Material Properties of Agricultural Products PDF

Document Details

LionheartedTrigonometry

Uploaded by LionheartedTrigonometry

جامعة المنوفية

Tags

agricultural products material properties fruit vegetables

Summary

This document describes the various physical properties of agricultural products, including shape, size, surface area, volume, density, porosity, and water activity. It emphasizes the importance of measuring these properties for analysis and design purposes in agriculture.

Full Transcript

‫الخصائص الطبيعية للمنتجات الزراعية‬ ‫الخواص التي يمكن وصفها و‪/‬أو قياسها بطرق فيزيائية (طبيعية)‪.‬ويمكن أن تشمل‬ ‫أيضا ً الخصائص التي يمكن حسها أو مالحظتها مثل الرائحة والطعم والنكهة واللون‪.‬‬ ‫الشكل والمقاس ‪Shape‬‬ ‫ ‬ ‫مساحة ا...

‫الخصائص الطبيعية للمنتجات الزراعية‬ ‫الخواص التي يمكن وصفها و‪/‬أو قياسها بطرق فيزيائية (طبيعية)‪.‬ويمكن أن تشمل‬ ‫أيضا ً الخصائص التي يمكن حسها أو مالحظتها مثل الرائحة والطعم والنكهة واللون‪.‬‬ ‫الشكل والمقاس ‪Shape‬‬ ‫ ‬ ‫مساحة السطح ‪Surface area‬‬ ‫ ‬ ‫الحجم والكثافة ‪Volume and Density‬‬ ‫ ‬ ‫المسامية ‪Porosity‬‬ ‫ ‬ ‫النشاط المائي ‪Water activity‬‬ ‫ ‬ ‫أهمية قياس الشكل والمقاس‬ ‫ ما هو الشكل الذي يجب افتراضه لمادة زراعية ما؟ وما هي األبعاد التي يجبب اتبتادام ا فبي البتبابا ؟ هبذين‬ ‫التؤالين هما من أول األتئلة التي يجب اإلجابة علي ا قبل تحليل منحنى التبريد لفاك ة ما ‪ -‬على تببيل المثبال ‪-‬‬ ‫أو قبل اتتيعاب كيفية فصل البذور والحبوب الزراعية من الشوائب العالقة ب ا باتتادام الدفع بال واء‬ ‫شااكل المببادة الممئببم مببن معبامم‬ ‫ وفببي عمليااان نقاال المااواد الصاالبة باتببتادام ال ببواء أو المبباء يعتبببر افتببرا‬ ‫التصميم ال امة‪.‬فالتقدير الدقيق للمتابة المواج ة (‪ )Frontal area‬واألقطار (‪ )Diameters‬المتعلقة ب ا‪ ،‬ل با‬ ‫أهمية بالغة عند إيجاد الترعة الن ائية (‪ )Terminal Velocity‬ومعامل التبدبر (‪ )Drag Coefficient‬ورقبم‬ ‫رينولدز (‪.)Reynolds Number‬‬ ‫ ويمثل الشكل غير المنتظم والطبيعة المسامية لعديد من‬ ‫ المنتجا الزراعية عائقًا يشكل صعوبة عند إجراء القياتا‬ ‫إليجاد البجم والكثافة على تبيل المثال‪.‬‬ ‫ ‬ ‫‪Criteria For Describing Shape And Size‬‬ ‫طرق قياس الشكل والمقاس‪:‬‬ ‫(‪ )1‬المقارنة بأشكال قياسية (‪)Charted Standards‬‬ ‫ً‬ ‫شفاف للمقاطع‬ ‫ي‬ ‫االست‬ ‫الرسم‬ ‫باستخدام‬ ‫مثال‬‫يف هذه الطريقة يتم مقارنة شكل المنتجات الزراعية (‬ ‫الطولية والجانبية للمنتج) بأشكال قاسية‬ ‫‪.