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 Р₀ — 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 (Sкл) одной клетки в Н х м равна:

Общая площадь клеток, ограниченная контуром, вычисляется по формуле

где N — число клеток вконтуре. Работа резания (А ) равна:

где K1 = 148,1 м-² — коэффициент, учитывающий конструктивные особенности прибора.

Предельное напряжение среза Q_cp 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.