Vật lý thực phẩm potx

1
VẬT LÝ THỰC PHẨM
(Food Physics)
CBGD: Dương Văn Trường
Viện Công nghệ sinh học và Thực phẩm
Đại học Công nghiệp TP HCM
Nội dung chương trình
• Chương 1: Các thông số vật lý và tính chất
của thực phẩm
• Chương 2: Các tính chất lưu biến của thực
phẩm
• Chương 3: Phương pháp và thiết bị thường
sử dụng để kiểm tra các thông số vật lý của
thực phẩm
• Chương 4 : Kỹ thuật xử lý thực phẩm không
sử dụng nhiệt
Tài liệu tham khảo
• Bài giảng VLTP :
/>nghe-thuc-pham/vat-ly-thuc-pham
• Wilhelm, Luther R., Dwayne A. Suter, and Gerald H.
Brusewitz. 2004. Physical Properties of Food
Materials. Chapter 2 in Food & Process Engineering
Technology, 23-52. St.
• James F. Steffe, 1996, Reological methods in food
process engineering (second edition), Freeman
Press, USA.
• Jasim Ahmed Hosahalli S. Ramaswamy, Stefan Kasapis
Joyce I. Boye, Novel Food Processing (Effects on
Rheological and Functional Properties), CRC Press
• Physical Chemistry of Foods
2

Chương 1:
Các thơng số vật lý và tính chất của thực
phẩm
Các thông số vật lý của thực phẩm
• Độ dài : L (m)
• Diện tích : S (m
2
)
• Thể tích : V (m
3
)
• Khối lượng : m (kg)
• Khối lượng riêng: ρ (kg/m
3
)
• Áp suất : P (N/m
2
)
• Vận tốc : v (m/s)
• Độ nhớt : µ (Ns/m
2
)
• Nhiệt lượng riêng : i, I (J/kg)
• Nhiệt dung riêng : c (J/kg.độ)
• Hệ số dẫn nhiệt : λ (W/m.độ)
• Hệ số truyền nhiệt : k (W/m
2
.độ)
• Nhiệt độ : T (độ C, độ F, độ K)
Các thông số vật lý của thực phẩm

(tt)
3
Dimensions
Dimensions are represented as symbols (ký
hiệu) by:
• length [L],
• mass [M],
• time [t],
• temperature [T]
• force [F].
(Thứ nguyên)
All engineering quantities can be expressed in terms of these fundamental
dimensions
• Length = [L], area = [L]
2
, volume = [L
]3.
• Velocity = length travelled per unit time=[L]/[t]
• Acceleration = rate of change of
velocity=[L]/[t]x1/[t]=[L]/[t][t]=[L]/ [t]
2
• Pressure = force per unit area=[F]/[L]
2
• Density = mass per unit volume=[M]/[L]
3
• Energy = force times length=[F] x [L].
• Power = energy per unit time=[F] x [L]/[t]
Dimensions
(Thứ nguyên)
UNITS AND CONVERSION FACTORS

• Length 1 inch= 0.0254 m
1 ft= 0.3048 m
• Area 1 ft
2
= 0.0929m
2
• Volume 1 ft
3
= 0.0283 m
3
1 liter= 0.001 m
3
Đơn vò và hệ số chuyển đổi
4
UNITS AND CONVERSION FACTORS
(cont)
• Mass 1 lb= 0.4536 kg
1 mole = molecular weight in kg
• Density 1 lb/ft
3
= 16.01 kg m
-3
• Velocity 1 ft/sec= 0.3048 m s
-1
• Pressure 1 lb/m
2
= 6894 Pa
1 torr= 1 mm Hg
• 1 atm= 1.013 x 10
5

