食品物性学-食品的热物性ppt课件
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第二章食品物性学ppt课件
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2.1.5 食品流变性质的测定
2.1.5.1 黏度测量 1）毛细管黏度计 毛细管黏度计大体上
是U型，主要适用于低 黏度的流体。
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2）落球黏度计
这类黏度计含有一根管子，小球在重力的作用下 可以从管中落下，其操作方法是测量小球在重力作 用下，通过装有流体的管子所需的时间。
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2.1.3.2 淀粉类食品
淀粉溶液经过加热处理后具有凝胶性，流变 学性质变化范围很宽，从简单的黏性流体扩延到 高弹性的凝胶，这种多样性使淀粉具有广泛的工 艺用途。
1）淀粉水分分散液结构与流变性质关系 淀粉增稠与凝胶性质主要取决于系统的微观
结构，而微观结构与淀粉加工及淀粉种类有关。 淀粉分散系是胶质系统，膨胀的淀粉颗粒形
1）应力松弛实验
如果食品物料变形成固定的形状并保持不变，
那么维持这种形变所需要的应力随着时间而下降，即
应力松弛现象。
2）爬升实验
如果物料上存在较大的恒力负载，随着时间的延 长物料持续变形，通常称为爬升。
爬升实验是指在标准时间段测量瞬间恒力作用， 在物质上所产生的形变。
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3）动力学实验
2.1.2 食品的流变学特性变化规律
2.1.2.1 液态食品分散体系的流变学特征
1）食品分散体系的分类
（1）分子分散体系。分散的粒子半径小于 10-7cm ，相当于单个分子或离子的大小。如蔗糖溶于水 后形成的“真溶液”。
（2）胶体分散体系。分散相的粒子半径为 10-7~10-5cm。
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第二章 食品物性学
第二章 食品物性学
2.1
最新01-02第一章第2节-食品的物理特性ppt课件
2、组织状食品
组织状食品包括细胞状食品和纤维状食品。许多食品由动植 物体加工而成，这些动植物体都是由细胞组成的。所谓组织 是指有一定功能的大量同种细胞的组合体，或细胞产生物形 成具有一定构造的状态。
细胞状食品是指水果、蔬菜、食用菌等这些具有细胞组织特 点，并且细胞组织的性状与食品品质有密切关系的食品。
（2）持水力
持水力即保水性，是指肉在压榨、加热、切碎搅拌时， 保持水分的能力，或在向其中添加水分时的水合能力。
保水性的变化是肌肉在保藏过程中最显著的变化之一。 刚屠宰后的肉保水性很高，但几小时或者几十小时后， 就显著降低，然后随时间的推移而缓慢地增加。肌肉 在僵直期时，其保水性也大为降低；僵直期后，肉的 保水性增加。
一般含水率越高，则比热和冻结潜热越大；含脂肪率越 高，则比热和冻结潜热越小。
（二）固态与半固态食品
依据组织形态，固态和半固态食品又可分为凝胶状食品、组 织状食品、多孔状食品及粉体食品等。
1、凝胶状食品
胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结 构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也 可以是气体），这种特殊的没有流动性的分散系称为凝胶 （如血凝胶、琼脂、明胶等）。凝胶放置过程中，逐渐脱水 成为干燥状态，称为干凝胶（如干粉丝等）。
纤维状食品是指由纤维状组织成分构成的食品，主要有畜肉、 鱼肉及纤维细胞比较发达的蔬菜（如芹菜、芦笋等）。
3、多孔状食品
所谓多孔状是指像面包、海绵蛋糕、饼干、馒头那样，有 大量空气分散在其中的状态。从分散体系的角度理解，可 认为多孔状食品是以固体或流动性较小的半固体为连续相， 气体为分散相的食品。
力学参数对应的 标准质地术语
标准食品质地量化值
硬度 脆度
食品物性学食品的电物性及其应用PPT精选文档
1、食品的电物性基础
各种极化的特征频率：电子极化在紫外线区域；原子极化 为红外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。 热辐射 微波加热是以水分子的 偶极子随电场转动得到的分 子内摩擦产生。 远红外和红外线加热则 是由原子振动产生的内摩擦 所致。
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第二节 食品基本电物性及其测定
