食品的电学特性及应用(.ppt

《食品的电学特性及应用(.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第六章食品的电学特性及应用1定义对食品电学性质的研究，虽然起步较晚，但随着食品工业的发展，近年越来越受到重视。食品电学性质主要是指：食品及其原料的导电特性、介电特性，以及其它电磁和物理特性。第一节基本概念2电学性质的研究领域主要有两个方面：2.1食品品质状态的监控食品的状态、成分变化往往反映在其电学性质的变化上。用电测传感器的方法把握食品的特性，成了一些食品工厂迈向自动化、效率化、规模化生产的重要手段。所谓“机电一体化”技术，其中许多测控部分都是利用了食品的电性学性质。尤其是在食品的非破坏检测方面，电学性质尤为重要。2.2.电磁物理加工用

2、电磁物理技术对食品进行加工处理，这方面的技术主要有：静电电场处理技术、电磁波加工（远红外、微波、重叠波等）技术、通电加热技术、电滲透脱水技术、电磁场处理技术等。3电学特性分类从广义上说，物料的电学特性可分为二类。一类是主动电特性:在物料内部存在某种能量而产生电位差，例如生物物料中的生物电位差；另一类是被动电特性,指影响物料所在空间的电磁场及电流分布的一些特性，例如电阻、电导、介电特性等。本章主要讨论后一类电学特性。4食品电学特性研究的意义(1)食品加工中对食物资源充分利用的要求越来越高，同时也要求减少加工中营养损失和生物活性物质活性的降低

3、。而传统的加工方法要达到以上要求，十分困难。要达到这一目的，只有发现全新的加工原理和开发新的技术。电物理加工方法正是在这种形势下出现的一种最有前途的加工新技术。(2)构成食品的分子或粒子，大都具有某种荷电的性质。因此，使用电场或电磁场有可能对构成食品的最小单位进行最富效果的加工处理。(3)属于生鲜食品的水果、蔬菜、种子等在贮藏流通中，电磁场对其生理活动进行有效的控制往往是保鲜的主要手段。这种生理作用己经被证实具有巨大潜力。(4)由于化石燃料能源的不可再生性，从长远观点看，电力将越来越在食品工业的能耗中占有更大的比例。加之电能有方便、卫生、

4、易控制等特点，所以在加热、杀菌、干燥等耗能较高领域，食品的电物理加工将逐步取代利用其他能源的技术。(5)电物理特性的检测，对食品加工自动化、品质控制精确化提供了重要手段。5食品电学特性的应用概况6食品电学特性加工的课题(1)食品的电特性与其组织结构、力学性质、热学性质等的相互关联和影响;   (2)作为浓缩能源的电力，在食品工程传热传质操作中的合理应用方法;   (3)以电力为基础的食品加工装置计算和设计理论的建立;   (4)利用电学性质对食品品质的检测和评价;   (5)通过传统加工方法与电力加工方法的合理组合，使电力加工从经

5、济性、安全性和效率上满足实际生产的需要。第二节食品电学特性1、什么是电介质：一切绝缘体统称为电介质；或者是在外电场的作用下内部结构发生变化，并且反过来影响外电场的物质。2、为什么要讨论电介质：电介质放入外场后，内部结构受外电场的作用而发生变化，并且反过来影响外电场，使原来的电场分布发生变化，同时也使其它的物理性能发生变化。我们有必要对变化后的物理量进行讨论。一、电导特性(一)电阻和电阻率欧姆定律指出，导体内的电流强度与其两端的电位差成正比.V=IR导体的电阻。电阻及可由下式确定电阻率是表征导体性质的一个物理量，与导体尺寸无关的量。(二)电

6、导和电导率电导是描述物体传导电流性能的物理量。物体的电导是指该物体所通过电流与该物体所加电压的比值。对于直流电路而言，这个数值就是电阻的倒数，单位为S。电导率是电阻率的倒数，记为S/m电导和电导率的差别在于电导除了与物质性能有关外，还与该物体的大小、形状与导电时的端点位置有关；而电导率则仅与物质的性质有关。在交流电场中电导率与介电常数有如下关系,介电常数是描述物料电特性的一个重要参数.常用电阻来衡量电子型导体的导电能力用电导来衡量离子型导体的导电能力(三)食品的电导特性及应用二、介电特性(一)电介质的极化和介电常数物体导体非导体(电介质)

7、电子导体离子导体电介质其分子中的电子受到很大束缚力，致使电子不能自由移动,电介质在一般情况下是不导电的。如果将电介质置于外加电场中，则电介质将被极化。这时有极分子由杂乱的排列变为定向排列，形成定向极化，产生了束缚电荷无极分子由于原子核偏离而极化，在电介质表面上出现正、负电荷。无极分子当处在外电场中时，在场力作用下，本来处于重合中心的电子〔负)电荷“重心”发生了偏离，形成了一个电偶极子(dipole)。分子电偶极矩的方向沿外电场方向。在外电场下产生的电偶极矩可称为感生电矩。对于一块电介质整体，由于介质中每一分子形成了电偶极子，沿电场排列。那

8、么在介质的与外电场垂直的端面，也会形成极化电荷。这种极化就是电子位移极化。高频电场中，只有电子位移极化有效，所以它也称为光学极化。(1)电子位移极化构成分子的各原子或原子团在外电场作用下发生了