09.08.2013 Views

Fyzikální vlastnosti potravin - Vysoká škola chemicko-technologická ...

Fyzikální vlastnosti potravin - Vysoká škola chemicko-technologická ...

Fyzikální vlastnosti potravin - Vysoká škola chemicko-technologická ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Vysoká</strong> <strong>škola</strong> <strong>chemicko</strong>-<strong>technologická</strong> v Praze<br />

Ústav technologie mléka a tuků<br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong><br />

3. Mechanické <strong>vlastnosti</strong> tuhých<br />

<strong>potravin</strong><br />

N322002 21-3-12<br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-1 N322002 (21-3-12)<br />

Jednosměrné stlačování<br />

Cauhyho deformace<br />

Henckyho deformace<br />

Napětí<br />

h0<br />

<br />

h<br />

F<br />

A<br />

<br />

<br />

F<br />

R<br />

síla F<br />

2 R<br />

0<br />

h<br />

a<br />

t<br />

h<br />

c <br />

h<br />

0<br />

ht<br />

h<br />

h0<br />

<br />

H ln ln <br />

h h <br />

h0<br />

deformace<br />

<br />

h<br />

h<br />

1 <br />

t čas; a rychlost pohybu desky;<br />

h 0 počáteční výška vzorku; A plocha působení síly; R 0 poloměr vzorku<br />

c<br />

21.3.2012<br />

1


<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-2 N322002 (21-3-12)<br />

Hookův zákon<br />

E <br />

G<br />

ideální elastická látka<br />

nezávislé na rychlosti deformace<br />

vratná deformace<br />

nízké deformace – lineární elastická oblast<br />

modul pružnosti – tuhost<br />

vliv tření<br />

stlačitelnost<br />

objemová deformace (dilatace) DV/V<br />

P<br />

modul objemové pružnosti<br />

K <br />

V<br />

V<br />

Poisonův poměr<br />

míra objemové stlačitelnosti<br />

L- L<br />

F<br />

D<br />

D+ D<br />

Nestlačitelný materiál m = 0,5<br />

řada <strong>potravin</strong> 0,3 – 0,4<br />

L<br />

moduly elasticity<br />

E – Youngův modul pružnosti<br />

G – modul pružnosti ve smyku<br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-3 N322002 (21-3-12)<br />

1 G 3<br />

1<br />

<br />

<br />

E<br />

2 K 2<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

D<br />

<br />

D<br />

L<br />

L<br />

<br />

21.3.2012<br />

2


<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-4 N322002 (21-3-12)<br />

Modul pružnosti – různé tvary<br />

Válec<br />

<br />

E <br />

<br />

Koule<br />

při zanedbání změny objemu<br />

při zanedbání změny plochy<br />

vypouklý tvar<br />

F<br />

2 R dR<br />

<br />

E <br />

E <br />

dh<br />

dR R<br />

R<br />

<br />

h<br />

0,<br />

531<br />

F<br />

<br />

0,<br />

531F<br />

1<br />

<br />

2<br />

1<br />

4 <br />

, 5 <br />

<br />

d <br />

1<br />

0,<br />

5<br />

2<br />

1<br />

1 1 <br />

, 5 <br />

<br />

<br />

R1<br />

R2<br />

<br />

F<br />

E <br />

<br />

<br />

F<br />

E <br />

2 h0<br />

<br />

R <br />

h<br />

F<br />

E <br />

2<br />

<br />

R<br />

0,<br />

5<br />

2<br />

R<br />

1 <br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-5 N322002 (21-3-12)<br />

Ohýbání<br />

21.3.2012<br />

3


F (N)<br />

20<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-6 N322002 (21-3-12)<br />

Přístroje<br />

Instron texturometr<br />

<strong>Fyzikální</strong> <strong>vlastnosti</strong> <strong>potravin</strong> 3-7 N322002 (21-3-12)<br />

Velké deformace - zatěžovací křivka<br />

mez pevnosti – tvrdost<br />

deformace na mezi pevnosti - deformovatelnost (křehkost)<br />

Zatěžovací křivka - stlačovaní mezi deskami<br />

0,5 % karagenanu v mléce<br />

0<br />

0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90<br />

deformace (-)<br />

[Pa]<br />

20000<br />

18000<br />

16000<br />

14000<br />

12000<br />

10000<br />

8000<br />

6000<br />

4000<br />

2000<br />

Závislost napětí vzorku na h def<br />

0,5 % karagenanu v mléce<br />

po lomu není<br />

definován rozměr<br />

vzorku = nelze<br />

vyjádřit deformaci a<br />

napětí<br />

0<br />

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0<br />

h def [-]<br />

21.3.2012<br />

4


síla [kN]<br />

0,10<br />

0,08<br />

0,06<br />

0,04<br />

0,02<br />

0,00<br />

Parmazán Primátor Zlato Eidamská cihla 30%tvs<br />

není definován rozměr<br />

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />

relativní deformace [%]<br />

Zlato Eidam Primátor Parmazán<br />

modul pružnosti 0,06 MPa 0,28 MPa 0,59 MPa 6,30 MPa<br />

maximální napětí - 0,41 MPa 0,36 MPa 0,35 MPa<br />

deformace při max. síle - 69 % 55 % 13 %<br />

Reálné elastické chování<br />

Nelineární oblast<br />

Viskoelasticita<br />

Závislost na rychlosti deformace<br />

Při stlačování se zvyšuje<br />

Uzanční metody hodnocení<br />

Zdánlivý modul pružnosti Ea<br />

21.3.2012<br />

5

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!