2、食品电物性的测定和应用
极化现象的影响因素：电场强度、电场频率 当电场变化时间小于极化松弛时间，即电场频率大于介质 特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。 介电耗损：当电介质所处的外电场频率与其自身的特征频 率接近时，极化运动对于外电场就会产生滞后，从而引起分 子内摩擦而产热。（类似于共振频率）
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第二节 食品基本电物性及其测定
介电常数 电导率
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损检 测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理，包 括静电场处理、动电处理、通电处理、高频电场处 理、微波处理、红外线处理等。
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
1、静电场处理
应用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静 电扑粉等。 原理：使离子化的气体在电场内移动，向物质的散体微粒 （尘埃、熏烟等）传递电荷，这样荷电粒子再受到电场作用 从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。 离子化气体的产生：被激电离法和自激电离法
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
电子位移极化 原子极化 取向极化
极化松弛时间：处于极 化状态的介质，去掉外电场 后，极化消失所需要的时间。 特征频率：极化松弛时 间的倒数。
各种极化的特征频率：电子极化在紫外线区域；原子极化 为红外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。 热辐射 微波加热是以水分子的 偶极子随电场转动得到的分 子内摩擦产生。 远红外和红外线加热则 是由原子振动产生的内摩擦 所致。
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第二节 食品基本电物性及其测定
2、食品电物性的测定和应用
极化现象的影响因素：电场强度、电场频率 当电场变化时间小于极化松弛时间，即电场频率大于介质 特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。 介电耗损：当电介质所处的外电场频率与其自身的特征频 率接近时，极化运动对于外电场就会产生滞后，从而引起分 子内摩擦而产热。（类似于共振频率）
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第二节 食品基本电物性及其测定
介电常数 电导率
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损检 测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理，包 括静电场处理、动电处理、通电处理、高频电场处 理、微波处理、红外线处理等。
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
1、静电场处理
应用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静 电扑粉等。 原理：使离子化的气体在电场内移动，向物质的散体微粒 （尘埃、熏烟等）传递电荷，这样荷电粒子再受到电场作用 从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。 离子化气体的产生：被激电离法和自激电离法
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
电子位移极化 原子极化 取向极化
极化松弛时间：处于极 化状态的介质，去掉外电场 后，极化消失所需要的时间。 特征频率：极化松弛时 间的倒数。
七 食品热物性
7 食品热物性
一名词解释
1.热膨胀系数：一定压力下，单位温度变化所导致的体积变
化。
2.冻结膨胀压：结冰是从表面向中心发展的，表面的水分先
冻结成冰，内部水分因冻结而膨胀时受到外表层的阻挡，从而产生很高的内压，即冻结膨胀压。
3.比热容：单位质量的某物质，温度升高1度所吸收的能量。
4.热扩散系数：热导率与去密度、比热的乘积的比值。
