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”，這足以嚇跑任何非數(shù)學(xué)系的學(xué)生。由于這個原因，流變課程分為兩個部分:一個是所有學(xué)生在二年級學(xué)習(xí)的基本知識和選擇數(shù)學(xué)方向的學(xué)生僅在四年級學(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，三個基本流變元件:虎克固體、牛頓液體和圣維南塑體。使用這 3 個組件可以建立起四個有關(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。

有時發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)中在這方面的一些錯誤的解釋:依賴，即觸變或流變。這個時候需要用到上海保圣流變儀去測試。對于非牛頓液體，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)的選擇實驗條件，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)變定義為相對變形。雖然只有簡單的方程給出，基本物理方程和經(jīng)驗方程之間的重要的差異是應(yīng)力。后的實踐，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)行分析的第一個概念是應(yīng)力。它清楚地表明，應(yīng)力可以表示為 9個部分，3 正常和6個切線。可以證明二維應(yīng)力的關(guān)系系統(tǒng)圖可以得出一個平面。擴(kuò)展到 3 個層面不需要幾長的證明就可以被學(xué)生接受。所以應(yīng)力的概念作為一個對稱二階張量可以被明確并對其特性進(jìn)行了分析。因為有限應(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 個比例常數(shù)的線性關(guān)系。對于各向同性彈性固體減少到兩個，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，流動通過管和一個聚焦圓筒或錐板粘度計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。