食品比熱容的作用
食品比熱容在其
加工、
流通、
保鮮環節起著重要的作用。在食品的
殺菌、冷凍、
乾燥等單元操作中都伴隨著很多加熱和冷卻環節,其設備和物料都會有從高溫向低溫部位的
熱量傳遞,因此,需要預測乾燥或冷卻的速率及研究物料內部溫度分布的規律,尤其在用加熱的方法進行殺菌時,還會出現諸如
蛋白質變性和微生素破壞等劣化現象。因此,對食品熱物性的研究對於設計食品的
製冷、凍結及
冷鏈系統有重要的作用。
食品在冷卻過程中水分不發生相變, 其比熱容是一定值。由於乾食品的比熱小於水的比熱, 因此食品比熱容 C 值的大小主要與食品的水分含量有關, 水分含量越高, C 值越大, 冷卻過程中所耗冷量越多, 在某一工況下食品冷卻所需要的時間越長。所以, 在計算食品冷卻熱負荷、預測食品冷卻時間和設計食品冷卻裝置時, C 值是一個十分重要的參數。
影響因素及研究現狀
食品材料比熱容不僅與其
含水率、
組分、溫度有關,還與食品的結構、水和組分的結合情況等有關,其中含水率是影響比熱容的重要因素。關於比熱容的研究,歐美一些已開發國家起步較早,主要是針對一些含水率較低的農業物料或含水率較高的肉製品物料,通過實驗獲得了一些實驗數據或預測公式。但是,由於影響比熱容的因素甚多,使用中常受到一些限制。在我國,目前關於這方面的研究尚屬起步階段,尤其對果蔬等高水分含量的農產品物料的研究較少,遠遠不能滿足生產和科研工作的需要。
在忽略真空冷卻過程中食品與周圍環境的熱交換和失水量對食品總量及熱物性影響的情況下,食品單位質量
比表面積A/m越大,食品比熱容c越小,食品表面質量
擴散速率G越大,食品
真空冷卻速率越高,真空冷卻時間越短。食品的含水量越大,食品中水蒸汽壓相對越高,食品表面質量擴散速率G越大真空冷卻時間也越短。但食品含水量越大,食品比熱容c也越大。
不同果蔬的比熱容測定參考值
常見食品的營養成分含量及比熱容
19種常見食品的營養成分含量及比熱容