二问答题
分析典型的DSC曲线
答：
当对样品和参照物加热初期，热流量没有发生变化，表明物质结构并没有发生变化；
当继续加热时，曲线突然下降，样品开始从环境中吸热，表明其结构发生了一定的变化。
当再继续加热时，样品出现了放热峰，随后又出现了吸热峰。
淀粉的老化是不可逆的，含直链淀粉的易老化，不易糊化；
含支链淀粉的易糊化，不易老化。
食品热物性详解
食品的热物性
1
自从人类从“茹毛饮血”进化为以熟食为主 以来，加热成了食品加工的重要手段。尤其 是现代化食品工业，为了提高食品的商品化 和保藏流通功能，加热、冷却、冷冻成了最 基本的加工方法。因此，食品的热物理性质 也成为食品生产管理、品质控制、加工和流 通等工程的重要基础。
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Contents
近年来发展用差式扫描量热术(DSC)来测量材料的比热容。 此法所用的样品少(5一15mg);而且因其能测很大的温度范 围，故特别适合于测量食品材料的比热容和温度的关系。5
第一节 食品热物性基础
2、焓(enthalpy)
焓值是相对值，过去的教材中多取-20℃冻结态的焓值为
其零点；近年来多取-40℃的冻结态为其零点。
本 章 主 要 内 容
第一节 食品热物性基础
第二节 食品材料的热物理数据
第三节 差示扫描热量测定与定量差 示热分析
3
第一节 食品热物性基础
一、食品热物性的一般概念
1.食品的基本热参数 温度、比热容、焓、导热系数 2.食品的传热性质 表面热流量、质量平均温度、传热规律、 热传导、热对流、热辐射 3.热参数的检测 比热的检测、导热系数的检测
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第二节食品材料的热物理数据
食品材料的热物理性质的测量是从18世纪开始的。 目前的数据中有2/3左右是在20世纪50一60年代发表的。 其中，只有一部分数据说明了材料的情况和实验的条件; 而大部分数据没有给出这些条件;有的甚至没给出含水量。 许多数据的离散度很大，因此实际上并没有多大的用处。
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第二节食品材料的热物理数据
关于食品材料热物理性质的数据，收集最全的是美国供 热制冷空调工程师学会 (ASHRAE)1993年出版的手册。
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自从人类从“茹毛饮血”进化为以熟食为主 以来，加热成了食品加工的重要手段。尤其 是现代化食品工业，为了提高食品的商品化 和保藏流通功能，加热、冷却、冷冻成了最 基本的加工方法。因此，食品的热物理性质 也成为食品生产管理、品质控制、加工和流 通等工程的重要基础。
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Contents
近年来发展用差式扫描量热术(DSC)来测量材料的比热容。 此法所用的样品少(5一15mg);而且因其能测很大的温度范 围，故特别适合于测量食品材料的比热容和温度的关系。5
第一节 食品热物性基础
2、焓(enthalpy)
焓值是相对值，过去的教材中多取-20℃冻结态的焓值为
其零点；近年来多取-40℃的冻结态为其零点。
本 章 主 要 内 容
第一节 食品热物性基础
第二节 食品材料的热物理数据
第三节 差示扫描热量测定与定量差 示热分析
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第一节 食品热物性基础
一、食品热物性的一般概念
1.食品的基本热参数 温度、比热容、焓、导热系数 2.食品的传热性质 表面热流量、质量平均温度、传热规律、 热传导、热对流、热辐射 3.热参数的检测 比热的检测、导热系数的检测
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第二节食品材料的热物理数据
食品材料的热物理性质的测量是从18世纪开始的。 目前的数据中有2/3左右是在20世纪50一60年代发表的。 其中，只有一部分数据说明了材料的情况和实验的条件; 而大部分数据没有给出这些条件;有的甚至没给出含水量。 许多数据的离散度很大，因此实际上并没有多大的用处。
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第二节食品材料的热物理数据
关于食品材料热物理性质的数据，收集最全的是美国供 热制冷空调工程师学会 (ASHRAE)1993年出版的手册。
食品材料的热物理性质.
