食品物性学-食品的热物性.ppt

1、第七章 食品的热物性,食品热物性基础 食品的传热特性 热性能测定方法 食品的传热物性 可加性物性和非可加性物性 食品的有效导热系数 能弹性与熵弹性 等温可逆的弹性变形 能弹性与熵弹性分析的应用,第一节 食品热物性基础,1. 基本概念 单位表面传热系数（h）：当假定附着于固体表面的流体界膜与固体表面温度差为1K时，单位时间内通过固体单位表面积的热量，是对流传热的参数。 质量平均温度：为了用一个数值代表加热过程中食品物体温度的变化，采用质量平均温度比较方便。 比热容,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 热分析是在程序温度控制下测量物质的物理化学性质与温度关系的一类技术。 差示扫描量热仪(

2、differential scanning calorimetry, DSC)：在温度程序控制下，测量输给物质和参比物的功率差与温度之间关系的一种技术。,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 DSC测试原理：,热流式 DSC,功率补偿式 DSC,测量DT 由DH = kDT计算DH K值依赖于样品制备和与传感器的接触情况来确定,始终保持 Ts = Tr 直接测量DH，比热、热焓测量更准确 灵敏度更高，解析度更佳,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 DSC的应用：,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 DSC的数据热曲线：,吸热,放热,第一节 食品热物性基础,2. 热性

3、能测试方法 定量差示热分析(quantitative differential thermal anallysis, DTA)：在程序控温条件下，测量试样与参比基准物质之间的温度差与温度之间的关系的技术。,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 DTA曲线。,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 热重分析仪(thermogravimetry, TG)：在程序温度控制下，测量物质质量与温度之间关系的技术。,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 热重曲线,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 热重曲线的应用计算活化能,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 动态

4、机械热分析仪(dynamic mechanical thermal analyzer, DMTA)：在程控温度下，测量物质在振动负荷下动态模量和力学损耗与温度之间的关系。,第一节 食品热物性基础,2. 热性能测试方法 DMTA谱图,第二节 食品的传热物性,1. 可加性物性和非可加性物性 可加性物性：由n个成分组成的系统，系统的物性为n个组分物性的总和，例如比热容、密度等。 非可加性物性：系统的物性不为各自组分物性的总和，例如电阻、导热系数、分子扩散系数、黏度等。 多成分、非均质分散系统的宏观导热系数，不仅与成分组成有关，也与这些成分分散的结构有关。平均值无意义。 非均质分散系统的宏观导热系数为有效导热系数。,第二节 食品的传热物性,2. 食品的有效导热系数 有效导热系数是在宏观上把非均质物质看成均质物质而引入的概念。 有效导热系数的模型：并列模型、串联模型、Maxwell-Eucken公式、Kunii-Smith公式。,第三节 能弹性和熵弹性,等温条件下的弹性变形可由内能变化和熵变化两者决定。 内能：分子或原子的热运动，即由于原子间结合距离引起的能量改变。