Pa = 760 mm Hg
• 1 atm= 9,81 x 10
4
N/m².
UNITS AND CONVERSION FACTORS
(cont)
Force 1 Newton= 1 kg m s
-2
Viscosity
Dynamic (đ nh t đ ng l c h c, đ nh t tuy t đ i, đ nh t)
- Pa.s = kg.m
-1
.s
-1
, Pa.s = Ns/m²,
- Poise : 1 cP= 0.001 N.s.m
-2
= 0.001 Pa.s = 1 mPa.s
1P = 100 cP
- Dyne/cm² : 1 dyne = 10
-5
N, dyn/cm² = 0,10 N/m²
Cinematic (đ nh t đ ng h c)
Đơn v : St (stock), cSt, m²/s, mm²/s
1 cSt = 1 mm²/s; 1 St = 1 cm²/s
1 lb/ft sec= 1.49 N s m
-2
= 1.49 kg m
-1
s

-2
Energy 1 Btu= 1055 J
1 cal= 4.186 J
Power 1 kW= 1 kJ s
-1
1 horsepower (HP) = 745.7 W = 745.7 J s
-1
1 ton refrigeration= 3.519 kW
UNITS AND CONVERSION FACTORS
(cont)
• (M) Mega = 10
6
,
(k) kilo = 10
3
g
(m) milli = 10
-3
,
• 1 m = 10
9
nm = 10
10
Å
• (µ) micro = 10
-6
m
• Ñoä F = 32 + 9/5.ñoä C
• Ñoä K = 273,15 + ñoä C
5

Tại sao phải nghiên cứu tính chất vật ly của thực phẩm?
Phân tích
thi t b
và h
th ng
thi t b
phù
h p
M c đích
Thay đ i c a quá
trình ch bi n:
biến đổi cơ học,
nhiệt, điện, quang,
âm và điện từ
TP có ngu n g c sinh
h c : tươi s ng
ho c qua ch bi n
ỨNG DỤNG CỦA CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ
(Physical Properties Applications)
• xác định, lượng hóa việc mô
tả vật liệu thực phẩm
• cung cấp dữ liệu cho ngành
kỹ thuật thực phẩm
• tiên đoán tính chất của vật
liệu mới từ đó đa dạng hóa
thực phẩm
1. Khối lượng riêng (Density)
ρ = m/v, kg/m³.
»Khối lượng riêng hạt
»Khối lượng riêng khối

Quan hệ khối lượng và thể tích??
ứng dụng : định lượng???
Các đặc trưng vật lý của vật liệu thực phẩm
6
- Đối với thực phẩm
dạng lỏng : hay dùng
đơn vị là tỷ trọng.
Tỷ trọng của thực phẩm
: là tỷ số giữa khối lượng
riêng của chất lỏng so
với khối lượng riêng của
nước ở 4°C.
ứng dụng : quá trình rửa
thực phẩm, phân loại,
Đô xốp (Porosity)
• Độ xốp : là tỷ lệ phần trăm
không khí chiếm chỗ của khối
hạt so với một đơn vị thể tích
của cả khối hạt.
• Độ xốp cho phép các chất khí,
lỏng đi vào trong lòng của nó
nhiều hay ít, độ xốp càng lớn thí
càng dễ dàng cho việc khuếch
tán các chất khí ,lỏng vào trong
thực phẩm. Độ xốp của thực
phẩm càng nhỏ thì gây nhiều
cản trở cho quá trình sấy, đun
nóng,
Mục đích:
• Đánh gia chất

lượng???
• Phân loại
• Quyết định gia thành
2. Hình dạng, kích thước
Các đặc trưng vật lý của vật liệu thực phẩm
7
Xác định kích thước
Đậu Hà Lan
Dưa hấu
Hình học cơ bản
Xác định kích thước (tt)
Hình dạng khác
Quả lê
Củ cà rốt
Quả chuối
Các loại hạt: gạo, bắp…
Hạt gạo
Hạt bắp
Hạt tiêu
8
Các loại con: tôm, cá, cua
Một sô vật liệu có hình dạng phức tạp không
xác định kích thước ⇒???
Kỹ thuật scan 3D : xác định chính xác kích
thước và khối lượng của thực phẩm
- phục vụ cho quá trình phân chia
chính xác nhất.
3. Bề mặt riêng và sức căng bề mặt
- Bán kính hiệu dụng của phân tử
- Lực hút phân tử làm cho các chất bị hút vào lòng của nó

