intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 4 - Nguyễn Tiến Cường

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

Thêm vào BST
Báo xấu
11
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 4 Tính chất nhiệt, điện, cung cấp cho người đọc những kiến thức như: Tính chất nhiệt; Nhiệt dung riêng; Độ dẫn nhiệt; Giá trị năng lượng của thực phẩm; Tính chất điện. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý thực phẩm: Chương 4 - Nguyễn Tiến Cường

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VẬT LÝ THỰC PHẨM Chương 4: Tính chất nhiệt, điện 1
  2. 4.1 Tính chất nhiệt Chế biến bảo quản nông sản thực phẩm – Gia nhiệt – Làm lạnh – Kết hợp  Phơi/sấy hạt để bảo quản  Sấy/Chiên mỳ  Làm lạnh nhanh/đông lạnh rau quả  Chần, đóng hộp thanh/tiệt trùng rau/thịt  Sấy/bay hơi nước tạo sản phẩm dạng bột (gia vị, sữa…)  Các quá trình làm chín, làm lạnh, nướng, đông lạnh, bay hơi… đều liên quan đến truyền nhiệt  Thiết kế các quá trình như vậy đều đòi hỏi kiến thức liên quan đến tính chất nhiệt của vật liệu
  3. 4.1 Tính chất nhiệt
  4. 4.1 Tính chất nhiệt Trao đổi nhiệt tồn tại dưới 03 hình thức:  Dẫn nhiệt (Conduction): sự truyền động năng giữa các nguyên tử hay phân tử lân cận mà không kèm theo sự trao đổi phần tử vật chất (từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn)  Đối lưu (Convection): được thực hiện nhờ sự chuyển động của chất lỏng hay chất khí giữa các vùng có nhiệt độ khác nhau  Bức xạ (Radiation): sự trao đổi nhiệt thông qua sóng điện từ Trong CNTP chúng ta coi:  Dẫn nhiệt diễn ra trong thực phẩm  Đối lưu cưỡng bức giữa thực phẩm và môi trường (lỏng) xung quanh
  5. Một số khái niệm cơ bản về tính chất nhiệt của thực phẩm  Nhiệt dung riêng (Specific heat)  Độ dẫn nhiệt (Thermal conductivity)  Enthalpy
  6. Nhiệt dung riêng Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần phải cung cấp cho một đơn vị đo lường chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên một độ Đơn vị: 𝐾𝐽 – (SI) 𝐾𝑔°𝐾 𝐵𝑇𝑈 – (Hệ Anh) lb°𝐹 𝐶𝑎𝑙. – (Calo) 𝑔°𝐾 𝐾𝐽 𝐵𝑇𝑈 𝐶𝑎𝑙. 1 = 0.239 = 0.239 𝐾𝑔°𝐾 lb°𝐹 𝑔°𝐾
  7. Nhiệt dung riêng Khi biết nhiệt dung riêng của vật liệu, ta có thể tính được nhiệt lượng (Q) cần thiết để tăng nhiệt độ của vật liệu từ T1 đến T2 theo công thức: Q = M Cp (T2-T1) Trong đó: Q = nhiệt lượng cần thiết Cp = nhiệt dung riêng đẳng áp M = khối lượng nguyên liệu Nước là thành phần chính của hầu hết các sản phẩm thực phẩm: Cp của nước = 4.18 = 1 Cp chất béo = ½ Cp nước Cp hạt, bột ngũ cốc = ¼ - 1/3 Cp nước Cp đá (băng) = ½ Cp nước (do đó, cần ít nhiệt hơn để tăng nhiệt độ của sản phẩm đông lạnh)
  8. Nhiệt dung riêng = f(T)
