物性学2.3.ppt

2.3食品的粘弹性 完全弹性 既有弹性性质，又有粘性性质 粘弹性 化学组成、分子构造、分子内结合、分子间结合、胶体组织、分散状态 面团、面包、面条、奶糖 一.黏弹性基本概念 1. 变形：一般固体施以作用力，则产生变形；去掉外力，产生弹性恢复，我们把使之恢复的力称为内应力。 （1）宏观应变：是指平均应变范围大于原子间距离的 有限尺寸场合下的应变。 （2）微观应变：是指应变尺寸范围为原子距离数量级的应变。 （3）压缩强度：物质所能承受的最大压缩应力，即试验时试样能承受的最大荷重和与试料的最初断面积之比。 基本概念 2 在掌握断裂试验时需要掌握以下概念 基本概念 3 A.生物屈服点：应力应变曲线中，应力开始减少或应变不再引起应力增加的点。（一般食物都有此点） B.破断点：在应力-应变曲线上，作用力引起物质破碎或断裂的点。 C.屈服强度：应变和应力之间的线性关系，在有限范围内不再保持时的应力点。 基本概念 4 f.刚度：当形变未超过弹性极限时，刚度为应力应变曲线的初期斜率，即弹性模量；当应力和应变为非线性关系时，刚度为表现弹性率，也就是初期切线弹性率、割线弹性率或切线弹性率。 基本概念 5 a． 弹性度：物质再去掉外力作用后，弹性变形和总变形量之比。 b． 强度：物质承受施加外力的能力。 c． 生物屈服强度：达到生物屈服点的应力。 d． 坚韧性：是物质达到破短时所作的功。 e. 弹性能：物质以弹性变形的形式保存的能量 弹性模量:物体所受正应力的作用产生轴向变形称拉伸形变。此时的弹性模量也称杨氏模量。 σ＝E · ε E 为杨氏模量 小麦面团 105Pa 明胶凝胶 105----106Pa 硬质干酪 109----1010Pa 意大利干挂面 1011Pa ? 剪切模量：剪切形变时，剪切应力与剪切应变弧度也符合虎克定律。 σs＝G · εS G为剪切模量 果冻 2* 105Pa 橡胶 2.9* 105Pa 水泥 0.7 *1010Pa ? 体积模量：表示物体受表面正应力的作用时，产生体积变化的 难易程度。 σv＝K · εv K：体积模量 1/K ：压缩率 能弹性 ：对于内能决定的弹性，可以认为在外力作用下弹性形变所作的功全部作为内能贮存时，称这种弹性为能弹性。把与熵有关的弹性称为熵弹性。 粘弹性体的特点 1.曳丝性：当我们把筷子插到一些粘弹性食品中，再提起筷子，我们会观察到一部分液体被拉起形成丝状，这种现象称曳丝性。 判断：用直径为1mm左右的玻璃棒浸入液体1cm，然后再以5cm/s的速度提起，观看液体丝在断掉前被拉起的长度。此长度表示曳丝性大小。 长度与提起的速度有关。 蛋清、 山药糊 糊化淀粉糊 纳豆等 黏性和弹性的双重表现 发酵豆制品的曳丝距离 发酵豆种类 曳丝距离 大豆 100-150cm 小豆 5-10cm 菜豆 20-30cm 豌豆 20cm 蚕豆 10-20cm 2. 威森伯格效果 将粘弹性液体放入圆桶形容器中，垂直于液面插入一玻璃棒，当急速转动玻璃棒或容器时，可观擦到液体会缠绕玻璃棒上，在玻璃棒周围形成隆起于液面的冢状液柱。这种现象称为威森伯格效果 注：弹性液体才具有这种效果。 粘性太大的液体不具有冢状液柱，反而是凹下去的。 可判断液体食品的组织结构。 如：炼乳放陈后，就会有这种现象。 * （（4）弹性率：在弹性极限范围内，应力和应变之比。 a.初始切线弹性率：应力应变曲线在原点处的斜率。 b.切线弹性率：在曲线上某一点曲线的斜率，也称为 瞬时弹性率。 c.正割弹性率：从曲线上任一点到原点的连接直线的斜率，也称表观弹性率。 d.弦弹性率：应力应变曲线上任意两点之间弦的斜率。 屈服点：当载荷增加，应力达到最大之后，应力不