食品物性學(xué)食品的電物性及其應(yīng)用

關(guān)于食品物性學(xué)食品的電物性及其應(yīng)用第1頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述1、研究食品電物性的意義電物理加工方法能滿足食品加工中對(duì)食品資源充分利用的要求，同時(shí)也能減少加工中營(yíng)養(yǎng)損失，并保持生物物質(zhì)活性。使用電場(chǎng)或電磁場(chǎng)有可能對(duì)構(gòu)成食品的最小單位進(jìn)行最富效果的加工處理。電磁場(chǎng)的生物效應(yīng)在生鮮食品的儲(chǔ)藏保鮮方面顯示了巨大的潛力。由于化石燃料能源的不可再生性，電力在食品工業(yè)能耗中占有的比例將越來(lái)越大。電物理特性的檢測(cè)對(duì)食品加工自動(dòng)化、品質(zhì)控制精確化方面提供了重要手段。

第2頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述2、電物性與食品加工①食品的電磁波處理和加工

第3頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述2、電物性與食品加工②食品加工中靜電場(chǎng)的利用靜電是指靜電荷，是電荷在靜止時(shí)的狀態(tài)，而靜止電荷所建立的電場(chǎng)稱(chēng)為靜電場(chǎng)，是指不隨時(shí)間變化的電場(chǎng)。靜電場(chǎng)在食品加工中的應(yīng)用：

清洗凈化：對(duì)空氣凈化、對(duì)溶質(zhì)的沉降、食品表面防腐劑的噴涂等。

分離：從谷粒、茶葉、油料種子及明膠中除去雜質(zhì)。

改質(zhì)：靜電防腐、肉制品表面除霉、設(shè)備的無(wú)拆卸消毒殺菌。

第4頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)概述2、電物性與食品加工③直流電在食品加工中的應(yīng)用電滲透：利用食品膠體粒子的荷電性質(zhì)和動(dòng)電現(xiàn)象，用電滲透的方法對(duì)食品進(jìn)行固液分離或脫水處理。電滲析：利用離子交換膜對(duì)甜菜糖等加工食品進(jìn)行凈化處理，以及對(duì)乳制品中的去鹽、海水淡化等處理。電泳：牛奶蛋白分離，從懸濁液中使固體粒子沉降。電浮選：干物質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪等）的增濃、食品廠排污的凈化和蛋白脂肪回收、酒及其他液態(tài)食品的澄清。

第5頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)食品基本電物性及其測(cè)定1、食品的電物性基礎(chǔ)

第6頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)食品基本電物性及其測(cè)定1、食品的電物性基礎(chǔ)電子位移極化原子極化取向極化極化松弛時(shí)間：處于極化狀態(tài)的介質(zhì)，去掉外電場(chǎng)后，極化消失所需要的時(shí)間。特征頻率：極化松弛時(shí)間的倒數(shù)。

第7頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)食品基本電物性及其測(cè)定1、食品的電物性基礎(chǔ)極化現(xiàn)象的影響因素：電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)頻率當(dāng)電場(chǎng)變化時(shí)間小于極化松弛時(shí)間，即電場(chǎng)頻率大于介質(zhì)特征頻率時(shí)，極化運(yùn)動(dòng)（或偏移）就可能來(lái)不及產(chǎn)生。介電耗損：當(dāng)電介質(zhì)所處的外電場(chǎng)頻率與其自身的特征頻率接近時(shí)，極化運(yùn)動(dòng)對(duì)于外電場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生滯后，從而引起分子內(nèi)摩擦而產(chǎn)熱。（類(lèi)似于共振頻率）

第8頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)食品基本電物性及其測(cè)定1、食品的電物性基礎(chǔ)各種極化的特征頻率：電子極化在紫外線區(qū)域；原子極化為紅外、遠(yuǎn)紅外區(qū)域；偶極子取向極化主要在微波區(qū)域。