  9. Nhiệt dung riêng Phương trình tính toán Cp dựa trên hàm ẩm (M, %) • Cp = 0.837 + 3.348 M trên nhiệt độ lạnh đông • Cp = 0.837 + 1.256 M dưới nhiệt độ lạnh đông Phương trình tính toán Cp dựa trên thành phần trong TP
  10. • Ví dụ 1: Tính nhiệt dung riêng của khoai lang ở 20°C với thành phần hóa học như sau Thành phần % khối lượng Nước 70 Protein 1.5 Glucid 25 Xơ 2.3 Chất béo 0.5 Tro 0.7  Cp = 3477 J/kg°C
  11. Nhiệt dung riêng: Phương pháp xác định • Phương pháp phối trộn: Một lượng chất lỏng (thường là nước) đã biết khối lượng và nhiệt độ ban đầu được trộn với mẫu cần xác định có khối lượng và nhiệt độ đã biết trong một vật chứa cách nhiệt. Đo nhiệt độ hỗn hợp ở trạng thái cân bằng từ đó tính được Cp
  12. Nhiệt dung riêng: Phương pháp xác định • Ví dụ 2: Một nhiệt lượng kế có khối lượng 86 g đã được sử dụng để xác định nhiệt dung riêng của 36 g mẫu thịt bò nạc. Cốc đo nhiệt lượng kế và mẫu thịt đều ở 12◦C, sau đó 68 g nước ở 6◦C được rót vào cốc. Nhiệt độ khi hệ cân bằng là 7,8◦C. Nhiệt dung riêng của nước và cốc nhiệt lượng kế lần lượt là 4198 J/kg◦C và 383 J/kg◦C. Nhiệt lượng kế được cách nhiệt tốt và tổn thất nhiệt ra xung quanh là không đáng kể. Tính nhiệt dung riêng của mẫu thịt bò.  Cp = 2483,4 J/kg°K
  13. Nhiệt dung riêng: Phương pháp xác định • Phân tích nhiệt quét vi sai (Differential Scanning Calorimeter, DSC): Phép đo được thực hiện bằng cách làm nóng mẫu ở tốc độ cố định biết trước. Khi cân bằng nhiệt động của mẫu được thiết lập, dòng nhiệt được biểu diễn theo hàm của nhiệt độ. Lưu lượng nhiệt này tỷ lệ thuận với nhiệt dung riêng của mẫu. dQH dTp   m  Cp  dt dt
  14. Độ dẫn nhiệt (k) Đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của vật liệu Q = k . ΔT  k: độ dẫn nhiệt Xác định bằng nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích vật liệu trong một đơn vị thời gian, dưới gradient của nhiệt độ Đơn vị: (SI): W/m K
  15. Độ dẫn nhiệt (k) k nước = 0.566 ở 0°C = 0.602 ở 20°C = 0.654 ở 60°C  Tại nhiệt độ phòng giá trị của k đối với nội nhũ của các loại ngũ cốc, thịt, rau quả, các sản phẩm từ sữa, chất béo và đường đều nhỏ hơn nước.  Độ ẩm càng cao thì độ dẫn nhiệt của sản phẩm thực phẩm càng cao  Một yếu tố ảnh hưởng khác là độ xốp, ví dụ: sản phẩm đông khô và trái cây xốp như táo có độ dẫn nhiệt thấp.
  16. Độ dẫn nhiệt (k)
  17. Độ dẫn nhiệt (k)
  18. Độ dẫn nhiệt (k) Nếu chúng ta không biết độ dẫn nhiệt của một sản phẩm thực phẩm, có thể tính gần đúng … K = kw Xw + ks(1-Xw) Trong đó: Kw= Độ dẫn nhiệt của nước Xw= Hàm lượng nước trong sản phẩm (% khối lượng) 𝑊 Ks = Độ dẫn nhiệt của phần chất khô = 0.259 m°𝐾 Nếu độ ẩm nguyên liệu lớn hơn 50% ta có: K = 0.056 + 0.57Xw
  19. Độ dẫn nhiệt (k) – dự đoán • Mô hình song song
  20. Độ dẫn nhiệt (k) – dự đoán • Mô hình vuông góc
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2