食品粘彈性的力學模型

——Burgers模型食品粘彈性的力學模型

——Burgers模型1食品的粘彈性

許多食品往往既表現(xiàn)彈性性質(zhì)，又表現(xiàn)粘性性質(zhì)。我們把這種既有彈性又可以流動的現(xiàn)象稱為粘彈(visceolasticity)

?；靖拍睿簯?yīng)力松弛:指試樣瞬時變形后，在變形(應(yīng)變)不變情況下，試樣內(nèi)部的應(yīng)力隨時間的延長而減少的過程。應(yīng)力松弛實驗（Stressrelaxationtests）

Large-scaledeformationτ的物理意義：表征松弛過程進行的快慢。τ越大，表示材料的松弛過程進行的越慢，材料越接

近理想彈性體

σ---剪切應(yīng)力

ε---剪切應(yīng)變速率

食品的粘彈性許多食品往往既表現(xiàn)彈性性質(zhì)，又表現(xiàn)粘性性2蠕變：對粘彈性體施加一定的力（應(yīng)力）時，其變形（應(yīng)變）隨時間的變化過程。蠕變恢復(fù)實驗（creeprecoverytest）

Small-scaledeformation貯存模量(storagemodulus)彈性模量G'損失模量(lossmodulus)粘性模量G''相角(phaseangle)tanδ=G''/G'蠕變：對粘彈性體施加一定的力（應(yīng)力）時，其變形（應(yīng)變）隨時間3模型

力學模型有兩個基本元件，即理想彈簧和理想黏壺。前者的力學性質(zhì)符合虎克定律，用以模擬普彈形變，后者服從牛頓流體定律，用以模擬黏性形變。彈簧和黏壺可以串聯(lián)也可以并聯(lián)，或組成更復(fù)雜的多元件模型。作為機-電類比，彈簧和黏壺分別很像電路中的電容和電阻，前者在貯存電量，后者消耗電能模型力學模型有兩個基本元件，即理想彈簧和理想黏壺。前者4串聯(lián)

并聯(lián)聯(lián)合

串聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)Ｐ徒凶鳆溈怂鬼f爾（Max-well）模型（由蘇格蘭物理學家C.MaxWell首先提出）。并聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)Ｐ徒凶龈８裉兀╒iogt）模型。把這兩種模型再以串聯(lián)方式聯(lián)合裝置起來，就成為伯格斯（Burgers）模型。串聯(lián)并聯(lián)聯(lián)合串聯(lián)方式裝置的實驗?zāi)Ｐ徒凶鳆溈怂鬼f爾（Max5模型名稱

示意圖模擬

對象

力學

行為

方程模型名稱示意圖6伯格斯模型應(yīng)用實例乳清蛋白凝膠1.LadanRabiey(Canada)Effectofwheyproteinenzymatichydrolysisontherheologicalpropertiesofacid-induced

gels(2009).Smalldeformationtests----acontrolledstressrheometerCreeprecoverytest-----applyingaconstantshearstressof15and3Pafor300s,recoverywassubsequentlyrecordedforaperiodof300s.伯格斯模型應(yīng)用實例1.LadanRabiey(Canada7SimplifiedBurgerModel乳清蛋白凝膠SimplifiedBurgerModel82.JanaínaTelesdeFaria(Brazil).Evaluatingtheeffectofproteincompositionongelationandviscoelasticcharacteristicsofacid-inducedwheyproteingels(2013).byapplyinganinstantaneousshearstressof15Paonthesamplefor30min(creeptime);andsamplerecoverywassubsequentlymonitoredforanadditional20min(recoverytime).乳清蛋白凝膠2.JanaínaTelesdeF