熱輻射微波加熱是以水分子的偶極子隨電場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)得到的分子內(nèi)摩擦產(chǎn)生。遠(yuǎn)紅外和紅外線加熱則是由原子振動(dòng)產(chǎn)生的內(nèi)摩擦所致。第9頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)食品基本電物性及其測(cè)定2、食品電物性的測(cè)定和應(yīng)用介電常數(shù)電導(dǎo)率

第10頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法對(duì)食品電物性的利用，除了對(duì)食品品質(zhì)的無(wú)損檢測(cè)或品質(zhì)分析外，還可用于對(duì)食品的加工處理，包括靜電場(chǎng)處理、動(dòng)電處理、通電處理、高頻電場(chǎng)處理、微波處理、紅外線處理等。

第11頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、靜電場(chǎng)處理應(yīng)用：靜電凈化、靜電熏制、靜電分離、電處理防腐、靜電撲粉等。原理：使離子化的氣體在電場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)，向物質(zhì)的散體微粒（塵埃、熏煙等）傳遞電荷，這樣荷電粒子再受到電場(chǎng)作用從一極向另一極進(jìn)行定向移動(dòng)，從而達(dá)到加工所需的目的。離子化氣體的產(chǎn)生：被激電離法和自激電離法

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第12頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、靜電場(chǎng)處理靜電分離裝置示意圖

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第13頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、靜電場(chǎng)處理靜電熏制原理：在靜電場(chǎng)內(nèi)讓熏煙霧粒子向各種食品表面或內(nèi)部滲透，達(dá)到快速均勻熏制的目的。肉制品的熏制不僅可以改善制品的風(fēng)味，還可以有效防止氧化和霉變。優(yōu)點(diǎn)：高效，2~5min缺點(diǎn)：不能起到通常煙熏那樣的干燥效果，還要配以微波或遠(yuǎn)紅外處理。

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第14頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、靜電場(chǎng)處理靜電成型及撒粉裝置原理：植物油先成為荷電粒子，在電場(chǎng)中飛向加熱轉(zhuǎn)筒表面，形成油層；面粉和其他原料液滴形成的荷電粒子在電極之間的空間內(nèi)交叉混合，噴向轉(zhuǎn)筒表面，形成一定厚度的帶狀料坯。靜電成型及撒粉裝置示意圖：

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第15頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、電滲透脫水原理：蛋白質(zhì)ζ電位和周?chē)x子氣氛的存在，使固液界面產(chǎn)生雙電層粒子分布現(xiàn)象，即液體帶有與蛋白質(zhì)膠粒等量而符號(hào)相反的過(guò)剩電荷。當(dāng)有靜電場(chǎng)存在時(shí)，液體受自身所帶電荷影響而運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第16頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、通電加熱重要性：食品的均勻加熱是工程上的一大難題。微波加熱存在透入深度的問(wèn)題。適用性：不適用于不導(dǎo)電、極低水分或干燥狀態(tài)的食品。原理：歐姆加熱注意：直流電會(huì)引起食品組分的電解變質(zhì)，還會(huì)使電極發(fā)生電解腐蝕，造成食品重金屬離子污染，因此一般用交流電。應(yīng)用

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第17頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4、微波加熱微波：頻率300~300000MHz的電磁波，波長(zhǎng)3nm~3pm。原理：偶極子的取向極化，水分、蛋白、脂肪、糖等都會(huì)發(fā)生極化反應(yīng)。特點(diǎn)：加熱的選擇性；穿透特性缺陷：加熱不均勻

微波加熱的選擇性

微波雖具有好的穿透性，但實(shí)際加熱中受反射、穿透、折射吸收等影響，使各部分產(chǎn)生的熱量不同。

電場(chǎng)的尖角集中效應(yīng)，即棱角效應(yīng)。

第三節(jié)食品加工中電物性的利用原理和方法第18頁(yè)，課件共20頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、遠(yuǎn)紅外線加熱近紅外的波長(zhǎng)0.78~1.4μm；中紅外的波長(zhǎng)1.4~3μm；遠(yuǎn)紅外3μm~1mm。原理：食品材料電磁波吸收峰值多集中在2~20μm的遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)范圍。特點(diǎn)：加熱時(shí)不必