按测量原理，可把量热计分作三大类： • 热平衡型量热计(therma1egui1ibration calorimeter) ：使 量热计和被测物体的热交换变化的最终态是热平衡态， 或是使量热计与被测物体的热交换始终处于热稳定态 或热准稳态。这样就可以据能量平衡定律，从量热计 的标准物质的已知物性(比热、相变热)，已知质量及其 温度改变量或发生相态改变量，算出从待测物体上吸 收的热量。等温型冰量热计。 • 传导型量热计(conduction calorimeter) ：也称热漏型量 热计，利用在等温面上测定待测热物体传导给等温边 界的逃逸热流，并对等温面通过的热流进行时间积分 的方法来测定热量。温差式热流量热计。 • 热相似型量热计（thermal similar calorimeter) ：制造一 个电加热测量系统，使之与待测系统的热边界条件完 全相同，这样两系统对外界的热交换情况则完全相同， 因而可以根据电加热系统的电功率及其内部的标准物 质的物性和状态变化，求得待测系统的得失热量。差 示扫描量热计。
β ＝（△V/V）/T
表 3-2a 水的(体积)热膨胀系数
T /℃ 0 2 4 0.27 6 31.24 8 60.41 /10－6 (1/K) －68.1 －32.7
表 3-2b 冰的(体积)热膨胀系数
T /℃ /10－6 (1/K) 0 57 －25 －50 －75 －100 －125 －150 －175 50 43 38 31 24 17 12
表 3-4a 水的热导率
T/℃ 0 5 0.570 10 0.579 15 20 25 30 /W/(m· K) 0.561 0.588 0.597 0.606 0.613
表 3-4b 冰的热导率
T/℃ 0 －20 2.43 －40 2.66 －60 2.91 －80 －100 －120 3.18 3.47 3.81 /W/(m· K) 2.24
食品物性学ppt课件
Chapter 2 Rheological Properties of Foods SUMMARY Rheological properties are defined as mechanical properties that
result in deformation and the flow of material in the presence of a stress. The viscosity is constant and independent of shear rate in Newtonian fluids. If the fluid is non-Newtonian, its viscosity may increase or decrease with increasing shear rate. For shear thinning fluids viscosity decreases with increasing shear rate while for sosity increases with increasing shear rate. A yield stress is required for plastic fluids to flow. For time-dependent fluids, viscosity changes with respect to time.
Capillary flow, orifice type, falling ball, and rotational viscometers are the most commonly used viscometers to measure viscosity of materials. Foods showing both elastic and viscous components are known as viscoelastic foods. Viscoelastic materials can be determined by stress relaxation test, creep test, and dynamic test.
result in deformation and the flow of material in the presence of a stress. The viscosity is constant and independent of shear rate in Newtonian fluids. If the fluid is non-Newtonian, its viscosity may increase or decrease with increasing shear rate. For shear thinning fluids viscosity decreases with increasing shear rate while for sosity increases with increasing shear rate. A yield stress is required for plastic fluids to flow. For time-dependent fluids, viscosity changes with respect to time.
Capillary flow, orifice type, falling ball, and rotational viscometers are the most commonly used viscometers to measure viscosity of materials. Foods showing both elastic and viscous components are known as viscoelastic foods. Viscoelastic materials can be determined by stress relaxation test, creep test, and dynamic test.
食品物性学(精品PPT)PPT课件
1929 年, 美国化学家宾汉提出了流变学的概 念, 从此流变学作为一个独立的学科开始形成; 同年, 美国流变学会在华盛顿成立; 随后, 各国 相继成立流变学会。1948 年9 月在荷兰举行 了首届国际流变学会议。此后, 每隔5 年在不 同会员国举行。1968 年8 月, 日本京都国际流 变学会议后改为每隔4 年召开一次。随着流变 学的不断发展, 逐渐形成了食品流变学、生物 流变学、血液流变学等分支学科。
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1.4课程特点
