Методы и приборы измерения поверхностных свойств.

Поверхностные свойства пищевых продуктов — адгезия и внешнее трение проявляются на границе раздела между продуктом и твердой поверхностью. Приборы и методы измерения адгезии основаны на разрушении адгезионного шва путем приложения внешнего усилия.

Характер разрыва может быть трех видов:

1. Чисто адгезионный — когда силы взаимодействия между молекулами самого материала (когезии) превышают силы адгезии материала к поверхности.

2. Когезионный — если силы когезии меньше сил адгезии.

3. Смешанный — адгезионно-когезионный — встречается чаще всего.

Адгезии в чистом виде зачастую не наблюдается, поэтому измеряют удельное усилие разделения двух тел без конкретизации его вида. Величину адгезии определяют в момент одновременного нарушения контакта на всех участках площади контактирования при положении разрушающей нагрузки в направлении, перпендикулярном плоскости контакта поверхностей, по формуле:

где Р_о— адгезия (липкость), Па;

Р — максимальное усилие отрыва, Н;

F — площадь пластины, м².

Схема рабочего органа адгезиометра показана на рис. 3.10.

Существуют адгезиометры для тестовых продуктов, для кондитерских масс, для колбасного (мясного) фарша.

Предельное напряжение среза и величину работы резания определяют при помощи графика, построенного самописцем прибора "Инстрон-1140" с приставкой "Kramer" на миллиметровой бумаге при механических воздействиях на помещенный в прибор образец. На графике по оси абсцисс измеряется сила в ньютонах, цена одного деления шкалы составляет 2 Н. Всего на шкале отложено 200 Н. По оси ординат измеряется расстояние в метрах. Цена одного деления шкалы составляет 0,002 м. Максимальное усилие резания измеренное в Н, соответствует самой верхней точке (пику) графика по оси ординат. Для вычисления площади, ограниченной контуром, рассчитывали число клеток, находящихся в контуре.

Площадь S_кл одной клетки в(Н · м)равна:

Общая площадь клеток, ограниченная контуром, вычисляется по формуле:

где N — число клеток в контуре.

Работа резания (А_рез) равна:

где К₁ = 148,1 м^-2 — коэффициент, учитывающий конструктивные особенности прибора.

Предельное напряжение среза Q_ср определяется по формуле:

где P_max — максимальное усилие резания [Н], соответствующее самой верхней точке (пику) графика по оси ординат; К₂ = 594,2 м^-2 - коэффициент, учитывающий конструктивные особенности прибора.

Контрольные вопросы

1. Какие структурно-механические свойства характеризуют структуру, консистенцию пищевых продуктов?

2. Какие существуют классификации методов для определения структурно-механических показателей качества?

3. Какие методы и приборы существуют для измерения сдвиговых характеристик?

4. Какие методы и приборы используются для измерения объемных (компрессионных) характеристик?

5. Какие методы и приборы используются для измерения поверхностных характеристик?

Дата добавления: 2015-07-10