Эмульсия

Ежедневно в мире совместно с нефтью из скважины добывается огромное количество воды, что сильно влияет на эффективность ее работы. Для снижения обводненности существует множество технологий. Одна из последних – закачка суспензии с полимерными гранулами, которые набухают в воде и при этом становятся мягкими и эластичными. Это свойство позволяет частицам проникать в пласт, запечатывать зоны, по которым движется вода, и вовлекать в работу те, где осталась нефть. Особенность технологии – применение полимерных гранул разного диаметра под конкретные условия месторождения. Ученые Пермского Политеха разработали состав полимерного микрогеля и выяснили, какие параметры при изготовлении влияют на размер и форму частиц. Исследование позволит синтезировать подобные вещества не только для применения в нефтедобыче, но и для медицинской и косметической индустрии.

Ранее был получен грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Сшитые полимерные гели – распространенная практика при нефтедобыче. Суть технологии заключается в закачке раствора полимера на основе акриламида и солей хрома. Они уже в условиях пласта сшивают (связывают) молекулы полиакриламида и образуют сплошную пробку, которая блокирует воду. Такой метод применяется на «зрелых» месторождениях, где необходимо повысить эффективность добычи нефти.

Но этот способ приводит к блокировке не только обводненных частей пласта, но и нефтеносных, разблокировать которые в последствие очень трудно. Альтернативная и более безопасная технология – применение частиц предварительно сшитых полимерных гелей. В пласт закачивается суспензия с полимерными частицами, которые при контакте с водой набухают и становятся эластичными. Такой подход хорошо блокирует воду и практически не влияет на нефтеносную часть, поскольку частицы физически не могут проникнуть в низкопористый участок.

Если пласт имеет большую проницаемость, например, более 500 мД, то для приготовления суспензии используют макрогели – частицы с большим диаметром (более 200 мкм), а если низкую – то микрогели. Благодаря вязкоупругим свойствам частицы проникают в высокопроницаемые слои и блокируют их.

– Микрогели – это частицы полимера размером от 0,1 до 100 мкм, что сопоставимо с человеческим волосом. Они обладают уникальной реакцией на изменение температуры, кислотности среды и ионной силы раствора, в котором находятся. На сегодняшний день интерес к ним в мире быстро растет. Помимо нефтедобычи, они применяются в медицине, косметике и пищевой промышленности. В России изучением микрогелей, способом их получения и внедрением в практику занимается крайне ограниченный круг специалистов, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры химических технологий ПНИПУ Юлия Рожкова.

Один из наиболее распространенных способов синтеза микрогелей — эмульсионная полимеризация, которая позволяет контролировать размеры частиц и структуру геля во время приготовления. На это влияет концентрация важнейших составляющих эмульсии – эмульгатора и дисперсионной среды (вещество, где равномерно распределены маленькие частицы продукта). Изучив их влияние и определив оптимальные концентрации, ученые Пермского Политеха подобрали эффективные условия для получения микрогелей нужного размера.

– По итогу наших исследований мы выявили оптимальные условия получения микрогелей методом эмульсионной полимеризации. Эксперименты показали, что размер частиц и структура суспензии сильно зависят от таких факторов, как природа дисперсионной среды, концентрации эмульгатора и его состава. Все эти параметры можно использовать для управления характеристиками получаемых микрогелей, чтобы адаптировать их под те или иные задачи, – объясняет Юлия Рожкова.

Ученые ПНИПУ отмечают, что помимо нефтедобычи, дальнейшие исследования микрогелей в России позволят использовать их для создания новых материалов с различными функциональными характеристиками, например, в качестве носителей лекарственных веществ, косметических компонентов, катализаторов, сенсоров, заменителей мягких тканей человека (имплантатов) и других приложений.

Этот пост будет собственно, про не очень удачный эксперимент. Хотя в плане технологии с некоторой корректировкой имеет право на жизнь. Собственно не стану предлагать повторять мой опыт, но возможно данное повествование оградит вас от некоторых ошибок.)