‬‬ ‫الوصف‬ ‫الشكل‬ ‫يقارب الشكل الكروي (‪)Spheiold‬‬ ‫‪ -1‬مستدير (‪)Round‬‬ ‫منبسط عند نهاية الساق وفي قمة الجزء األعلى‪.‬‬ ‫‪ -2‬مفلطح (منبطح عند القطبين) (‪)Oblate‬‬ ‫القطر الرأسي أكبر من القطر األفقي‪.‬‬ ‫‪ -3‬مستطيل الشكل (‪)Oblong‬‬ ‫حاد في اتجاه القمة‪.‬‬ ‫‪ -4‬مخروطي الشكل (‪)Conic‬‬ ‫بيضاوي الشكل وعريض عند نهاية الجذع‪.‬‬ ‫‪ -5‬بيضاوي (‪)Ovate‬‬ ‫المحاور الموصلة بين الجذع والقمة مائلة‪.‬‬ ‫‪ -6‬منكفي (مائل إلى جنب) (‪)Lopsided‬‬ ‫بيضاوي مقلوب‪.‬‬ ‫‪ -7‬بيضاوي مقلوب (‪)Obovate‬‬ ‫مقارب للجسم اإلهليلجي‪.‬‬ ‫‪ -8‬إهليلجي (ناقص المقطع) (‪)Elliptical‬‬ ‫التشابه مع أجسام هندسية معلومة المساحة والحجم‬ ‫يف بعض ض ضضن امحيض ض ضضا شماننض ض ضضا جقت ض ض ضضك أشض ض ضضكال بعض ض ضضن المن جض ض ضضا محض ض ضضد امشض ض ضضكال ال ندس ض ض ضية‬ ‫المن ظم ضضة المع ضضروح اي ي ضضة حس ضضا المس ضضاحة والحج ضضم لع ضضدم أش ضضكال من ضضا ال ضضرم الماع ضضك م ضضوا‬ ‫وغيها‪.‬مثل‪:‬‬ ‫ر‬ ‫المس طيال االسطوانة‬ ‫أ‪ -‬الشكل ال رو المدبك (‪)Prolate Spheroid‬‬ ‫األساس‪ ،‬مثل الليمون‬ ‫ي‬ ‫االهليليج (‪ )Ellipse‬حول محوره‬ ‫ي‬ ‫ب‪ -‬والذي يتكون عندما يدور الشكل‬ ‫(‪.)Limon‬ويمكن استخدام المعادالت الرياضية التالية لتقدير الحجم (‪ )V‬ومساحة السطح‬ ‫يل‪:‬‬ ‫(‪ )S‬كما ي‬ ‫‪ab‬‬ ‫‪V = 4/3 (ab 2 ); S = 2  b 2 + 2 ‬‬ ‫‪Sin -1 e‬‬ ‫‪e‬‬ ‫الشكل المخروطي الدائري المستقيم (‪ )Right Circular Cone‬أو الشبكل األتبطواني‬ ‫مثل الجزر (‪ )Carrots‬أو الايار (‪.)Cucumbers‬ويمكن اتتادام التعبيرا الرياضية التالية‪:‬‬ ‫= ‪V‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪‬‬ ‫) ‪h ( r12 + r1 r2 + r22 ); S =  (r1 + r2 ) h 2 + (r1 - r2‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪2 0.5‬‬ ‫‪Roundness :‬‬ ‫حساب استدارة الثمار‬ ‫تعتبر االستدارة مقياسا ً لمدى حدة زوايا الجسم الصلب ولقد اُقترحت طرق كثيرة لتقديرها‪،‬‬ ‫الطريقة األولى لتقدير االستدارة‪:‬‬ ‫‪Roundness = Ap/Ac‬‬ ‫بيث‪:‬‬ ‫‪ = Ap‬المتابة المتتاقطة الكبرى للجتم في بالة تكونه‬ ‫الطبيعية‪.‬‬ ‫‪ =Ac‬متابة أصغر دائرة تبيط بالجتم‪ ،‬كما في الشكل‬ ‫الطريقة الثانية لتقدير االستدارة‪:‬‬ ‫‪(=  r / nR‬االتتدارة) ‪Roundness‬‬ ‫بيث‪:‬‬ ‫‪ =r‬نصف قطر االنبناء كما هو موضح في الشكل (‪)8‬‬ ‫‪ = R‬نصف قطر أكبر دائرة يمكن أن تبيط بالجتم من الدال‪.