流變儀在本科食品流變學(xué)中的應(yīng)用

食品流變學(xué)是學(xué)生必須了解的學(xué)科領(lǐng)域的一個(gè)重要部分的雛形。然而，如果我們看看萊納的經(jīng)典書籍:“變形，應(yīng)變和流動(dòng)"，這足以嚇跑任何非數(shù)學(xué)系的學(xué)生。由于這個(gè)原因，流變課程分為兩個(gè)部分:一個(gè)是所有學(xué)生在二年級(jí)學(xué)習(xí)的基本知識(shí)和選擇數(shù)學(xué)方向的學(xué)生僅在四年級(jí)學(xué)習(xí)。流變學(xué)基礎(chǔ)課程首先向?qū)W生介紹理想的流變材料，三個(gè)基本流變?cè)?虎克固體、牛頓液體和圣維南塑體。使用這 3 個(gè)組件可以建立起四個(gè)有關(guān)食品科學(xué)的理想模型來。分別是:賓漢塑體，麥斯威爾液體，齊爾文-福格固體和伯格斯模型。非牛頓液體有四種描述:假塑性，剪脹性，觸變性和流變性。

有時(shí)發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)中在這方面的一些錯(cuò)誤的解釋:依賴，即觸變或流變。這個(gè)時(shí)候需要用到上海保圣流變儀去測試。對(duì)于非牛頓液體，必須采取既上下曲線定義流變特性，如果液體具有時(shí)間依賴性而不符合冪律規(guī)律(J = KDn)，即觸變或流凝性。數(shù)學(xué)方程保持在低限度。壓力簡要的解釋為一個(gè)三維的現(xiàn)象，但沒有給出證明。結(jié)果表明通過仔細(xì)的選擇實(shí)驗(yàn)條件，復(fù)雜的三維應(yīng)力情況可以使應(yīng)力簡化的條件被考慮。應(yīng)變定義為相對(duì)變形。雖然只有簡單的方程給出，基本物理方程和經(jīng)驗(yàn)方程之間的重要的差異是應(yīng)力。后的實(shí)踐，或者不相關(guān)的基本物理單位，但可能是非常有用。至于更復(fù)雜的食物如肉類、魚類、蔬菜或水果，流變是通過顯微鏡觀察結(jié)構(gòu)例如，番茄的滲透率是從番茄皮，果肉和血管組織解釋。剪切曲線肉是從肌肉纖維，結(jié)締組織和脂肪解釋。

第四年的學(xué)習(xí)需要學(xué)生擁有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)能力。進(jìn)行分析的第一個(gè)概念是應(yīng)力。它清楚地表明，應(yīng)力可以表示為 9個(gè)部分，3 正常和6個(gè)切線?？梢宰C明二維應(yīng)力的關(guān)系系統(tǒng)圖可以得出一個(gè)平面。擴(kuò)展到 3 個(gè)層面不需要幾長的證明就可以被學(xué)生接受。所以應(yīng)力的概念作為一個(gè)對(duì)稱二階張量可以被明確并對(duì)其特性進(jìn)行了分析。因?yàn)橛邢迲?yīng)變的存在變形或應(yīng)變更為復(fù)雜，納入初始和最終狀態(tài)并且他們之間的路徑可能會(huì)顯著。簡化是可能的，首先為可以用來考慮進(jìn)行無窮應(yīng)變典型大應(yīng)變系統(tǒng)的均勻應(yīng)變，其次為無窮小應(yīng)變作為發(fā)展中的經(jīng)典彈性理論。廣義虎克固體小應(yīng)變給出所有的應(yīng)力、應(yīng)變分量的之間的有 36 個(gè)比例常數(shù)的線性關(guān)系。對(duì)于各向同性彈性固體減少到兩個(gè)，可用雷姆常數(shù)2 和G確定體積和剪切模量可以從楊氏彈性模量、泊松比得出。應(yīng)變分量率在柱面極性以及笛卡爾形式提出。

這樣，流動(dòng)通過管和一個(gè)聚焦圓筒或錐板粘度計(jì)分析為牛頓流體和非牛頓流體和賓漢塑體。然后介紹更復(fù)雜的材料如麥克斯韋和開爾文-科爾芝以及用數(shù)學(xué)方法分析應(yīng)力松弛和蠕變。然后特別提到橡膠的彈性分析整體性能和結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。這里人們可以顯示如何評(píng)估較大的應(yīng)變。彈性變形的熱力學(xué)關(guān)系是根據(jù)給出力發(fā)生變形體內(nèi)部在能量和熵方面發(fā)生的變化推導(dǎo)出的。稀乳液的粘度也要被考慮。愛因斯坦的方程給出并討論了由于非球形，絮凝多分散性和電粘性效應(yīng)而造成的偏差。最后探討了一方面大分子膠體結(jié)構(gòu)與另一方面流變之間的聯(lián)系。