食品的力學(xué)性質(zhì)課件

1、食品的力學(xué)性質(zhì)食品物性學(xué)食品物性學(xué)六二樓六二樓119119室室 Tel: 2 e-mail:Tel: 2 e-mail:食品的力學(xué)性質(zhì)第二章第二章 食品的力學(xué)基礎(chǔ)食品的力學(xué)基礎(chǔ)( (食品流變學(xué)食品流變學(xué)) )第一節(jié)第一節(jié) 概論概論第二節(jié)第二節(jié) 彈性彈性第三節(jié)第三節(jié) 粘性粘性第四節(jié)第四節(jié) 粘彈性粘彈性第五節(jié)第五節(jié) 食品質(zhì)地學(xué)與感官評(píng)價(jià)食品質(zhì)地學(xué)與感官評(píng)價(jià)食品的力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 粘彈性粘彈性麥克斯韋粘彈性麥克斯韋粘彈性(Maxwell)(Maxwell)開(kāi)爾芬開(kāi)爾芬- -沃格特模型沃格特模型(Kelvin-Voigt)(Kelvin-Voigt)多要素模型多要素模型時(shí)間時(shí)間- -溫度換算定律溫

2、度換算定律動(dòng)態(tài)粘彈性動(dòng)態(tài)粘彈性非線(xiàn)性粘彈性非線(xiàn)性粘彈性破斷特性破斷特性粘彈性測(cè)定儀器粘彈性測(cè)定儀器9. 9. 幾種食品的流變特性幾種食品的流變特性食品的力學(xué)性質(zhì)第四節(jié)第四節(jié) 粘彈性粘彈性麥克斯韋粘彈性麥克斯韋粘彈性(Maxwell)(Maxwell)食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)麥克斯韋粘彈性麥克斯韋粘彈性: :直列模型直列模型直列模型機(jī)理：直列模型機(jī)理： 彈性位能隨時(shí)間增長(zhǎng)帶動(dòng)彈性位能隨時(shí)間增長(zhǎng)帶動(dòng)食品的力學(xué)性質(zhì)m m m m 時(shí)的變形是初期應(yīng)力的時(shí)的變形是初期應(yīng)力的1/e(1/2.71825)1/e(1/2.71825)食品的力學(xué)性質(zhì)開(kāi)爾芬開(kāi)爾芬- -沃格特模型沃格特模型( Kelvin-V

3、oigt)( Kelvin-Voigt)vv v v v 是應(yīng)變達(dá)到最終應(yīng)變是應(yīng)變達(dá)到最終應(yīng)變(1- (1- 1/e)1/e)時(shí)所需經(jīng)過(guò)的時(shí)間時(shí)所需經(jīng)過(guò)的時(shí)間食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)v2.718252.71825食品的力學(xué)性質(zhì)四要素模型等效圖四要素模型等效圖食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)廣義廣義麥克斯韋模型麥克斯韋模型mi mi mimimi n食品的力學(xué)性質(zhì)1mi 食品的力學(xué)性質(zhì)mi m)mm E( m)：松弛時(shí)間分布函數(shù)：松弛時(shí)間分布函數(shù) E E( ( m m) ) d d m m ：松弛時(shí)間曲線(xiàn)，：松弛時(shí)間曲線(xiàn)，mimi和和mi mi + + m m間各松弛時(shí)間所對(duì)應(yīng)間各松弛時(shí)間所對(duì)應(yīng)

4、E E的和的和占模型全體占模型全體E E的百分比。的百分比。m)m m )食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)應(yīng)力松弛測(cè)定結(jié)果應(yīng)力松弛測(cè)定結(jié)果食品的力學(xué)性質(zhì)廣義沃格特模型廣義沃格特模型vi vi vivi蠕變?nèi)崃咳渥內(nèi)崃?J ( t ) = e / J ( t ) = vi J ( t ) = v v vv v v 食品的力學(xué)性質(zhì)A: 玻璃化領(lǐng)域玻璃化領(lǐng)域B: 玻璃化轉(zhuǎn)移玻璃化轉(zhuǎn)移C: 橡膠狀態(tài)橡膠狀態(tài)D: 流動(dòng)性橡膠狀流動(dòng)性橡膠狀E: 流動(dòng)狀態(tài)流動(dòng)狀態(tài)食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì) 聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMAPMMA）溫度變化影響）溫度變化影響 Log TLog T /T/T0 0