làm cho chất lỏng có xu hướng làm giảm bề mặt tối thiểu
trong điều kiện nhất định.
• Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của ranh
giới phân chia va làm giảm bê mặt chất lỏng gọi là
sức căng bê mặt. Đơn vị đo: N/m; J/m², dyne/cm.
• Dưới tác dụng của sức căng bê mặt, chất lỏng khi
không có tác dụng của ngoại lực luôn có dạng hình
cầu vì hình cầu là hình có bê mặt nho nhất trong các
hình có cùng thê tích va do đo khi ấy năng lượng bê
mặt của giọt lỏng là tối thiểu, giúp nó tồn tại bền
J = N.m (A = F.S)
1dyne = 10
-5
N
1dyne/cm=10
-7
N.m
9
• Gia trị của sức căng bê mặt phu thuộc vào bản
chất của các pha tiếp xúc, nhiệt đô va lượng chất
hòa tan
Sức căng bề mặt của chất lỏng thay đổi theo nhiệt độ;
đối với nhiều chất lỏng, sức căng bề mặt giảm khi
nhiệt độ tăng.
Tương tác giữa các phân tư của chất càng lớn thi sức
căng bê mặt càng lớn
• Sức căng bề mặt của một chất lỏng được xác
định tại một điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp
suất, ) khi bề mặt tiếp xúc với chân không.
Hình 1:

(a)Giọt nước trên bề
mặt ghét nước
(hydrophobic)
(b) giọt nước trên bề
mặt thích nước
(hydrophilic).
10
Hoạt tính bê mặt
Khái niệm : Những chất mà khi cho
một lượng rất nho sẽ làm giảm sức
căng bê mặt gọi là chất có hoạt tính
bê mặt
- Chất hoạt động bề mặt
(Surfactant) là các tác nhân thấm
ướt làm giảm sức căng bề mặt của
một chất lỏng.
- Là chất mà phân tử của nó phân
cực: một đầu ưa nước và một đuôi
kị nước.
- Những chất này tan được trong
nước va trong dung môi hữu cơ
11
Khi cho chất hoạt động bê mặt vào
trong dung dịch, nó sẽ tạo thành
các hạt mixen (micelle)
-Tùy theo môi trường mà mixen có
đầu quay ra ngoài hay quay vào
trong
VD: Một mixen với phần đầu kị
nước hoà tan trong dầu, trong khi

phần ưa nước hướng ra phía ngoài,
như là Liner Alkyl Benzen Sunfunat
Acid, xà phòng
Phân loại chất hoạt động bê mặt
• Ion âm
• Ion dương
• Không mang điện tích
• Mang cả hai điện tích
Trong quá trình hoạt động của chất hoạt
động bê mặt liên quan đến chuyển động
lực học của hê thống, liên quan đến mức
đô trật tư, hỗn độn của hê thống.
Ứng dụng
• Chất hoạt hóa bề mặt ứng dụng rất nhiều trong
đời sống hàng ngày. Ứng dụng phổ biến nhất là
bột giặt,nước rửa chén, sơn, nhuộm
• Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa
cho bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp : chocolat, sữa
chua, kem.
• Tính chất bê mặt vô cùng quan trọng trong công
đoạn rửa, những chất tẩy rửa làm giảm sức
căng bê mặt làm cho các chất bẩn ở dạng rắn
dê tách ra khỏi bê mặt
12
• Trong công nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ
hóa, chất tạo bọt
• Trong ngành in: Chất trợ ngấm và phân tán
mực in
• Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo
vệ thực vật,

• Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa
đường, tăng cường độ đóng rắn của bê tông
Ngoài ra những ứng dụng trong các lĩnh vực khác
như
• Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mềm
cho vải sợi, chất trợ nhuộm
• Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan
• Trong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc
tuyển nổi, chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm giàu
khoáng sản
• Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa
cho bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp
Xà phòng hay xà bông là một chất tẩy rửa
các vết bẩn, vết dầu mỡ.
• Thành phần của xà phòng là muối natri
hoặc kali của axít béo.
• Xà phòng được dùng dưới dạng bánh,
bột hoặc chất lỏng.
13
• Một là đầu hiđrocacbon kị nước, còn một
đầu là ion kim loại ưa nước.
• Đối với các vết bẩn, dầu mỡ bám trên
mặt vải thì đuôi kị nước sẽ quay vào trong
vết bẩn, đầu ưa nước hướng ra ngoài.
Sau đó sẽ tạo thành mixen là một khối
dạng cầu có đầu ưa nước quay ra ngoài
tách vết bẩn ra khỏi bề mặt vải.
4. TÍNH CHẤT NHIỆT (Thermal Properties)
Vật liệu thực phẩm phải trải qua các công đoạn: tư
thu hái, vận chuyển, xư ly, chê biến, bảo quản, lưu

trư đê chuẩn bị cho khâu tiêu thu
Chỉ có rất ít thực phẩm tươi: trái cây, rau đi tư
cánh đồng tới nơi tiêu thu (ăn) mà không có xư ly
nhiệt.
Mục đích của xư ly nhiệt đê: duy trì chất lượng,
kéo dài thời gian bảo quản va tạo đô ngon riêng.
Vd : Chê biến thủy sản: Các quá trình nhiệt bao
gồm: - làm lạnh, làm đông, nung nóng ⇒ lấy nhiệt
ra hoặc cung cấp nhiệt, muốn được chính xác phải
có thông sô nhiệt
Các hình thức truyền nhiệt: Dẫn nhiệt, đối lưu va bức xa
• Dẫn nhiệt: là phương thức truyền nhiệt có sư tiếp xúc giữa
hai vật với nhau
• Đối lưu: nhiệt truyền từ môi trường khí hoặc lỏng đến thực
phẩm rắn
• Bức xa: là nhiệt truyền cho thực phẩm bằng sóng điện từ
14
• Sư truyền nhiệt vào trong thực phẩm phu
thuộc đầu tiên vào sư chênh lệch nhiệt đô,
tính chất vật ly (hình dạng, kích thước,
thông sô nhiệt) của thực phẩm
• Mỗi cơ chê truyền nhiệt gắn liền với thông
sô nhiệt liên quan
• Tính chất nhiệt được xác định thông qua đo
lường trực tiếp bằng các thi nghiệm hoặc
tính toán thông qua các thành phần thực
phẩm (nước, protein, carbon)
HỆ SỐ DẪN NHIỆT
• Ở trạng thái ổn định, sư dẫn nhiệt xuyên qua
vật rắn , khi đo tính chất nhiệt quan trọng nhất

là hê sô dẫn nhiệt (λ)
• λ: lượng nhiệt dẫn qua 1 đơn vị chiều dài khi có
sư chênh nhau 1 đô
• λ được dùng đê đánh gia nhiệt truyền qua vật
thê dê hay kho
• Nhiệt truyền nhanh qua miếng kim loại nhưng
lại chậm qua gô, khi đo ta nói hê sô dẫn nhiệt
của kim loại lớn hơn của gô
Vd: đồng: λ= 400 w/m.đô; nhôm: λ= 120w/m.độ;
inox λ= 40 - 50w/m.độ
• Vật liệu có hê sô dẫn nhiệt nho sẽ trơ thành vật
liệu cách nhiệt: bông thủy tinh, polyurethane, …
• Hê sô dẫn nhiệt của thực phẩm rất nho va nằm
trong dải hẹp: 0,2 – 0,5 W/m.đô
• For fruits and vegetables with water content
greater than 60%, thermal conductivity can be
computed by the equation (Sweat, 1974):
15
Thời gian nấu thực phẩm nhanh hay chậm là
do bản thân thực phẩm chư không phải là
do dụng cụ
carbohydrate (c); protein (p);
fat (f); ash (a); and water (w).
• Nhiệt dung riêng: nhiệt lượng cần thiết
cung cấp cho 1kg vật chất đê nhiệt đô của
nó tăng lên 1 đô, C
p
(p- NDR của chất rắn
va lỏng được xác định ở áp suất không
đổi)