‬‬ ‫‪ =n‬العدد الكلي للزوايا التي تم من امل ا تبديد أنصاف‬ ‫أقطار )‪ (r‬االنبناءا والتي تم جمع ا في البتط (‪) r‬‬ ‫" نسبة االستدارة"‬ ‫جـ‪.‬الطريقة الثالثة لقياس االستدارة‪:‬‬ ‫‪(Roundness Ratio = rs / Rave‬نتبة االتتدارة)‬ ‫بيث‪:‬‬ ‫(‪ ) Rave‬في هذه البالة هو نصف القطر المتوتط للجتم‬ ‫(‪ )rs‬هو نصف قطر االنبناء ألكثر الزوايا بدة ً‪.‬‬ ‫حيث أن نصف قطر االنحناء لزاوية منفردة يُم ّكن من إيجاد مدى الدائرية (االستدارة)‬ ‫أو التسطح‪،‬‬ ‫طرق قياس مساحة السطح للثمار (‪)Fruit Surface Area‬‬ ‫‪.1‬إيجاد مساحة السطح الحقيقية‪:‬‬ ‫ يتم قياس متابة فاك ة (مثل التفاح) بالاطوا التالية‪:‬‬ ‫ تقشير كامل الثمرة على شكل مقاطع طولية ضيقة‪.‬‬ ‫ اتتشفاف هذه المقاطع على ورق رتم بياني‪.‬‬ ‫ اتتادام البمنيميتر (أو أي طريقة قياس) لقياس متابات ا‪.‬‬ ‫ جمع هذه المتابا والتي تعتبر متابة التطح البقيقية للثمرة‪.‬‬ ‫‪-2‬المقارنة بأشكال هندسية معلومة المساحة بداللة أبعادها‪:‬‬ ‫كما تبق التطرق له في طرق قياس الشكل والمقاس مثل األشكال الكرويبة واالتبطوانية‬ ‫والكبببروي المبببدبب والمفلطبببح والماروطبببي و يرهبببا‪.‬وكبببذلل للشبببكل اإلهليلجبببي‬ ‫(‪ )Elipsoid‬بمباوره ‪a b c‬‬ ‫)‪(3𝑟 − ℎ‬‬ ‫‪ℎ‬‬ ‫‪𝑑2‬‬ ‫‪𝑆1,5 = 2𝜋𝑟ℎ‬‬ ‫= ‪𝑉1,5‬‬ ‫‪𝜋ℎ2‬‬ ‫‪𝑟= +‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪8ℎ‬‬ ‫او بفرض ‪r =d/2‬‬ ‫‪ℎ1‬‬ ‫‪𝑑12‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪(2.94)2‬‬ ‫= ‪𝑟1‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪:‬‬ ‫= ‪𝑟1‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪=1.58 cm‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪8ℎ1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪8∗1‬‬ ‫‪𝑆1 = 2𝜋𝑟1 ℎ1‬‬ ‫‪:‬‬ ‫‪𝑆1 = 2𝜋 ∗ 1.58 ∗ 1 = 9.93 𝑐𝑚2‬‬ ‫‪2 (3𝑟1‬‬ ‫) ‪− ℎ1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫)‪(3∗1.58−1‬‬ ‫‪𝑉1 = 𝜋ℎ1‬‬ ‫‪: 𝑉1 = 𝜋1‬‬ ‫‪=3.92‬‬ ‫‪𝑐𝑚3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫وبالمثل القطاع ‪5‬‬ ‫‪𝑆5 = 2𝜋𝑟5 ℎ5‬‬ ‫‪:‬‬ ‫‪𝑆5 = 2𝜋 ∗ 3.04 ∗ 2.85 = 54.49 𝑐𝑚2‬‬ ‫‪2 (3𝑟4‬‬ ‫) ‪− ℎ5‬‬ ‫)‪(3∗3.04−2.85‬‬ ‫‪𝑉5 = 𝜋ℎ5‬‬ ‫‪:‬‬ ‫‪𝑉1 = 𝜋2.852‬‬ ‫=‬ ‫‪53.6 𝑐𝑚3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪𝑆2 = 𝜋(𝑟1 + 𝑟2 ) ℎ2 2 + (𝑟1 − 𝑟2 )2‬‬ ‫‪𝑆2 = 𝜋(1.47 + 3.19) 42 + (1.47 − 3.19)2 = 63.65𝑐𝑚2‬‬ ‫‪𝑆3 = 𝜋(𝑟2 + 𝑟3 ) ℎ3 2 + (𝑟2 − 𝑟3 )2 = 31.2 𝑐𝑚2‬‬ ‫‪𝑆4 = 𝜋(𝑟3 + 𝑟4 ) ℎ4 2 + (𝑟3 − 𝑟4 )2 = 31 𝑐𝑚2‬‬ ‫‪𝜋ℎ4‬‬ ‫‪𝜋1.5‬‬ ‫= ‪𝑉4‬‬ ‫= ‪(𝑟3 2 + 𝑟3 𝑟4 + 𝑟42 ) : 𝑉4‬‬ ‫‪(3.382 + (3.38 ∗ 3.04) + 3.042 ) = 48.6 𝑐𝑚2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪3‬‬ ‫وبالمثل قطاعان ‪2,3,4‬‬ ‫‪ 3‬تقدير الحجم والكثافة (‪)Density and Volume‬‬ ‫الكثافة (‪ )Density‬للمواد الغذائية والمنتجاان الزراعياة تلعاب دورا ا هاماا ا فاي كثيار مان التطبيقاان‬ ‫الحيوية‪.‬أمثلة لبعض هذه التطبيقان تشمل‪:‬‬ ‫‪ o‬التدريج والفرز وفصل الشوائب وإيجاد مدى نقاء البذور‬ ‫‪ o‬عمليان تجفيف وكبس وتخزين األعالف‪.‬‬ ‫‪ o‬تصميم صوامع الغالل واألحمال على جدرانها‪.‬‬ ‫‪ o‬تقييم درجة النضج وجودة المنتجان الزراعية مثل البسلة والاذرة الشاامية الحلاوةا والفاصاوليا والبطااطس‬ ‫والتي تزداد كثافتها كلما اقتربن من النضج‪.‬‬ ‫‪ o‬تقييم قوام ومدى ليونة الفواكه وتقدير المسامان في أنسجة النبان‬ ‫‪ o‬تسااتخدم فااي حسااابان االنتقااال الحااراري وخاصااة خاارائط توزيااع درجااة الحاارارة داخاال الثمااار المبااردة أو‬ ‫المعالجة‪.‬‬ ‫‪m‬‬ ‫وتعرف الكثافة بأنها كتلة المنتج لوحدة الحجما‬ ‫=‪‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪p‬‬ ‫= ‪ SG‬‬ ‫بينما الكثافة النوعية هي نسبة كثافة المنتج لكثافة الماءا أي‬ ‫‪w‬‬ ‫وهناك عدة تقسيمان للكثافة منها‪:‬‬ ‫أ‪ -‬كثافة الحبة‪ :‬ويكون الحجم للحبة الواحدة (مثل التفاح أو البطيخ)‬ ‫ب‪ -‬الكثافة الظاهرية‪ :‬ويكون الحجم لمجموعة من الحبوب مملوءة في وعاء ذو حجم محدد‪.‬‬ ‫ن‪ -‬الكثافة الحقيقية‪ :‬ويكون الحجم للحبوب بعد طحنها بحيث ال تكون هناك مسام (نسابيا ا) بينياة باين أو داخال‬ ‫الثمار أو الحبوب‪.‬‬ ‫البيانوميي ‪)Pycnometer Method‬‬ ‫ر‬ ‫طت قة قنينة ال ثافة وال ولو ن (‬ ‫تعت ببر طريق ببة قنان ببة ال ثا ببة النوعي ببة (البيكن ببوم ر) والتولب بوين ( ‪Toluene‬‬ ‫الت تم اسبتخداماا للببذور والحببوب لسبنوات عديبدة‪.‬‬ ‫ة‬ ‫ر‬ ‫المباش‬ ‫‪ )C6H5CH3‬من الطرق‬ ‫ي‬ ‫وتب ببتم هب ببذه الطريقب ببة وضب ببع الحبب ببوب يف القنانب ببة (وعب ببا ) ثب ببم تب ببتم تعب ب ببة المسب ببام ب ب‬ ‫الحباب ببات بم ببادة صات مواص ببفات اص ببة‪.‬حج ببم ه ببذه الم ببادة ال ب يبت ت ببم ض ببا تاا يمث ببل‬ ‫حجم المسام الحبابات‪.‬ويكون‪:‬‬ ‫حجم البذور = حجم القنانية – حجم التولوين المضاف‪.