5、0 0 = log T/T = log T/T0 0 = log373/298 = log1.2 = log373/298 = log1.2 0 0食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)有機(jī)低分子溶液有機(jī)低分子溶液：葡萄糖；葡萄糖；：甘油；甘油；：丙基酒丙基酒精；精；：松香酸；松香酸；：丙烯二醇丙烯二醇食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)5. 5. 動(dòng)態(tài)粘彈性動(dòng)態(tài)粘彈性靜態(tài)測(cè)定靜態(tài)測(cè)定: : 簡(jiǎn)便、直觀簡(jiǎn)便、直觀 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 1)1)粘性突出物質(zhì)粘性突出物質(zhì)( (易流動(dòng)易流動(dòng)) ) 2) 2)彈性突出物質(zhì)彈性突出物質(zhì) 3)3)線(xiàn)形變化范圍線(xiàn)形變化范圍動(dòng)態(tài)測(cè)定動(dòng)態(tài)測(cè)定（流態(tài)物質(zhì)）：正弦波

6、、共振、脈沖振動(dòng)式（流態(tài)物質(zhì)）：正弦波、共振、脈沖振動(dòng)式食品的力學(xué)性質(zhì)基本公式基本公式: e = e: e = e0 0sin(sin( t-t- ) P = P) P = P0 0sin(sin( t+t+ ) ) P = PP = P0 0exp(iexp(i t) = Pt) = P0 0cos(cos( t)+iPt)+iP0 0sin(sin( t t) ) e = ee = e0 0sin(sin( t-t- ) = e) = e0 0cos(cos( t)+iet)+ie0 0sin(sin( t t) ) E E* * = E + iE” (G = E + iE” (G* *

7、= G + iG”) = G + iG”) * * = = - - i i ”食品的力學(xué)性質(zhì)應(yīng)用：應(yīng)用：小振幅、小振幅、 低頻率振動(dòng)低頻率振動(dòng)（P P 、 e e 、頻率）、頻率） 1 1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)）內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2 2）凝膠點(diǎn)測(cè)定）凝膠點(diǎn)測(cè)定 3 3）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 4 4）感官感受性）感官感受性體系的復(fù)合模量與振蕩應(yīng)變的關(guān)系體系的復(fù)合模量與振蕩應(yīng)變的關(guān)系 卡拉膠與魔芋膠在冷卻和加熱過(guò)程中卡拉膠與魔芋膠在冷卻和加熱過(guò)程中G G和和G G的變化的變化 為為G G；為為G G食品的力學(xué)性質(zhì)6. 6. 非線(xiàn)性粘彈性非線(xiàn)性粘彈性Weisson berg Weisson berg 韋森伯格

8、現(xiàn)象韋森伯格現(xiàn)象Sigma Sigma 現(xiàn)象現(xiàn)象Barus effect食品的力學(xué)性質(zhì)7. 7. 破斷特性破斷特性脆性破壞：瞬時(shí)破碎特性脆性破壞：瞬時(shí)破碎特性延性破壞：變形后破壞特性延性破壞：變形后破壞特性食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)折玻璃狀態(tài)轉(zhuǎn)折分子運(yùn)動(dòng)容易度分子運(yùn)動(dòng)容易度溫度下降快慢溫度下降快慢固定位置固定位置回轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)方向時(shí)間時(shí)間食品的力學(xué)性質(zhì)玻璃化狀態(tài)玻璃化狀態(tài)玻璃化玻璃化、溶解溶解玻璃化玻璃化、結(jié)晶結(jié)晶、溶解溶解食品的力學(xué)性質(zhì)食品的力學(xué)性質(zhì)8.8.食品質(zhì)地的儀器測(cè)定食品質(zhì)地的儀器測(cè)定1 1、變形、破壞類(lèi)型：、變形、破壞類(lèi)型：壓縮、剪斷、切入（刀片、鋼絲）、插入（針入度壓縮、剪斷、切入（刀片、鋼絲）、插入（針入度儀）、攪拌、拉伸、剪壓儀）、攪拌、拉伸、剪壓7 7