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)開爾芬開爾芬- -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)粘彈性非線性粘彈性非線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)開爾芬開爾芬- -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)過的時(shí)間時(shí)所需經(jīng)過的時(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，：松弛時(shí)間曲線，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)線形變化范圍線形變化范圍動(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程中卡拉膠與魔芋膠在冷卻和加熱過程中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. 非線性粘彈性非線性粘彈性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、破壞類型：、變形、破壞類型：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