本课程所涉及到的内容与高分子物理有很多相似之处. 主要原因是食品中的蛋白质、多糖和脂肪等主要成分 属于高分子物质，它们以一定结构形态和物性影响食 品的感官价值、营养价值和稳定性。高分子物理学是 以橡胶和塑料为研究对象的课程，它突出材料强度和 材料对光、电、热的稳定性问题。而食品物性学研究 的材料非常复杂，有些是有生命的活体，有些是有特 殊组织结构的物质(例如:果蔬产品和加工制品)或高分 子和小分子物质混杂.这些都有别于高分子物理学。本 课程还与力学、光学、电学、热学等许多课程有联系. 但是最大差异还是来自于所研究的材料差异。我们是 利用这些学科基本知识，解决食品和农产品的物性问 题，因此，欲学好本课程要有较好的物理学知识和工 程基础知识。
吸引力：键合原子之间的吸引力有键合力，非 键合原子间、基团间和分子间的吸引力有范德 华力、氢键和其他力。
推拒力：当原子间或分子间的距离很小时，由 于内层电子的相互作用，呈现推拒力。
分子内原子之间和分子与分子之间的吸引力和 推拒力随原子间和分子间距离而改变。当吸引 力和推拒力达到平衡时，就形成平衡态结构。
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2.1.1.1键合力
键合力包括共价键、离子键和金属键。 在食品中，主要是共价键和离子键。
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
热重分析仪(thermogravimetry, TG)：在程序温度控制下， 测量物质质量与温度之间关系的技术。
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
热重曲线精品ppt10第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
热重曲线的应用——计算活化能
质量平均温度：为了用一个数值代表加热过程中食品物 体温度的变化，采用质量平均温度比较方便。 比热容
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
热分析是在程序温度控制下测量物质的物理化学性质与 温度关系的一类技术。 差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry, DSC)： 在温度程序控制下，测量输给物质和参比物的功率差与温度 之间关系的一种技术。
等温条件下的弹性变形可由内能变化和熵变化两者决定。 内能：分子或原子的热运动，即由于原子间结合距离引起 的能量改变。 能弹性：由内能变化所影响的弹性，例如结晶性物质由变 形引起晶格间隔的收缩是典型的能弹性。
熵：体系的混乱的程度。 熵弹性：由熵决定的弹 性部分。
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第二节 食品的传热物性
1. 可加性物性和非可加性物性
可加性物性：由n个成分组成的系统，系统的物性为n个 组分物性的总和，例如比热容、密度等。
非可加性物性：系统的物性不为各自组分物性的总和， 例如电阻、导热系数、分子扩散系数、黏度等。
多成分、非均质分散系统的宏观导热系数，不仅与成分 组成有关，也与这些成分分散的结构有关。平均值无意义。
反应动力学 固化
Crystal Energy 纯度
Crystal Peri精o品dppt 比热
DH
DH
Ea Cold Crystal Temperature
Dynamic
Curing
Purity
Cp
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
DSC的数据——热曲线：
吸 热
放 热
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第一节 食品热物性基础
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
DSC测试原理：
热流式 DSC
功率补偿式 DSC
-测量DT - 由DH = kDT计算DH - K值依赖于样品制备 和与传感器的接触情 况来确定
- 始终保持 Ts = Tr - 直接测量DH，比热、热焓测量 更准确
精品-p灵pt 敏度更高，解析度更佳 4
非均质分散系统的宏观导热系数为有效导热系数。
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第二节 食品的传热物性
2. 食品的有效导热系数
有效导热系数是在宏观上把非均质物质看成均质物质而 引入的概念。 有效导热系数的模型：并列模型、串联模型、MaxwellEucken公式、Kunii-Smith公式。
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第三节 能弹性和熵弹性
第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
DSC的应用：
相变点 玻璃化转变温度 熔点
冷结晶温度
氧化诱导时间 结晶度 结晶热 结晶半周期
Phase Transition 熔融热
Tg Melting point
反应热 活化能
Crystal Temperature
降温结晶温 度
O.I.T. Crystallinity
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
动态机械热分析仪(dynamic mechanical thermal analyzer, DMTA)：在程控温度下，测量物质在振动负荷下动态模量和 力学损耗与温度之间的关系。
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
DMTA谱图
2. 热性能测试方法
定 量 差 示 热 分 析 (quantitative differential thermal anallysis, DTA)：在程序控温条件下，测量试样与参比基准 物质之间的温度差与温度之间的关系的技术。
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第一节 食品热物性基础
2. 热性能测试方法
DTA曲线。
第七章 食品的热物性
❖ 食品热物性基础
食品的传热特性
热性能测定方法
❖ 食品的传热物性
可加性物性和非可加性物性
食品的有效导热系数
❖ 能弹性与熵弹性
等温可逆的弹性变形 能弹性与熵弹性分析的应用
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第一节 食品热物性基础
1. 基本概念
单位表面传热系数（h）：当假定附着于固体表面的流体 界膜与固体表面温度差为1K时，单位时间内通过固体单位表 面积的热量，是对流传热的参数。