• NRD liên quan trực tiếp đến năng lượng
cung cấp cho vật thê.
Nhiệt dung riêng:
• NDR của nước là lớn nhất: C
p
= 4,186
kj/kg.đô, hầu hết thực phẩm có C
p
= 1,5 –
4,4 kj/kg.đô
Thực phẩm có hàm lượng nước càng lớn thi
Cp càng lớn
16
NDR của thực phẩm có dạng
a, b hê sô thực nghiệm
X
w
: hàm lượng ẩm của
thực phẩm.
abXC
wp
+
=
Cp = 1,67 + 2,51 Xw, kJ/kg.độ
17
carbohydrate (c); protein (p);
fat (f); ash (a); and water (w).
Có thê tính C
p
theo chất khô (pr, li, khoáng…)

∑
+=
iip
XbaC
• Hê sô khuếch tán nhiệt (Thermal
diffusivity) cho biết trường nhiệt đô trong
thực phẩm biến thiên nhanh hay chậm
α=
λ
/ρc
p
của thực phẩm α
=
1 × 10
-7
to 2 × 10
-7
m
2
/s
Hê sô khuếch tán nhiệt
(Thermal diffusivity)
TÍNH CHẤT ĐIỆN TỪ
VÀ TÍNH CHẤT QUANG HỌC
18
Phô điện tư
Phô điện tư chia ra thành 3 vùng : Vùng tử ngoại(có bước
sóng nhỏ), vùng ánh sáng kha kiến (bước sóng từ 400 – 700
nm và vùng hồng ngoại (bước sóng lớn hơn 700 nm).
Năng lượng tử ngoại va năng lượng hồng ngoại là hai dạng

của sóng điện tư, có thê truyền đi trong không gian, xuyên
thấu trong thực phẩm va chuyển thành năng lượng nhiệt nung
nóng thực phẩm
ứng dụng
- ánh sáng kha kiến : đánh gia cảm quan
- vùng tử ngoại trở xuống : tia cực tím (vô trùng), chiếu xa
thực phẩm (bảo quản), tia X (chụp X quang), tia bức xa (xa trị
– điều trị ung thư, bướu cô…)
- vùng hồng ngoại trở lên : ứng dụng cho quá trình sấy, dạng
truyền thông tin như: rada, radio,TV, vê tinh nhân tạo
-
Giữa năng lượng vi sóng va năng lượng
hồng ngoại có những điểm khác nhau
Năng lượng vi sóng
-Bước sóng : dải hẹp f khoảng
2450 MHz và bước sóng dài
hơn hồng ngoại
-Có khả năng đâm xuyên thực
phẩm nên nó làm nóng trong
lòng thực phẩm nhanh chóng.
-ứng dụng trong quá trình
thanh trùng, nấu chín hoặc
làm nóng thực phẩm
-Quá trình làm nóng phụ thuộc
vào hàm lượng ẩm của vật
liệu, ẩm càng cao thì làm nóng
càng nhanh
Năng lượng hồng ngoại
Bước sóng : lớn hơn 700 nm
-Không có khả năng đâm xuyên

