caseinate in the form of dry powder manufactured in Poland from acid casein using the method of extrusion. The objective of the undertaken empirical studies was the assessment of the impact of the concentration on rheological properties of sodium caseinate concentrates. Investigations were carried out for five concentrates manufactured in a mixer equipped in a mechanical agitator at concentrations ranging X (%) Î (2.5¸12.5) and changing mass proportions of sodium caseinate in the aqueous solution as follows: GS/G (kgS•kg-1) = 0.025. On the basis of the obtained research results, classical flow curves were plotted for individual concentrates. The determined values of viscosity and density of the examined solutions were correlated in the form of h = f(GS/G) and r = f(GS/G) dependencies which were used during the determination of classical characteristics of mixing forces essential for the assessment of energetic expenditures required to manufacture concentrates in a mixer equipped in a mechanical agitator. The density of the examined concentrates increased in a way directly proportional, while the dynamic viscosity coefficient increased exponentially together with the increase of sodium caseinate concentration. Sodium caseinate concentrates exhibited Newtonian character in the examined range of concentrations.

PL

Zastosowanie kazeinianu sodu jako dodatku funkcjonalnego w procesach produkcyjnych najczęściej wymaga wytworzenia jego skoncentrowanych wodnych roztworów, co w praktyce przemysłowej nastręcza pewne trudności. W celu zaprojektowania skutecznego i optymalnego przemysłowego procesu mieszania – wytwarzania skoncentrowanego roztworu kazeinianu sodu konieczna jest znajomość właściwości reologicznych w określonym zakresie stężeń, zmieniających się w procesie rozpuszczania. Materiał do badań stanowił typowy, handlowy kazeinian sodowy w postaci suchego proszku, produkowany w Polsce z kazeiny kwasowej metodą ekstruzji. Celem podjętych badań doświadczalnych była ocena wpływu stężenia na właściwości reologiczne koncentratów kazeinianu sodu. Badania wykonano dla pięciu koncentratów, wytworzonych w mieszalniku z mechanicznym mieszadłem, w zakresie stężeń X (%) Î (2,5¸12,5), zmieniając udział masowy kazeinianu sodu w wodnym roztworze z krokiem GS/G (kgS•kg-1) = 0,025. Na podstawie wyników badań wykreślono klasyczne krzywe płynięcia dla poszczególnych koncentratów. Wyznaczone wartości lepkości i gęstości badanych roztworów skorelowano w formie zależności h = f(GS/G) i r = f(GS/G), które wykorzystano podczas wyznaczania klasycznych charakterystyk mocy mieszania niezbędnych do oceny nakładów energetycznych ponoszonych na wytwarzanie koncentratów w mieszalniku z mechanicznym mieszadłem. Gęstość badanych koncentratów wzrasta wprost proporcjonalnie, natomiast wartość dynamicznego współczynnika lepkości wzrasta wykładniczo wraz ze wzrostem stężenia kazeinianu sodu. Koncentraty kazeinianu sodu w badanym zakresie stężeń wykazują charakter newtonowski.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Nauka Przyroda Technologie. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
• Rocznik: 2012
• Tom: 06
• Numer: 4
• Opis fizyczny: http://www.npt.up-poznan.net/pub/art_6_80.pdf

Twórcy

autor

Gawalek J.

• Institute of Food Technology of Plant Origin, Poznan University of Life Sciences, Wojska Polskiego 31/33, 60-624 Poznan, Poland

autor

Wesolowski P.

• Institute of Chemical Technology and Engineering, Poznan University of Technology, Poznan, Poland

Bibliografia

• FERGUSON J., KEMBŁOWSKI Z., 1995. Reologia stosowana. Marcus, Łódź.
• KEMBŁOWSKI Z., 1973. Reometria płynów nienewtonowskich. WNT, Warszawa.
• LOVEDAY S.M., RAO M.A., CREAMER L.K., SINGH H., 2010. Rheological behavior of high-concentration sodium caseinate dispersions. J. Food Sci. 75, 2: N30-N35.
• PRUSKA-KĘDZIOR A., LEFEBVRE J., KĘDZIOR Z., 2003. Zastosowanie metod reologicznych w technologii żywności i biotechnologii. In: Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Eds. M. Jankiewicz, Z. Kędzior. Wyd. AR, Poznań: 433-499.
• SZPENDOWSKI J., SZYMAŃSKI E., STANIEWSKI B., BOHDZIEWICZ K., 2010. Właściwości ekstruzji. Żywn. Nauka Technol. Jakość 69, 2: 62-75.
• VEGA C., ROOS Y.H., 2006. Invited review: spray-dried dairy and dairy-like emulsions-compositional considerations. J. Dairy Sci. 89, 2: 383-401.