食品物性学食品的电物性及其应用课件.ppt

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1、关于食品物性学食品的电物性及其应用第1页，此课件共20页哦第一节 概 述1、研究食品电物性的意义、研究食品电物性的意义电电物物理理加加工工方方法法能能满满足足食食品品加加工工中中对对食食品品资资源源充充分分利利用用的的要要求求，同时也能减少加工中营养损失，并保持生物物质活性。同时也能减少加工中营养损失，并保持生物物质活性。使使用用电电场场或或电电磁磁场场有有可可能能对对构构成成食食品品的的最最小小单单位位进进行行最最富富效效果果的加工处理。的加工处理。电磁场的生物效应在生鲜食品的储藏保鲜方面显示了巨大的潜力。电磁场的生物效应在生鲜食品的储藏保鲜方面显示了巨大的潜力。由由于于化化石石燃燃料料能能

2、源源的的不不可可再再生生性性，电电力力在在食食品品工工业业能能耗耗中中占占有有的比例将越来越大。的比例将越来越大。电电物物理理特特性性的的检检测测对对食食品品加加工工自自动动化化、品品质质控控制制精精确确化化方方面面提提供供了了重重要手段。要手段。第2页，此课件共20页哦第一节 概 述2、电物性与食品加工、电物性与食品加工 食品的电磁波处理和加工食品的电磁波处理和加工 第3页，此课件共20页哦第一节 概 述2、电物性与食品加工、电物性与食品加工 食品加工中静电场的利用食品加工中静电场的利用静静电电是是指指静静电电荷荷，是是电电荷荷在在静静止止时时的的状状态态，而而静静止止电电荷荷所所建建立立的

3、的电场称为静电场，是指不随时间变化的电场。电场称为静电场，是指不随时间变化的电场。静电场在食品加工中的应用：静电场在食品加工中的应用：清清洗洗净净化化：对对空空气气净净化化、对对溶溶质质的的沉沉降降、食食品品表表面面防防腐腐剂剂的的喷涂等。喷涂等。分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。改质：静电防腐、肉制品表面除霉、设备的无拆卸消毒杀菌。改质：静电防腐、肉制品表面除霉、设备的无拆卸消毒杀菌。第4页，此课件共20页哦第一节 概 述2、电物性与食品加工、电物性与食品加工 直流电在食品加工中的应用直流电在食品加工中的应用电电渗渗透透：利利用用食食

4、品品胶胶体体粒粒子子的的荷荷电电性性质质和和动动电电现现象象，用用电电渗渗透的方法对食品进行固液分离或脱水处理。透的方法对食品进行固液分离或脱水处理。电电渗渗析析：利利用用离离子子交交换换膜膜对对甜甜菜菜糖糖等等加加工工食食品品进进行行净净化化处处理理，以以及对乳制品中的去盐、海水淡化等处理。及对乳制品中的去盐、海水淡化等处理。电泳：牛奶蛋白分离，从悬浊液中使固体粒子沉降。电泳：牛奶蛋白分离，从悬浊液中使固体粒子沉降。电电浮浮选选：干干物物质质（蛋蛋白白质质、脂脂肪肪等等）的的增增浓浓、食食品品厂厂排排污污的的净净化和蛋白脂肪回收、酒及其他液态食品的澄清。化和蛋白脂肪回收、酒及其他液态食品的澄

5、清。第5页，此课件共20页哦第二节 食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础、食品的电物性基础 第6页，此课件共20页哦第二节 食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础、食品的电物性基础电子位移极化电子位移极化原子极化原子极化取向极化取向极化极极化化松松弛弛时时间间：处处于于极极化化状状态态的的介介质质，去去掉掉外外电电场场后后，极极化化消失所需要的时间。消失所需要的时间。特特征征频频率率：极极化化松松弛弛时时间间的的倒倒数。数。第7页，此课件共20页哦第二节 食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础、食品的电物性基础极化现象的影响因素：电场强度、电场频率极化现象的影响因素：电场强度、电

6、场频率当当电电场场变变化化时时间间小小于于极极化化松松弛弛时时间间，即即电电场场频频率率大大于于介介质质特特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。介介电电耗耗损损：当当电电介介质质所所处处的的外外电电场场频频率率与与其其自自身身的的特特征征频频率率接接近近时时，极极化化运运动动对对于于外外电电场场就就会会产产生生滞滞后后，从从而而引引起起分分子子内内摩擦而产热。（类似于共振频率）摩擦而产热。（类似于共振频率）第8页，此课件共20页哦第二节 食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础、食品的电物性基础各各种种极极化化的的特特征征频频率率：电电

7、子子极极化化在在紫紫外外线线区区域域；原原子子极极化化为为红红外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。热辐射热辐射微微波波加加热热是是以以水水分分子子的的偶偶极极子子随随电电场场转转动动得得到到的的分分子子内内摩摩擦擦产产生。生。远远红红外外和和红红外外线线加加热热则则是是由由原原子振动产生的内摩擦所致。子振动产生的内摩擦所致。第9页，此课件共20页哦第二节 食品基本电物性及其测定2、食品电物性的测定和应用、食品电物性的测定和应用介电常数介电常数电导率电导率 第10页，此课件共20页哦第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法对对食食品品电电物

