Application of vane impeller for assessment of rheological properties of poultry liver pate

• Autorzy: Dajnowiec F. , Zander L.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie mieszadła skrzydełkowego do oceny reologicznych cech pasztetów drobiowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rheological properties of market-available liver paté spreads were investigated using a vane impeller (d = 20.5 mm, h = 41.6 mm) and the drive system of a rotational rheometer Rheotest RV2. The measurement of the shear stress σ, developed on the walls of the cylinder, formed by the vane rotation, enabled evaluation of the static yield stress σy and flow curves of the samples tested. The measurements were carried out at temperatures of 10, 15, 20 and 50°C. The spreads tested displayed variable water content over the range of 65.0-69.7 g (100 g)ˉ¹ and fat content from 10.7 to 20.6 g (100 g)ˉ¹. Static yield stress value σy of the samples varied from 45 to 130 Pa and depended upon the sample and temperature. The flow curves were typical for shear-thinned fluid possessing yield stress, and suggested good agreement with the concept of so-called ideal spread. This term means a material possessing yield stress sufficient to keep its shape under its own weight while simultaneously displaying relatively low apparent viscosity. Over a wide range of shear rates γ the relationship σ(γ) was linear and for its approximation the Bingham equation could be applied. The experiments have shown significant viscosity differentiation between the spreads obtained by various manufacturers, and applicability of the vane impeller for spreadability evaluations.

PL

Badano cechy reologiczne handlowych pasztetów wykorzystując mieszadło skrzydełkowe (dv = 20,5 mm, hv = 41,6 mm) i napęd reometru rotacyjnego Rheotest RV2. Pomiar naprężenia stycznego σ, występującego na ścianie bocznej cylindra materiału, formowanego przez obrót mieszadła z materiałem między łopatkami, pozwolił wyznaczyć statyczną granicę płynięcia σy badanych próbek oraz sporządzić krzywe płynięcia. Pomiary wykonano w temperaturach 15, 20 i 50°C. Badane pasztety charakteryzowały się zbliżoną do siebie zawartością wody mieszczącą się w granicach 65-69,7% i tłuszczu od 10,7 do 20,6%. Statyczna granica płynięcia próbek pasztetu σy wynosiła od 45 do 130 Pa i była zależna od temperatury. Krzywe płynięcia badanych próbek pasztetów wykazywały cechy płynu rozrzedzanego ścinaniem. Przebieg zmian naprężeń stycznych w funkcji częstości obrotów mieszadła odpowiadał charakterystyce tzw. idealnego smarowidła (ang. ideal, spread), czyli materiału posiadającego granicę płynięcia pozwalającą na utrzymanie kształtu próbki pod własnym ciężarem i jednocześnie stosunkowo małą lepkość pozorną. Liniowy przebieg zależności między naprężeniem stycznym a częstością obrotów mieszadła wskazywał na możliwość stosowania modelu Binghama do odwzorowania płynięcia próbek pasztetów przy szybkościach ścinania powyżej 10 sˉ¹. Doświadczenia wykazały duże zróżnicowanie lepkości plastycznej próbek pochodzących od różnych producentów.

Słowa kluczowe

EN

meat product; poultry liver pate; textural property; vane impeller; yield stress; flow property

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2009
• Tom: 13
• Numer: 1[166]
• Opis fizyczny: p.29-38,fig.,ref.

Twórcy

autor

Dajnowiec F.

• Department of Process Engineering and Equipment, Faculty of Food Science, University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Oczapowskiego 7, 10-957 Olsztyn, Poland

autor

Zander L.

Bibliografia

• Barnes H.A., 1995. A review of the slip (wall depletion) of polymer solutions, emulsions and particle suspensions in viscometers: its cause, character, and cure. J. Non-Newtonian Fluid Mech., 56, 221-251.
• Barnes H.A., 1999. The yield stress - a review or panta rhei - everything flows? J. Non-Newtonian Fluid Mech., 81, 133-178.
• Barnes H.A., Nguyen Q.D., 2001. Rotating vane rheometry- a review. J. Non-Newtonian Fluid Mech., 98, 1-14.
• Briggs J.L., Steffe J.F., Ustunol Z., 1996 Vane method to evaluate the yield stress of frozen ice cream. Journal Dairy Science, 79 527-531.
• Daubert C.R., Tkachuk J.A., Truong V.D., 1998. Quantitative measurement of food spreadability using the vane method. Journal of Texture Studies, 29 427-435.
• Glenn T.A. III, Keener K.M., Daubert C.R., 2000. A mixer viscometry approach to use vane tools as steady shear rheological attachments. Appl. Rheol., 10, 2, 80-89.
• Kemblowski Z., Kristiansen B., 1986. Rheometry of fermentation fluids. Biotechnol. Bioeng., 28, 1474-1483.
• Lidell P.V., Boger D.V., 1996. Yield stress measurements with the vane. J. of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 63, 235-261.
• Nguyen Q.D., Boger D.V., 1983. Yield stress measurement for concentrated suspension. J. Rheology, 27, 4, 335-347.
• Prentice J.H., 1984. Measurements in the Rheology of Foodstuffs. Elsevier, London-New York.
• Rieger F., Zander L., 2007. Correction of flow curves obtained in a system of concentric cylinders (in Polish). InŜ. i Ap. Chem., 46 (38), 2, 6-9.
• Steffe, J.F. 1996. Rheological Methods in Food Process Engineering, Freeman Press, East Lansing, MI.
• Stokes J.R., Telford J.H., 2004. Measuring the yield behaviour of structured fluids. J. Non-Newtonian Fluid Mech., 124, 137-146.
• Stręk F. 1981. Mixing and mixing systems (in Polish). WNT Warszawa.
• Tabuteau H., Baudez J.-C., Bertrandt F, Coussot P., 2004. Mechanical characteristics and origin of wall slip in pasty biosolids. Rheol. Acta, 43, 168-174.
• Truong V.D., Daubert C.R. 2001. Textural characterization of cheeses using vane rheometry and torsion analysis. J. Food Science., 66, 5, 716-721.
• Yan J., James A.E., 1997. The yield stress of viscoelastic and plastic fluids in a vane viscometer. J. Non-Newtonian Fluid Mech., 70, 237-253.
• Zander L., Kiljański T., 2007. Method of evaluation of the flow curve for viscoplastic body near the yield stress in a concentric cylinder rheometer (in Polish). Inż. i Ap. Chem., 46 (38), 4-5, 156-158.
• Zander L., Zander Z., Haponiuk E., 1999. Flow properties of soft cheese type Fromage Frais. Appl. Mech. and Eng., 4, Special Issue: ICER’99, 461-466.
• Zander L., Wasilewski R., Zander Z., Dajnowiec F., 2006a. The average shear rate for the vane impeller in the viscosity measurements of shear-thinned fluids (in Polish). Inż. i Ap. Chem., 45 (37), 4s , 156-157.
• Zander L., Zander Z., Haponiuk E., 2006b. Flow characteristics of flavouring additives to yoghurt and soft cheese (in Polish). Inż. i Ap. Chem., 45 (37), 1-2, 72-73.