必威体育精装版 郉亚阁 食品物性学 食品热物性.pptVIP

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。 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。 分子扩散是由于分子的无规则运动引起的质量迁移。对于一个两元系统（A，B）在单位时间内，组份A通过单位面积的质量迁移流为，按Fick’s定律 其中p??是组份A的浓度，单位为kg/m3； Z??是扩散途径，单位为m DAB??是组份A对组份B的扩散系数，单位为m2/s； JA??是扩散质量流，单位为kg/(m2·s)。 因此，扩散系数的量纲为m2/s。 扩散系数是此系统的物理性质，对于食品材料来说，多组份的系统，可以研究若干种扩散组份在食品系统中的扩散系数。 第三节差示扫描法与定量热分析 第三节差示扫描法与定量差示热分析 DSC及DTA方法是对加热或冷却过程中，试样所产生的细微热量变化进行测定。在设定的温度范围内，以任意的升温速度扫描测定并记录升温过程中能量吸收或放出的温谱图。温谱曲线所包围的面积，与加热过程中试样吸取或放出的热能成正比。在食品科学中，人们利用这一技术检测脂肪、水的 结晶温度和融化温度以及结晶数量与融化数量；通过蒸发吸热来检测水的性质；检测蛋白质变性和淀粉凝胶等物理化学变化。 差示扫描量热仪：在程序温度下，测量输入到物质和参比之间的功率差，从-60oC(全部冻结)到1oC(全部融化)扫描。 第三节差示扫描法与定量热分析 温度程序控制内容包括整个实验过程中温度变化的顺序、变温的起始温度和终止温度、变温速率、恒温温度及恒温时间等。 测量系统将样品的某种物理量转换成电信号，进行放大，用来进一步处理和记录。 数据记录、处理和显示系统把所测量的物理量随温度和时间的变化记录下来，并可以进行各种处理和计算，再显示和输出到相应设备。 第三节 差示扫描法与定量热分析 样品室除了提供样品本身放置的容器 (样品杯或样品管)、样品容器的支撑装置、进样装置等外，还包括提供样品室内各种实验环境的系统，如维持环境气氛所需气体(氮气、氧气、氢气、氦气等)的输入测量系统，压力控制系统、环境温度控制系统等。 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节差示扫描法与定量热分析 第三节差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节差示扫描法与定量热分析 无论是在研究各种物理处理或添加剂对淀粉糊化温度的影响方面，还是在蛋白质变性的生化分析方面，DTA或DSC测定都提供了十分有效而简便的检测手段。最近，在面条类的开发和评价方面也采用了DTA的评价方法。 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 第三节 差示扫描法与定量热分析 图2 DSC装置测定原理 1.升温装置 2.放大器 3.热量补回路 4.记录仪 A.炉腔 S.试样容器 R.对照样容器 Hs、HR.电热丝 其测定原理如图2所示。在可以程控升温（或降温）的炉腔（A）中，装有试样容器（S）和对照样容器（R）。测定时分别装入试样和对照样，使它们以一定速度扫描升温。升温过程中当试样产生热，引起变化（脱水、结合、变性、转移、相转变等）时，与其焓变化相对应，试样与对照样之间会产生温度差。当热电偶温度传感器测出温度差时，消除这一温度差的补偿电路驱动电热丝（HS或HR）发热，同时记录补偿回路的电位，从所记录的曲线面积进行定量评价。 DTA所得到的是温度差曲线，而DSC记录的是补偿电路电位，即能量变化。因此，从原理上讲DSC给出的是直接焓变化，似乎从表面上看精度较高。但实际上从定量的观点看，两者的效果没有差别。目前DTA和DSC装置装填试样的量为数毫克到1mg，或10～70μl。 DTA与以上原理基本相似，只是没有DSC装置中的热