|
|||||
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОДУКЦИИ ОБЩЕСТВЕННОГО ПИТАНИЯДата добавления: 2014-11-24 | Просмотров: 1611
Механические свойства любой системы теснейшим образом связаны с ее структурой. Структурно-механические свойства изучает наука реология. Реология (от греч. rheos — течение, поток и logos — слово, учение) — наука о деформациях и текучести веществ, сформировавшаяся как самостоятельная часть физико-химической механики. Она изучает течение и деформации различных веществ и материалов, широко используя при этом многие положения механики и теории упругости. К важнейшим реологическим свойствам тела относятся вязкость, упругость, эластичность и прочность. Прочность — свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия. Критериями прочности для различных случаев служат предел текучести, предел ползучести и др. Упругость — способность тел мгновенно восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил. Упругие свойства определяются предельным напряжением сдвига и другими механическими характеристиками. Под напряжением сдвига понимают сопротивление тела действию касательной составляющей приложенной силы. Напряжение сдвига равно отношению этой силы к поверхности сдвига. Минимальная сила, необходимая для осуществления сдвига (перемещение слоев на площади сдвига), определяется величиной предельного напряжения сдвига. Если при всестороннем равномерном давлении изменяется только объем тела, а форма остается неизменной, то при сдвиге изменяется форма тела при постоянном объеме. Если деформации изменяются во времени, то они характеризуются скоростью деформации (например, скоростью деформации сдвига). Вязкость — способность жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой под действием внешней силы. Величина, обратная вязкости, называется текучестью. Вязкость зависит от температуры, давления, влажности или жирности, концентрации, степени дисперсности и т. п. Различают вязкость эффективную и пластическую. Пластичность — способность тела сопротивляться изменению формы под действием внешних воздействий. Эластичность — свойство тел восстанавливать форму или объем постепенно в течение некоторого времени. Релаксация напряжений (давления) — процесс постепенного рассеивания запасенной в теле энергии упругой деформации путем превращения ее в теплоту. Релаксация напряжений делится на два периода: первый характеризуется резким уменьшением напряжения в условиях быстро затухающей скорости релаксации; второй определяется замедленным снижением напряжения с весьма низкой скоростью релаксации. Для практики формования пищевых продуктов наибольший интерес представляет первый период релаксации, так как на довольно короткий промежуток времени приходится большая часть напряжения. Ползучесть — свойство материала непрерывно деформироваться под воздействием постоянной нагрузки. В пищевых материалах ползучесть проявляется очень быстро, с чем необходимо считаться при их обработке. Тиксотропия — способность некоторых дисперсных систем самопроизвольно восстанавливать структуру, разрушенную механическим воздействием. Она свойственна дисперсным системам и обнаружена у многих полуфабрикатов и пищевых продуктов. 11. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФОРМАХ И ЭНЕРГИИ СВЯЗИ ВЛАГИ С МАТЕРИАЛАМИ Интенсивность тепло ¾ и массопереноса в процессе тепловой обработки пищевых продуктов определяется формой связи влаги с каркасом твердого тела. Большой вклад в развитие науки о состоянии влаги в материалах внесли русские и советские ученые А.В. Думанский, Н.П. Песков, С.М. Липатов, которые развили теорию взаимодействия растворителя с дисперсными частицами. В послевоенное время в работах П.А. Ребиндера, В.Л. Кретовича, Н.П. Кольминой, В.И. Назарова, Л.М. Никитиной, М.Ф. Казанского, М. Поляни, А.А. Роде, А.И. Островского, А.С. Гинсбурга и др. было показано, что в сложных влагосодержащих системах растительного происхождения вода связана с другими компонентами и связи влаги с ними является основной характеристикой качества материала. Строение сухой части пищевых продуктов оказывает решающее влияние на образование сложного комплекса «материал-жидкость». Связь между молекулами воды и другими элементами комплекса может иметь различный характер. Однако определение характера взаимодействия воды с отдельными компонентами системы и установление вклада каждого компонента в интегральное значение энергии связи влаги с материалом представляет значительные трудности. Важное значение в развитии проблемы взаимодействия воды с другим материалом имеет классификация форм связи влаги в материалах, созданная академиком П.А. Ребиндером. Классификация форм связи влаги в капиллярно-пористых материалах, предложенная П.А. Ребиндером, учитывает как природу образования различных форм связи, так и их энергию. Энергия связи необходима для разрыва молекулы воды с соседними молекулами, после чего она может перейти в другое стационарное состояние. Энергия связи ¾ это уменьшение свободной энергии при постоянной температуре, выраженная работой, которую необходимо затратить для отрыва I моль воды от материала (без изменения состава) и которую можно определить по формуле (в Дж/моль): (1) где R ¾ универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/моль); Т ¾ температура; Рн ¾ давление насыщенного пара свободной воды; Рп ¾ парциональное давление равновесного пара воды над материалом с влагосодержанием и в любой среде. Согласно классификации П.А. Ребиндера все формы связи влаги делятся на три большие группы в порядке убывания их энергии: I. Химическая связь. II. Физико-химическая связь. III. Физико-механическая связь. Каждая форма связи характеризуется энергией связи, которая используется в качестве единого критерия для классификации форм связи влаги с материалом. |
При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.041 сек.) |