Chủ đề: Khối lượng - Khối lượng riêng môn Vật lý thực phẩm | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

CHỦ ĐỀ: KHỐI LƯỢNG - KHỐI LƯỢNG RIÊNG
I. Khối lượng: Đại lượng vật lý đặc trưng cho quán tính và độ nặng của vật thể +
Khối lượng tịnh(net weight): Khối lượng của vật thể khi chưa có bao bì kèm theo
+ Khối lượng tổng( gross weight): khối lượng vật thể khi tính cả bao bì
( Như các bạn đã biết nhà sản xuất sẽ quan tâm tới khối lượng tổng để tính các chi phí vận chuyển,
kho bãi, logistic. Còn người tiêu dùng sẽ quan tâm tới
khối lượng tịnh để biết được với số tiền họ bỏ ra họ mua
được sản phẩm có khối lượng là bao nhiêu)
- Trọng lượng: đặc trưng cho lực hấp dẫn tác dụng lên trên vật đó
G= m x g (N) ( Nó phụ thuộc vào gia tốc và khối lượng của vật)
+ Một ví dụ để phân biệt giữa khối lượng và trọng lượng:
Một phi hành gia trên trái đất có khối lượng là 70kg thì trọng lượng là 700N.
Khi lên mặt trăng khối lượng vẫn là 70kg nhưng trọng lượng chỉ còn 500N.
Điều đó cho thấy ở mỗi vị trí có gia tốc khác nhau cho giá trị trọng lượng khác
nhau còn khối lượng thì không đổi
II. Khối lượng riêng (tỷ trọng): Mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật thể m ρ = V
- Việc xác định khối lượng riêng sẽ giúp ta
phânloại, tách, chiết các loại thực phẩm
+ dầu ăn có khối lượng riêng = 800 kg/m3
nước có khối lượng riêng = 1 000 kg/m3 + Dầu
ăn có khối lượng riêng nhỏ hơn nước nên nổi
lên trên làm phân lớp. Dựa vào đây ta có thể
tách được dầu ăn ra khỏi hỗn hợp -
Mật độ hạt hay khối lượng riêng thực : khối lượng riêng của vật thể khi không
tính đến thể tính rỗng giữa các hạt -
Mật độ khối hay dung trọng: Khối lượng riêng của khối vật thể khi tính đến
thể tích rỗng giữa các hạt
( Việc xác định được khối lượng riêng thực hay dung trọng sẽ giúp cho nhà sản xuất thiết kế được
bao bì, kho chứa hợp lí cho sản phẩm) - Ví dụ:
1. Tính dung trọng của khối hạt đậu biết 5 m3 hạt nặng 35700 kg, độ ẩm là 13% A. 7140 kg/m3B. 928,2 kg/m3 C. 54923 kg/m3 D. 178500 kg/m3 m 35700 3
Giải: Dung trọng của khối hạt đậu là: ρ = V = 5 =7140 kg/m
2. Tính các kích thước của hộp sữa ông thọ với khối lượng tịnh
là380g. Biết khối lượng riêng của sữa là 1240 kg/m3 và hộp có
chiều cao gấp 4 lần bán kính. A. 11,5 cm B. 11,6 cm C. 11,7 cm D. 11,8 cm m 0,38 3
Giải: + Thể tích của hộp sữa là: V = ρ = 1240 = 306,45 cm
+ Lại có : V = π4 d2h = π2 d3 = 306,45 cm3
=> d = 5,8 cm , h = 11,6 cm -
Khối lượng riêng phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ: Khi nhiệt độ hoặc áp suất
tăngthì khối lượng riêng giảm và ngược lại -
Khối lượng riêng của thực phẩm còn phụ thuộc vào bản chất thành phần chínhcủa thực phẩm n 1
ρT = i=1 ∑n Xwi /¿ρi ¿ * i=1 -
Ví dụ : Một nghiên cứu trên 130kg ngô cho thấy các thành phần khối lượng
của chúng như sau: cacbonhydrat 62 kg, protein 8 kg, lipit 30 kg, chất tro 4 kg. Phần
