食品物性学-食品的电物性及其应用.ppt

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1、第八章食品的电物性及其应用概述食品基本电物性及其测定食品加工中电物性的利用原理和方法静电场处理电渗透脱水通电加热微波加热远红外线加热电脉冲杀菌第一节概述1、研究食品电物性的意义电物理加工方法能满足食品加工中对食品资源充分利用的要求，同时也能减少加工中营养损失，并保持生物物质活性。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。电磁场的生物效应在生鲜食品的储藏保鲜方面显示了巨大的潜力。由于化石燃料能源的不可再生性，电力在食品工业能耗中占有的比例将越来越大。电物理特性的检测对食品加工自动化、品质控制精确化方面提供了重要手段。第一节概述2、电物性与食品加工①食品的电磁波处理和加工第

2、一节概述2、电物性与食品加工②食品加工中静电场的利用静电是指静电荷，是电荷在静止时的状态，而静止电荷所建立的电场称为静电场，是指不随时间变化的电场。静电场在食品加工中的应用：清洗净化：对空气净化、对溶质的沉降、食品表面防腐剂的喷涂等。分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。改质：静电防腐、肉制品表面除霉、设备的无拆卸消毒杀菌。第一节概述2、电物性与食品加工③直流电在食品加工中的应用电渗透：利用食品胶体粒子的荷电性质和动电现象，用电渗透的方法对食品进行固液分离或脱水处理。电渗析：利用离子交换膜对甜菜糖等加工食品进行净化处理，以及对乳制品中的去盐、海水淡化等处理。电泳：牛奶蛋白分离，从悬浊液

3、中使固体粒子沉降。电浮选：干物质（蛋白质、脂肪等）的增浓、食品厂排污的净化和蛋白脂肪回收、酒及其他液态食品的澄清。第二节食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础第二节食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础电子位移极化原子极化取向极化极化松弛时间：处于极化状态的介质，去掉外电场后，极化消失所需要的时间。特征频率：极化松弛时间的倒数。第二节食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础极化现象的影响因素：电场强度、电场频率当电场变化时间小于极化松弛时间，即电场频率大于介质特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。介电耗损：当电介质所处的外电场频率与其自身的特征频率接近时，极化运动对于外电场

4、就会产生滞后，从而引起分子内摩擦而产热。（类似于共振频率）第二节食品基本电物性及其测定1、食品的电物性基础各种极化的特征频率：电子极化在紫外线区域；原子极化为红外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。热辐射微波加热是以水分子的偶极子随电场转动得到的分子内摩擦产生。远红外和红外线加热则是由原子振动产生的内摩擦所致。第二节食品基本电物性及其测定2、食品电物性的测定和应用介电常数电导率第三节食品加工中电物性的利用原理和方法对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损检测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理，包括静电场处理、动电处理、通电处理、高频电场处理、微波处理、红外线处理等。1、静电场处理应

5、用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静电扑粉等。原理：使离子化的气体在电场内移动，向物质的散体微粒（尘埃、熏烟等）传递电荷，这样荷电粒子再受到电场作用从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。离子化气体的产生：被激电离法和自激电离法第三节食品加工中电物性的利用原理和方法1、静电场处理静电分离装置示意图第三节食品加工中电物性的利用原理和方法1、静电场处理静电熏制原理：在静电场内让熏烟雾粒子向各种食品表面或内部渗透，达到快速均匀熏制的目的。肉制品的熏制不仅可以改善制品的风味，还可以有效防止氧化和霉变。优点：高效，2~5min缺点：不能起到通常烟熏那样的干燥效果，还要配以微波或远

6、红外处理。第三节食品加工中电物性的利用原理和方法1、静电场处理静电成型及撒粉装置原理：植物油先成为荷电粒子，在电场中飞向加热转筒表面，形成油层；面粉和其他原料液滴形成的荷电粒子在电极之间的空间内交叉混合，喷向转筒表面，形成一定厚度的带状料坯。静电成型及撒粉装置示意图：第三节食品加工中电物性的利用原理和方法2、电渗透脱水原理：蛋白质ζ电位和周围离子气氛的存在，使固液界面产生双电层粒子分布现象，即液体带有与蛋白质胶粒等量而符号相反的过剩电荷。当有静电场存在时，液体受自身所带电荷影响而运动。应用第三节食品加工中电物性的利用原理和方法3、通电加热重要性：食品的均匀加热是工程上的一大难题。微波加热存在透

7、入深度的问题。适用性：不适用于不导电、极低水分或干燥状态的食品。原理：欧姆加热注意：直流电会引起食品组分的电解变质，还会使电极发生电解腐蚀，造成食品重金属离子污染，因此一般用交流电。应用第三节食品加工中电物性的利用原理和方法4、微波加热微波：频率300~300000MHz的电磁波，波长3nm~3pm。原理：偶极子的取向极化，水分、蛋白、脂肪、糖等都会发生极化反应。特点：加热的选择性；穿透特性缺陷：