thực phẩm mà chỉ làm nóng bề mặt
thực phẩm
-Quá trình làm nóng phụ thuộc vào
đặc trưng bề mặt của thực phẩm,
màu sắc của thực phẩm
-Quá trình dẫn nhiệt vào trong phụ
thuộc vào hệ số dẫn nhiệt của thực
phẩm (phụ thuộc vào lượng ẩm của
thực phẩm)
-Áp dụng trong quá trình sấy, làm
nóng bề mặt của thực phẩm, ít làm
hư hỏng trong lòng thực phẩm.
19
Nung nóng thực phẩm bằng lò vi
sóng (lò viba), f= 2450 MHz
- Phân tư nước gồm 1 nguyên tư oxy va 2
nguyên tư Hydro, do oxy có đô âm điện
lớn làm cho nước trơ thành phân tư lưỡng
cực.
- Khi thực phẩm được đặt trong một trường
điện tư thi các lưỡng cực nước sẽ định
hướng theo hướng của trường điện tư va
khi trường điện tư dao động nhanh thi các
phân tư nước cũng bị dao động theo
- Do sư biến dạng của các cấu trúc phân tư
gây nên khi nó sắp xếp định hướng trơ lại
theo trường điện tư mà nó chuyển năng
lượng vi sóng thành nhiệt, trong quá trình
đo nó cũng chịu ảnh hưởng bởi đô nhớt
của thực phẩm

- Sô lượng lưỡng cực va sư thay đổi của nó theo
trường điện tư được xác định thông qua hằng
sô điện môi của thực phẩm
- Khi thực phẩm đặt trong một trường điện tư như
vậy nó sẽ hấp thu sóng va chuyển thành nhiệt,
lượng nhiệt được hấp thu đo đựơc gọi là “lose
factor” – hê sô tổn thất. Thực phẩm có đô ẩm
càng cao thi “lose factor” càng lớn do đo nó hấp
thu nhiệt nhanh hơn
- Do cấu trúc thực phẩm không đồng nhất nên sư
hấp thu năng lượng vi sóng không đồng đều, do
đo xảy ra sư dẫn nhiệt tư nơi có nhiệt đô cao
sang nơi có nhiệt đô thấp
- Thủy tinh va giấy va polymer có hê sô “lose
factor” rất thấp, năng lượng vi sóng xuyên thấu
rất dê nên nó không bị đun nóng
- Kim loại làm cho năng lượng vi sóng bị phản xa
20
- Đô xuyên thấu của vi sóng

Thưc phâm Lose factor
Chuôi (tươi) 17
Thit bo 16
Banh mi 0,005
Bơ 0,1
Ca nâu rôi 12
Nươc 9,2
Dâu ăn 0,2
Thuy tinh 0,1
Giây 0,1

Khoai 6,7
Khi nung nóng thực phẩm bằng lò vi sóng thỉnh
thoảng ta gặp hiện tượng thực phẩm vơ tung ra
(nung nóng cục bô)
Ứng dụng:
- Vi sóng có tốc đô truyền nhiệt, đun nóng nhanh
không cần có những bê mặt truyền nhiệt vì vậy
việc nung nóng bằng lò vi sóng được áp dụng cho
nhiều loại thực phẩm:
- Tan gia, sấy, nướng, hâm nóng…
• Theo các phương pháp tan gia truyền thống, mất
rất nhiều thời gian, sư tan gia diễn ra ở lớp bên
ngoài rồi tư tư đi vào bên trong, nếu không có
kinh nghiệm thi sẽ không kiểm soát được tan gia
• Khi tan gia bằng lò vi sóng: Năng lượng vi sóng
đi xuyên vào trong thực phẩm làm cho quá trình
tan gia diễn ra rất nhanh, người ta cũng dùng
quá trình này đê làm nóng chảy các loại mơ,
chất béo, tuy nhiên cũng nảy sinh những kho
khăn:
21
• Đối với loại thực phẩm đông block có kích
thước lớn
• Khi tan giá,vi nước có hê sô tổn thất lớn hơn
nước đa nên khi nó tan ra, nó sẽ hấp thu năng
lượng lớn hơn nước đa rất nhiều, với quá trình
diễn biến tiếp theo, phần tan ra bị nung nóng
qúa mức, có những phần bị nấu lên trong khi có
những phần khác vẫn bị đóng băng ⇒ Tan gia
không đều