Далее пропорции (сырых продуктов) на эмульсию ;
Печень говяжья 34%
Шкура/жир птицы 34%
Лук 9%
Морковь 9%
Молоко (3,5% жирности) 9%
Яйцо 5%

Специи относительно общего веса продуктов.
Соль поваренная 1,3%
Соль нитритная 0,5 %
Перец красный острый 0,1%
Перец чёрный молотый 0,1%
Чеснок сушёный 0,2%
Мускатный орех 0,1%

На днях, может раньше, обнаружил я в морозилке кусок некой субстанции.

При детальном осмотре, субстанция была признана куском печени коровы, неизвестного времени хранения. В тот же момент я вспомнил что давно хотел сделать экспериментальный паштет, очаровательный в своей бюджетности и способе хранения!
Слегка шевельнув пласты замороженных артефактов в морозилке, свету кухонных светильников предстала заготовка из нарезанных куриных и утиных шкурок и жира.

Мороженую печень нарезал на кусочки, для облегчения работы мясорубки.

После двух прогонов в мясорубке, получаем приятную на ощупь пастообразную массу.

Куттируем пару минут с солью, специями и яйцом. Добавляем молочный лёд и куттируем ещё пару минут.

Добавляем пассированые заранее овощи и продолжаем куттировать до однородности.

Условная однородность достигнута, но температура эмульсии на этом этапе желательна в районе 8-9 °С

Ну что имеем то имеем. Структура эмульсии слегка зернистая, однородная, блестящая, отделения жидкости после пяти минут отстоя не наблюдается.

Набиваю паштет в полимерную оболочку "налоферм". Она прикольная) по сути она как "айцел" можно вялить колбасень в обычном холодильнике, но при этом оболочка тоньше, адгезия к мясу лучше и она дымо проницаемая! У меня сейчас в ней колбаса вялится, если не забуду в декабре запилю пост.
Вот так выглядят батончики сразу после набивки!

Пора приступать к термической обработке.
Доводить до кулинарной готовности будем с помощью технологии "сувид".
До температуры внутри продукта 71°С. Сувид и паштет в кастрюльку с водой, включаем набор температуры.

Подогрев воды занял минут десять , на таймере включился обратный отсчёт времени приготовления 35 минут. Тарелку поставил сверху чтобы слегка притопить излелия, для равномерного провара.

35 минут прошло. Теперь быстрое охлаждение в холодной воде и на стабилизацию вкуса в холодильник до утра.

Утром имеем вот такие батончики паштета.)

Разрез и консистенцию вы видели в начале поста.
Считаю технологию условно рабочей.
Ну по крайней мере я добился тех целей которые ставил перед экспериментом.
1. Недорогое сырьё.
2. Упаковка изделия в удобную порционную оболочку.
3. Это должен быть именно паштет по консистенции.
И так эти цели практически достигнуты, с небольшим отклонением . Словил чуток бульонного отёка, прям совсем немного. Излечимо, уменьшением количества молока в половину и овощи бланшировать надо до полного испарения жидкости.
Или альтернативно, заменить половину шкуры/жира на филе бедра курицы. Грудка скорее всего даст излишнюю сухость.

Теперь что меня не устроило.
Первая очень серьёзная ошибка! При куттировании температуру эмульсии необходимо было довести до 8-9°С. Это первая причина бульонного отёка.
Нитритную соль надо заменить обычной поваренной. Она даёт этот вкус ветчинности, он прям всё портит, да и хранение паштета предполагается в холодильнике и клостридии при температуре ниже 4°С не жизнедеятельны и токсин не вырабатывают.
Из специй необходимо убрать мускатный орех, опять же он даёт колбасный вкус, и это портит все ощущения.
Заключительной заменой следует поставить сухой чеснок. Есть у него спецефический такой вкус, слов не могу подобрать но он есть. Нужно вводить в состав чеснок свежий в той же процентовке, на этапе добавления овощей.
Вот собственно и все мои выводы)
Один батончик паштета я усугубил самолично;)
Остальное поможет собакоинспекция и два шерстяных кошачих существа. Они никогда не отказываются и даже рады, помочь утилизировать неудачные образцы.)))
Снится ей паштет)))

Всем пятницы и хороших выходных!