食品物性学---食品热物性课件.ppt

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1、 姓 名：邢亚阁 西华大学生物工程学院 食品热物性食品物性学o 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。主要内容本章主要内容第二节 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第一节 食品热物性基础第一节 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

2、的检测比热的检测、导热系数的检测1.比热容（specific heat）：1）定义：传统的方法是在恒温槽中直接测量使食品材料温度升高1K所需的热量。2）测定方法：比较常用的事是用热量计进行定压的热混合法和护热板法。第一节 食品热物性基础 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。混合法：原理是把已知质量和温度的样品，投入盛有已知比热容、温度、和质量的液体量热计重。在绝热状态下，测定混合物料的平衡温度，而后根据公式推算试样的比热容。2、焓(enthalpy)u 焓值是相对值，

3、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。u 过去，物质的焓值一般均按冻结潜热、冻结率和比热容的数据计算而得；直接测量的数据很少、但对于食品材料，实际上很难确定在某一温度时食品中被冻结的比例，而不同的冻结率对应不同的焓值。第一节 食品热物性基础第一节 食品热物性基础2、焓(enthalpy)u 用DSC直接测量食品焓值是一种新方法，其温度扫描从-60 开始到1 以上，这是认为到-60 时，食品中的水分己全部冻结；而到1 以上水分己全部融化成液体。3.热导率(therma-conductivity)第一节 食品热物性基础 测量食品材料热导率要比测量比热容困难得

4、多，因为热导率不仅和食品材料的组分、颗粒大小等因素有关，还与材料的均匀性有关。一般用于测量工程材料的标准方法，如平板法、同心球法等稳态方法已不能很好用于食品材料。因为这些方法需要很长的平衡时间，而在此期间，食品材料会产生水分的迁移而影响热导率。目前认为测量食品材料热导率较好的方法是探针法。被测食品材料原处于某一均匀温度，当探针插进后，加热丝提供一定得热量，使测量温度变化。经一段过渡期后，温度和时间的对数出现线性。关系。根据此直线的斜率可以求出视频材料的热导率4.热扩散系数(thermal diffusivity)第一节 食品热物性基础一般说来，热扩散系数a是根据比热容Cp,热导率和密度数据计算

5、而得的，即a/(Cp)但也可以用实验测量，它主要是用一个瞬问加热的类似于测热导率的探头和热电祸；再与它有一定距离处加上另一个热电祸以测量样品温度的变化曲线。这个距离和所测得的热扩散系数数据有着很大的关系，但在食品材料中精确控制这个距离也不是容易的事。5 食品材料中的水分迁移 在食品处理中，水分的迁移是个复杂的过程，它可能包括分子扩散、毛细管流动、Knudsen 流动、流体流动等多种因素。用实验方法测得的用于表征此过程的是有效湿扩散系数(apparent diffusivity of moisture)De。食 品 的 物 理 结 构 对 水 分 的 扩 散 性 能 起了 重 要 的 作 用，多 空 结 构(如 用 冷 冻 干 燥 处理 过 的)，其 有 效 湿 扩 散 系 数De 明 显 增 大；而脂肪会使De 明显降低。