• Khắc phục:
- Giảm năng lượng vi sóng
- Tác dụng dưới dạng xung (thời gian tan gia sẽ
kéo dài)
1
CHƯƠNG 2
CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA
THỰC PHẨM
(Rheology of food Products)
-Lưu biến học là một khoa hoc nghiên cứu sư chảy va sư biến dạng
của vật liệu dưới tác dụng của ứng suất.
- Các nghiên cứu vê lưu biến cung cấp các thông tin liên quan đến
tính chất đàn hồi va đô nhớt của chất lỏng
- Vật liệu thực phẩm là các chất không hoàn toàn lỏng hoặc rắn do
đo thê hiện tính nhớt đàn hồi, nghĩa là tính chất trung gian của thê
lỏng va thê rắn
- Lưu biến học vê vật liệu thực phẩm có thê được mô ta theo thuật
ngư biến dạng đàn hồi, lưu động nhớt hay lưu động dẻo
- Các tính chất lưu biến được chuyển sang ngôn ngư thông thường
như: vững chắc (firmness), cứng (hardness), khô cứng (crispiness),
giòn, dê gãy vơ (brittleness), có thê kéo dài (extensibility)…
CÁC TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA THỰC PHẨM
(Rheology of food Products)
Việc nghiên cứu những động thái lưu biến được ứng dụng trong nhiều
ngành công nghê khác nhau:
- Kiểm tra chất lượng sản phẩm : tính giòn, đàn hồi, dẻo, độ liên kết,…
- Nghiên cứu mối quan hê giữa vi cấu trúc va động thái lưu biến nhằm
phát hiện ra các sản phẩm mới
- Các tính chất lưu biến tham gia vào các chu trình toán rất cần thiết trong
tính toán ky thuật (các quá trình truyền nhiệt va động lượng), tùy theo sơ

thích của người tiêu dùng có thê tạo nên sản phẩm đáp ứng nhu cầu của
họ.
- Am hiểu vê tính chất lưu biến sẽ giúp chúng ta thiết kê được những máy
móc, thiết bị chính xác va tiết kiệm năng lượng…
- Tính chất cấu trúc liên quan đến các tính chất cảm quan của thực phẩm
2
ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG
(Stress and Deformation)
Ứng suất (Stress) là lực tác dụng (theo phương
bất ky) trên một đơn vị diện tích.
A
σ= F/A
F
σp
σt
Stress = F/A [Pa, N/m2]
Phân loại ứng suất
3
• Ứng suất pháp (nén hay kéo): lực tác dụng
theo phương vuông góc với bê mặt ⇒ bê
dài hay thê tích của vật thay đổi
• Ứng suất trượt (hay ứng suất tiếp): lực tác
dụng theo phương song song (tiếp xúc) với
bê mặt ⇒ lớp bê mặt dịch chuyển so với
lớp phía dưới
Ứng suất tác dụng lên vật thê sẽ gây nên biến dạng:
- Biến dạng dài
+ Đô biến dạng Cauchy
+
Đô biến dạng Hencky

4
- Biến dạng góc
khi γ nho thi
• Cơ học cô điển phân biệt ro chất lỏng va chất rắn,
mỗi trạng thái được mô ta bởi những phương
trình khác nhau.
Chất rắn được mô ta bởi định luật Hooke, chất lỏng
được mô ta bởi định luật Newton.
• Tuy nhiên có rất nhiều trạng thái vật chất nằm
giữa 2 chất này, đặc biệt là thực phẩm va các vật
thê sinh học
Chất rắn
Định luật Hooke
Chất lỏng
Định luật Newton
Chất trung gian
Chất rắn đàn hồi (Elastic Solids)
• Chất rắn đàn hồi được mô ta bởi định luật Hookean:
Dưới tác dụng của ứng suất kéo hoặc ứng suất nén
σ
σσ
σ = E* ε
εε
ε
c
E: modun đàn hồi của chất rắn (Young
’
s or elasticity
module ) (độ cứng)