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《食品物性學(xué)-食品的熱物性.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第七章食品的熱物性食品熱物性基礎(chǔ)食品的傳熱特性熱性能測定方法食品的傳熱物性可加性物性和非可加性物性食品的有效導(dǎo)熱系數(shù)能彈性與熵彈性等溫可逆的彈性變形能彈性與熵彈性分析的應(yīng)用第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)1.基本概念單位表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)(h):當(dāng)假定附著于固體表面的流體界膜與固體表面溫度差為1K時,單位時間內(nèi)通過固體單位表面積的熱量,是對流傳熱的參數(shù)。質(zhì)量平均溫度:為了用一個數(shù)值代表加熱過程中食品物體溫度的變化,采用質(zhì)量平均溫度比較方便。比熱容第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法熱分析是在程序溫度控制下測量物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)與溫度關(guān)系的一類技術(shù)。差示掃描量熱儀(differentia
2、lscanningcalorimetry,DSC):在溫度程序控制下,測量輸給物質(zhì)和參比物的功率差與溫度之間關(guān)系的一種技術(shù)。第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法DSC測試原理:熱流式DSC功率補償式DSC測量DT由DH=kDT計算DHK值依賴于樣品制備和與傳感器的接觸情況來確定始終保持Ts=Tr直接測量DH,比熱、熱焓測量更準(zhǔn)確靈敏度更高,解析度更佳第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法DSC的應(yīng)用:相變點PhaseTransition熔融熱?H玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg反應(yīng)熱?H熔點Meltingpoint活化能Ea冷結(jié)晶溫度CrystalTemperature降溫結(jié)晶溫度
3、ColdCrystalTemperature氧化誘導(dǎo)時間O.I.T.反應(yīng)動力學(xué)Dynamic結(jié)晶度Crystallinity固化Curing結(jié)晶熱CrystalEnergy純度Purity結(jié)晶半周期CrystalPeriod比熱Cp第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法DSC的數(shù)據(jù)——熱曲線:吸熱放熱第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法定量差示熱分析(quantitativedifferentialthermalanallysis,DTA):在程序控溫條件下,測量試樣與參比基準(zhǔn)物質(zhì)之間的溫度差與溫度之間的關(guān)系的技術(shù)。第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法DTA曲線。第
4、一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法熱重分析儀(thermogravimetry,TG):在程序溫度控制下,測量物質(zhì)質(zhì)量與溫度之間關(guān)系的技術(shù)。第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法熱重曲線第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法熱重曲線的應(yīng)用——計算活化能第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法動態(tài)機械熱分析儀(dynamicmechanicalthermalanalyzer,DMTA):在程控溫度下,測量物質(zhì)在振動負(fù)荷下動態(tài)模量和力學(xué)損耗與溫度之間的關(guān)系。第一節(jié)食品熱物性基礎(chǔ)2.熱性能測試方法DMTA譜圖第二節(jié)食品的傳熱物性1.可加性物性和非可加性物性可加性物性:由n個成
5、分組成的系統(tǒng),系統(tǒng)的物性為n個組分物性的總和,例如比熱容、密度等。非可加性物性:系統(tǒng)的物性不為各自組分物性的總和,例如電阻、導(dǎo)熱系數(shù)、分子擴散系數(shù)、黏度等。多成分、非均質(zhì)分散系統(tǒng)的宏觀導(dǎo)熱系數(shù),不僅與成分組成有關(guān),也與這些成分分散的結(jié)構(gòu)有關(guān)。平均值無意義。非均質(zhì)分散系統(tǒng)的宏觀導(dǎo)熱系數(shù)為有效導(dǎo)熱系數(shù)。第二節(jié)食品的傳熱物性2.食品的有效導(dǎo)熱系數(shù)有效導(dǎo)熱系數(shù)是在宏觀上把非均質(zhì)物質(zhì)看成均質(zhì)物質(zhì)而引入的概念。有效導(dǎo)熱系數(shù)的模型:并列模型、串聯(lián)模型、Maxwell-Eucken公式、Kunii-Smith公式。第三節(jié)能彈性和熵彈性等溫條件下的彈性變形可由內(nèi)能變化和熵變化兩者決定。內(nèi)
6、能:分子或原子的熱運動,即由于原子間結(jié)合距離引起的能量改變。能彈性:由內(nèi)能變化所影響的彈性,例如結(jié)晶性物質(zhì)由變形引起晶格間隔的收縮是典型的能彈性。熵:體系的混亂的程度。熵彈性:由熵決定的彈性部分。