còn lại là nước. Hãy xác định khối lượng riêng của ngô ở 200 C GIẢI Thành phần % khối lượng cacbohydrat 48 protein 6 lipit 23 chất tro 3
+ Khối lượng của nước: 130 - (62+8+30+4) = nước 20
26 kg + Từ đây ta tính phầm trăm khối lượng các thành phần có trong ngô:
+ Tiếp theo ta tính khối lượng riêng của từng thành phần:
ρCHO = 1599,1 - 0,31046T = 1599,1 - 0,31046 x 20 = 1592,891 kg/m3
ρprotein = 1330 - 0,5184T = 1330 - 0,5184 x 20 = 1319,632 kg/m3 ρlipit
= 925,59 - 0,41757T = 925,59 - 0,41757 x 20 = 917,239 kg/m3 ρtro
= 2423,8 - 0,28063T = 2423,8 - 0,28063 x 20 = 2418,187 kg/m3
ρnước = 997,18 + 3,1439 x 10-3T - 3,7574 x 10-3T2
= 997,18 + 3,1439 x 10-3 x 20 - 3,7574 x 10-3 x 202 = 995,74 kg/m3
Thay vào công thức (*) ta được khối lượng riêng của ngô là: 1 ρ T = = 1233,32 kg/m3 1592,891 995,74
III. Độ rỗng: là tỉ lệ giữa thể tích phần lỗ rỗng hay khoảng trống nằm trong một khối
chất hay vật liệu so với tổng thể tích của khối vật liệu đó VA VT−VP ρT
Độ rỗng (%) = VT = VT = ( 1- ρP) x 100%
- Độ rỗng ảnh hưởng tới việc khuếch tán vật chất trong thực phẩm:
Độ rỗng cho phép các chất khí, lỏng đi vào trong lòng của nó nhiều hay ít,
độ rỗng càng lớn thí càng dễ dàng cho việc khuếch tán các chất khí, lỏng vào trong
thực phẩm. Độ rỗng của thực phẩm càng nhỏ thì gây nhiều cản trở cho quá trình sấy, đun nóng
- Phương pháp xác định:
+ Phương pháp trực tiếp: độ rỗng được xác định thông qua tỷ lệ giữa thể tích khối
vật liệu ban đầu và thể tích sau khi phá huỷ các lỗ rỗng bằng phương pháp nén +
Phương pháp quang học: tính toán thông qua quan sát trên kính hiển vi - Ví dụ về
phương pháp xác định trực tiếp:
Một miếng bánh mì sấy có kích thước dài x rộng x dày là 4,5 x 4,5 x 3,8 cm
có độ ẩm 3%. Sau khi nghiền thành bột nhỏ và nén chặt bột nghiền 10 lần trong ống
đong có đường kính 5 cm thì chiều cao của bột nén là 1,3 cm. Xác định độ rỗng của bánh mì? A. 65,82% B. 66,82% C. 67,82% D. 68,82% GIẢI
+ Thể tích của bành mì là: VT = 4,5 x 4,5 x 3,8 = 76,95 cm3
π 22 x 1,3 = 25,53 cm3
+ Thể tích của bột nén là: VP = 4 d h = x 5 VT−VP 76,95−25,53
+ Độ rỗng của bánh mì : độ rỗng = VT x 100% = x 100% = 66,82% IV. Vận dụng
Câu 1: Tính dung tích bao bì chứa 10 thanh socola biết tỷ trọng của thanh socola là
1,9 g/cm3 và khối lượng riêng 1 thanh là 56 g A. 294,75 B. 293,76 C. 294,77 D. 294,74 Giải
Dung tích bao bì chứa 10 thanh socola là: V= 10 x = 294,74 cm3
Câu 2: Quả táo có độ ẩm 83,4%. Dung trọng của quả là 520 kg/m3. Coi rằng táo chỉ
chứa nước và gluxit. Tính khối lượng riêng thực và độ rỗng của quả táo biết khối
lượng riêng của gluxit và nước lần lượt là 1586 và 997 kg/m3
(các thông số được xác định ở 25°C) A. 60 % B. 62% C. 64% D. 66% Giải Thành phần % khối lượng nước 83,4 gluxit 16,6
- Khối lượng riêng thực của táo là: ρthực = + = 1444,35 kg/m3 1586 997 ρtổng 520
- Độ rỗng của quả táo là : độ rỗng = ( 1 -
ρthực ) x 100% =( 1 - )x100% = 64%