Bài giảng Vật lý thực phẩm - Chương 5: Tính chất nhiệt, điện của thực phẩm - Dương Văn Trường

Nội dung text: Bài giảng Vật lý thực phẩm - Chương 5: Tính chất nhiệt, điện của thực phẩm - Dương Văn Trường

1. 3684,38 J/kg.K 1865,38 J/kg.°C
2. Bài tập Tính lượng nhiệt cần thiết để gia nhiệt cho 100 kg gạo từ nhiệt độ 20 lên 100 độ C. biết thành phần của gạo như sau
3. NDR của thực phẩm có dạng C p bX w a a, b hệ số thực nghiệm Xw: hàm lượng ẩm của thực phẩm. Cp = 1,67 + 2,51 Xw, kJ/kg.độ
4. Có thể nh Cp theo chất khô (pr, li, khoáng ) Cp a bi X i carbohydrate (c); protein (p); fat (f); ash (a); and water (w).
5. Hệ số khuếch tán nhiệt (Thermal diffusivity) • Hệ số khuếch tán nhiệt (Thermal diffusivity) cho biết trường nhiệt độ trong thực phẩm biến thiên nhanh hay chậm = /ρcp của thực phẩm = 1 × 10-7 to 2 × 10-7 m2/s
6. TÍNH CHẤT ĐIỆN TỪ CỦA THỰC PHẨM
7. Phổ điện từ
8. Phổ điện từ chia ra thành 3 vùng : Vùng tử ngoại trở xuống (có bước sóng nhỏ), vùng ánh sáng khả kiến (bước sóng từ 400 – 700 nm và vùng hồng ngoại trở lên (bước sóng lớn hơn 700 nm). Năng lượng tử ngoại và năng lượng hồng ngoại là hai dạng của sóng điện từ, có thể truyền đi trong không gian, xuyên thấu trong thực phẩm và chuyển thành năng lượng nhiệt nung nóng thực phẩm ứng dụng - ánh sáng khả kiến : đánh giá cảm quan - vùng tử ngoại trở xuống : tia cực m (vô trùng), chiếu xạ thực phẩm (bảo quản), tia X (chụp X quang), tia bức xạ (xạ trị – điều trị ung thư, bướu cổ ) - vùng hồng ngoại trở lên : ứng dụng cho quá trình sấy, dạng truyền thông tin như: rada, radio,TV, vệ tinh nhân tạo
9. - Giữa năng lượng vi sóng và năng lượng hồng ngoại có những điểm khác nhau Năng lượng hồng ngoại Năng lượng vi sóng Bước sóng : lớn hơn 700 nm -Bước sóng : dải hẹp f khoảng 2450 MHz và bước sóng dài hơn -Không có khả năng đâm xuyên thực hồng ngoại phẩm mà chỉ làm nóng bề mặt thực phẩm -Có khả năng đâm xuyên thực phẩm nên nó làm nóng trong -Quá trình làm nóng phụ thuộc vào đặc lòng thực phẩm nhanh chóng. trưng bề mặt của thực phẩm, màu sắc của thực phẩm -ứng dụng trong quá trình thanh trùng, nấu chín hoặc làm nóng -Quá trình dẫn nhiệt vào trong phụ thực phẩm thuộc vào hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm (phụ thuộc vào lượng ẩm của -Quá trình làm nóng phụ thuộc thực phẩm) vào hàm lượng ẩm của vật liệu, ẩm càng cao thì làm nóng càng -Áp dụng trong quá trình sấy, làm nóng nhanh bề mặt của thực phẩm, ít làm hư hỏng trong lòng thực phẩm.
10. Nung nóng thực phẩm bằng lò vi sóng (lò viba), f= 2450 MHz - Phân tử nước gồm 1 nguyên tử oxy và 2 nguyên tử Hydro, do oxy có độ âm điện lớn làm cho nước trở thành phân tử lưỡng cực. - Khi thực phẩm được đặt trong một trường điện từ thì các lưỡng cực nước sẽ định hướng theo hướng của trường điện từ và khi trường điện từ dao động nhanh thì các phân tử nước cũng bị dao động theo - Do sự biến dạng của các cấu trúc phân tử gây nên khi nó sắp xếp định hướng trở lại theo trường điện từ mà nó chuyển năng lượng vi sóng thành nhiệt, trong quá trình đó nó cũng chịu ảnh hưởng bởi độ nhớt của thực phẩm
11. - Số lượng lưỡng cực và sự thay đổi của nó theo trường điện từ được xác định thông qua hằng số điện môi của thực phẩm - Khi thực phẩm đặt trong một trường điện từ như vậy nó sẽ hấp thu sóng và chuyển thành nhiệt, lượng nhiệt được hấp thu đó đựơc gọi là “lose factor” – hệ số tổn thất. Thực phẩm có độ ẩm càng cao thì “lose factor” càng lớn do đó nó hấp thu nhiệt nhanh hơn
12. - Do cấu trúc thực phẩm không đồng nhất nên sự hấp thu năng lượng vi sóng không đồng đều, do đó xảy ra sự dẫn nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp - Thủy tinh và giấy và polymer có hệ số “lose factor” rất thấp, năng lượng vi sóng xuyên thấu rất dễ nên nó không bị đun nóng - Kim loại làm cho năng lượng vi sóng bị phản xạ
13. - Độ xuyên thấu của vi sóng Thực phẩm Lose factor Chuối (tươi) 17 Thịt bò 16 Bánh mì 0,005 Bơ 0,1 Cá nấu rối 12 Nước 9,2 Dầu ăn 0,2 Thủy tinh 0,1 Giấy 0,1 Khoai 6,7
14. Khi nung nóng thực phẩm bằng lò vi sóng thỉnh thoảng ta gặp hiện tượng thực phẩm vỡ tung ra (nung nóng cục bộ) Ứng dụng: - Vi sóng có tốc độ truyền nhiệt, đun nóng nhanh không cần có những bề mặt truyền nhiệt vì vậy việc nung nóng bằng lò vi sóng được áp dụng cho nhiều loại thực phẩm: - Tan giá, sấy, nướng, hâm nóng
15. • Theo các phương pháp tan giá truyền thống, mất rất nhiều thời gian, sự tan giá diễn ra ở lớp bên ngoài rồi từ từ đi vào bên trong, nếu không có kinh nghiệm thì sẽ không kiểm soát được tan giá • Khi tan giá bằng lò vi sóng: Năng lượng vi sóng đi xuyên vào trong thực phẩm làm cho quá trình tan giá diễn ra rất nhanh, người ta cũng dùng quá trình này để làm nóng chảy các loại mỡ, chất béo, tuy nhiên cũng nảy sinh những khó khăn:
16. • Đối với loại thực phẩm đông block có kích thước lớn • Khi tan giá,vì nước có hệ số tổn thất lớn hơn nước đá nên khi nó tan ra, nó sẽ hấp thu năng lượng lớn hơn nước đá rất nhiều, với quá trình diễn biến ếp theo, phần tan ra bị nung nóng qúa mức, có những phần bị nấu lên trong khi có những phần khác vẫn bị đóng băng Tan giá không đều • Khắc phục: - Giảm năng lượng vi sóng - Tác dụng dưới dạng xung (thời gian tan giá sẽ kéo dài)
17. Nội dung thi cuối kỳ Bài tập Chương 3, 4, 5 Lý thuyết - Các phương pháp thực nghiệm và TPA xác định cấu trúc TP - Lý thuyết về chất lỏng Newton và phi Newton - Lý thuyết về tính chất điện từ của TP