8、物性性的的利利用用，除除了了对对食食品品品品质质的的无无损损检检测测或或品品质质分分析析外外，还还可可用用于于对对食食品品的的加加工工处处理理，包包括括静静电电场场处处理理、动动电电处处理理、通通电电处处理理、高高频频电电场场处处理理、微微波处理、红外线处理等。波处理、红外线处理等。第11页，此课件共20页哦1、静电场处理、静电场处理应应用用：静静电电净净化化、静静电电熏熏制制、静静电电分分离离、电电处处理理防防腐腐、静静电电扑粉等。扑粉等。原原理理：使使离离子子化化的的气气体体在在电电场场内内移移动动，向向物物质质的的散散体体微微粒粒（尘尘埃埃、熏熏烟烟等等）传传递递电电荷荷，这这样样荷荷电

9、电粒粒子子再再受受到到电电场场作作用用从从一一极极向向另另一一极极进进行行定定向移动，从而达到加工所需的目的。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离子化气体的产生：被激电离法和自激电离法 第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第12页，此课件共20页哦1、静电场处理、静电场处理静电分离装置示意图静电分离装置示意图 第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第13页，此课件共20页哦1、静电场处理、静电场处理静静电电熏熏制制原原理理：在在静静电电场场内内让让熏熏烟烟雾雾粒粒子子向向各各

10、种种食食品品表表面面或或内内部部渗渗透透，达达到到快快速速均均匀匀熏熏制制的的目目的的。肉肉制制品品的的熏熏制制不不仅仅可可以以改善制品的风味，还可以有效防止氧化和霉变。改善制品的风味，还可以有效防止氧化和霉变。优点：高效，优点：高效，25 min缺缺点点：不不能能起起到到通通常常烟烟熏熏那那样样的的干干燥燥效效果果，还还要要配配以以微微波波或或远红外处理。远红外处理。第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第14页，此课件共20页哦1、静电场处理、静电场处理静静电电成成型型及及撒撒粉粉装装置置原原理理：植植物物油油先先成成为为荷荷电电粒粒子子，在在电电场

11、场中中飞飞向向加加热热转转筒筒表表面面，形形成成油油层层；面面粉粉和和其其他他原原料料液液滴滴形形成成的的荷荷电电粒粒子子在在电电极极之之间间的的空空间间内内交交叉叉混混合合，喷喷向向转转筒筒表表面面，形形成成一一定定厚厚度度的的带状料坯。带状料坯。静电成型及撒粉装置示意图：静电成型及撒粉装置示意图：第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第15页，此课件共20页哦2、电渗透脱水、电渗透脱水原原理理：蛋蛋白白质质电电位位和和周周围围离离子子气气氛氛的的存存在在，使使固固液液界界面面产产生生双双电电层层粒粒子子分分布布现现象象，即即液液体体带带有有与与蛋蛋白

12、白质质胶胶粒粒等等量量而而符符号号相相反反的的过过剩剩电电荷荷。当有静电场存在时，液体受自身所带电荷影响而运动。当有静电场存在时，液体受自身所带电荷影响而运动。应用应用 第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第16页，此课件共20页哦3、通电加热、通电加热重重要要性性：食食品品的的均均匀匀加加热热是是工工程程上上的的一一大大难难题题。微微波波加加热热存存在透入深度的问题。在透入深度的问题。适用性：不适用于不导电、极低水分或干燥状态的食品。适用性：不适用于不导电、极低水分或干燥状态的食品。原理：欧姆加热原理：欧姆加热注注意意：直直流流电电会会引引起起食食品

13、品组组分分的的电电解解变变质质，还还会会使使电电极极发发生生电电解解腐腐蚀蚀，造成食品重金属离子污染，因此一般用交流电。造成食品重金属离子污染，因此一般用交流电。应用应用 第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第17页，此课件共20页哦4、微波加热、微波加热微波：频率微波：频率300300000MHz的电磁波，波长的电磁波，波长3 nm3 pm。原原理理：偶偶极极子子的的取取向向极极化化，水水分分、蛋蛋白白、脂脂肪肪、糖糖等等都都会会发发生生极极化化反反应。应。特点：加热的选择性；穿透特性特点：加热的选择性；穿透特性缺陷：加热不均匀缺陷：加热不均匀 微波

14、加热的选择性微波加热的选择性 微微波波虽虽具具有有好好的的穿穿透透性性，但但实实际际加加热热中中受受反反射射、穿穿透透、折折射射吸吸收收等影响，使各部分产生的热量不同。等影响，使各部分产生的热量不同。电场的尖角集中效应，即棱角效应。电场的尖角集中效应，即棱角效应。第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第18页，此课件共20页哦5、远红外线加热、远红外线加热近近红红外外的的波波长长0.781.4 m；中中红红外外的的波波长长1.43 m；远远红红外外3 m1mm。原原理理：食食品品材材料料电电磁磁波波吸吸收收峰峰值值多多集集中中在在220 m 的的远远红红外外波波长范围。长范围。特点：特点：加热时不必有热源或传热介质，不受气流影响，速度快加热时不必有热源或传热介质，不受气流影响，速度快 促进食品的成熟（陈化）促进食品的成熟（陈化）能量低，不会引起物质的化学变化能量低，不会引起物质的化学变化缺陷：辐射深度浅缺陷：辐射深度浅12mm。第三节第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法食品加工中电物性的利用原理和方法第19页，此课件共20页哦感谢大家观看第20页，此课件共20页哦