食品感官评价课件
n 对于脆性物质,破断点往往出现在曲线的初期部分, 而强韧(坚韧)性食品物质,破断点的出现往往很 晚,也就是在物质出现塑性流动之后很久才出现。 据此,食品物质的断裂通常可分为“脆性断裂”和 “延性断裂”。
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(5)脆性断裂:屈服点与断裂点几乎一致的断 裂情况,称为脆性断裂。饼干、琼脂、牛油、 巧克力、花生米等属于脆性断裂。
比例系数E称为杨氏模量,因为研究中弹性模量常指杨氏模 量,所以杨氏模量也称弹性模量。由于ε量纲为1,所以E的量 纲与σ相同为Pa。
(6)延性断裂:指塑性变形之后的断裂。食品 中这种断裂也很多,如面包、面条、米饭、 水果、蔬菜等。
(7)断裂能:脆性断裂时,应力在断裂前所作 的功。
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(8)刚度:当变形未超出弹性极限时,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,刚度即为表观弹性率,也就是初 期切线弹性率、割线弹性率或切线弹性率。
作的功,它是应力和应变曲线之间包围的面积。用 力-变形曲线时一定要对试样的大小、形状和作用力 面积进行考虑。相当于脆性断裂时的断裂能。 (15)弹性能:物质以弹性变形的形式保存的能量。 它等于曲线的直线部分与横轴所包围的面积,或回 弹曲线与横轴所包围的面积。
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(16)力学滞后:从载荷的加载到卸载过程中 物质吸收的能量,是当产生塑性变形时,应 力-应变曲线回路中包围部分的面积。力学滞 后表示能量的损耗。是物质在变形过程中转 化为热能的损失。
(1)宏观应变(macro-strain):平均应变范围为大 于原子间距离的有限尺寸场合下的应变。
(2)微观应变(micro-strain):应变尺寸范围为原 子距离数量级的应变。
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(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与最初断面积之比。
(4)弹性率:在弹性极限范围内,应力和应变之比。 当应力和应变为非线性关系时,定义了以下弹性率。 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, 亦称瞬时弹性率。c.正割弹性率:从曲线上任一点 到原点的连接直线的斜率,亦称表观弹性率。d.弦 弹性率:应力-应变曲线上任意两点之间弦的斜率。
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n 当给食品物质持续加载时,不仅要变形,而且还会 发生断裂现象。实际上人们对食品进行压、拉、扭、 咬、切时,食品的变形逐渐增大,但一般并非线性 变形,而是发生大的破坏性变形。对于具有这样性 质的物体,人们往往用一定载荷进行断裂强度和蠕 变试验。
n 由于断裂现象同试样的组织结构有敏感的关系,因 此,在测定断裂强度时,对试样要进行严格处理, 并且要取大量数据进行平均,然后从概率角度去讨 论。在进行断裂试验时需要掌握以下概念。
(17)应力松弛:试样在瞬时变形后并保持变 形时,应力随时间的经过而消失的过程。
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2.弹性变形
n 弹性本来是反映固体力学性质的物理量。虎 克定律:在弹性极限范围内,物体的应变与 应力的大小成正比。其中的比例系数,对不 同的物质有不同的值,称为弹性模量(或称 弹性率)。弹性变形可归纳为 3 种类型:
① 受正应力作用产生的轴向应变;
② 受表面压力作用的体积应变;
③ 受剪切应力作用发生的剪切应变。ห้องสมุดไป่ตู้
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(1)弹性模量:
n 物体受正应力作用产生轴向的变形称拉伸(或压缩)变形。 表示拉伸变形的弹性模量也称杨氏模量。设物体在拉伸变形 时所受正应力为σ(Pa),所产生的应变为ε,据虎克定律:
σ=E·ε
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(1)屈服点(yield point):当载荷增加,应力达到最 大值后,应力不再增加,而应变依然增加时的应力点。 并非所有物质都有屈服点。
(2)屈服强度(亦称弹性极限):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。当用 偏离法求解时,一般认为偏离直线的变形为变形量的 0.2%时,称为屈服强度点。
(3)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。一般生鲜食品都具有生 物屈服点。在此点,物质的细胞构造,开始受到破坏。 生物屈服点一般都出现在曲线的直线部分以后。
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(4)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。作为生物物质破断,它包括壳和 表皮的破裂、整体碎裂、表面产生断裂裂缝等。生 物屈服点通常属于物质的微观应变,而破断点属于 物质的宏观应变。
(9)弹性:物质恢复原形的能力。
(10)塑性:物质产生永久变形的性质。
(11)弹性度:物质在去掉外力作用后,弹性变形和 总变形量之比。
弹性度 = Se /(Sp + Se) (12)强度:物质承受施加外力的能力。
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(13)生物屈服强度:达到生物屈服点的应力。 (14)坚韧性(强韧性):使物质达到破断时所需要
n 总之,把既有弹性,又可以流动的现象称为黏弹性。 具有黏弹性的物质称为黏弹性物质或黏弹性体。通 过测定食品的黏弹性即可把握食品的状态。
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1.变形(deformation)
n 一般固体施以作用力,则产生变形;去掉作用力, 又会产生弹性恢复。使物体弹性恢复的力称之为内 应力(internal stress)。如果去掉外力,内应力也 随之消失,这种性质也称为弹性(elasticity)。研 究物体的变形以及黏弹性时,要进行应力与应变关 系的分析,因此需掌握以下概念。
第二章 食品的力学基础
第二节 食品流变学
三、黏弹性 (一)黏弹性基本概念 n 许多食品属于固体或半固体。当给它们施以
作用力时,会发生相应的变形,去掉作用力 后,又会发生弹性恢复。如果弹性恢复可以 完全回到原来的状态,称之为完全弹性;如 果不产生弹性恢复,则是流动。
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n 食品类物质,往往即表现弹性的性质,又变现黏性 的性质。它们的力学性质不像完全弹性体那样仅用 力与变形的关系来表示,还与力的作用时间有关。 面包、面团、面条、奶糖等,我们都可观察到它们 的弹性性质和黏性性质。只是在不同的条件下,有 的弹性表现得比较明显,有的黏性表现得比较明显。