‬‬ ‫ولسائل التولوين الذي تم ا تياره وائد عدة يمكن تلخيصاا يما ي يل‪:‬‬ ‫‪ -1‬ال يترسب دا ل الحبوب والبذور لتبليلاا ال بقدر بسيط جدا‪.‬‬ ‫بطج لب (‪ )Surface Tension‬مبنخف وهبذا يب دي ي شيانب شيانبا‬ ‫‪ -2‬التبوتر الس ي‬ ‫ناعما (‪ )Smooth Flow‬وق سطح الحبة‪.‬‬ ‫‪ -3‬اصات التذويبية منخفضة اصة للدهون والزيوت المتواجدة يف الحبة‪.‬‬ ‫‪ -4‬نقطة غليان عالية بصورة معقولة‪.‬‬ ‫‪ -5‬ال تتغر كثا ت النوعية ولزوجت عند تعرض للجو العادي‪.‬‬ ‫‪ -6‬كثا ت النوعية منخفضة‪.‬‬ ‫شل‪:‬‬ ‫للبذور لقياس ال ثافة فيما ي‬ ‫ججتبة قنينة ال ثافة‬ ‫خطوا‬ ‫ً‬ ‫ر‬ ‫البيانوميي بو نه فارغا وبو نه بعد ملئه بماء مقطر عند درجة ‪20‬م‪.‬‬ ‫‪ -1‬إشجاد حجم قنينة‬ ‫ال ولو ن الضذ شمضا البيانضوم ريي ومقارن ضه بضو‬ ‫‪ -2‬إشجاد ال ثافة النوعية لل ولو ن الذ يراد اس خدامه عن طت ق و‬ ‫ر‬ ‫البيانوميي عند ن س درجة الحرارم‪.‬‬ ‫الماء المقطر الذ شما‬ ‫ا لة ال ولو ن‬ ‫ال ثافة النوعية لل ولو ن = ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض‬ ‫ا لة الماء‬ ‫ر‬ ‫ا‬ ‫ر‬ ‫‪ -3‬او عشم جراما ‪-‬مثل‪-‬من الحبو أو البذور ي‬ ‫الت يراد‬ ‫ر‬ ‫َ‬ ‫البيانومي ثم اساك‬ ‫إشجاد ال ثافة النوعية ل ا وض ْع ا يف‬ ‫نحت ج غىط به الحبو أو البذور‪.‬‬‫علي ا كمية مناسبة من ال ولو ر‬ ‫ر‬ ‫ً‬ ‫‪ -4‬اسحك ال واء جدر جيا من البيانوميي باس خدام مضخة‬ ‫ج ت ض ضضغ‪.‬‬ ‫من ال ت ض ضضغ وسحك ال ت ض ضضغ‬ ‫‪ -5‬عند اخ اء فقاعا ال واء وبعد عدم دورا‬ ‫حت جصل درجة الحرارم إىل ‪20‬م‪.‬‬ ‫ر‬ ‫البيانوميي بال ولو ن وان ظر ر‬ ‫مع إعادم ملء‬ ‫شل‪:‬‬ ‫ر‬ ‫‪ -6‬او البيانوميي واحسك ال ثافة النوعية للحبو أو البذور كما ي‬ ‫ال ثافة النوعية لل ولو ن × ا لة الحبو أو البذور‬ ‫ال ثافة النوعية للحبو أو البذور = ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض ض‬ ‫ا لة ال ولو ن المزاح عن طت ق الحبو أو البذور‬ ‫كتلة التولوين المزاح عن طريق الحبوب أو البذور يمكن يجاده بطرح الفرق يف أوزان‬ ‫البيكنوم ر عند مل بالتولوين وعند احتوائ عل الحبوب أو البذور من كتلة ع نة‬ ‫الحبوب أو البذور (‪ 10‬جرامات يف هذه الحالة)‪:‬‬ ‫العينة) –‬ ‫ا لة ال ولو ن المزاح = ا لة العينة–[(ا لة الوعاء ‪ +‬ال ولو ن ‪+‬‬ ‫(ا لة الوعاء ‪ +‬ال ولو ن)]‬ ‫مثال‪ :‬‬ ‫اوجد بجم ‪ 16‬ببة من الذرة الشامية إذا تم تزويدل بالمعلوما التالية‪ :‬‬ ‫كتلة العينة (‪ 16‬ببة ذرة شامية) ‬ ‫=‬ ‫جم ‪4.4598‬‬ ‫كتلة الوعاء ‬ ‫=‬ ‫‪55.6468‬‬ ‫جم‬ ‫كتلة الوعاء ‪ +‬التولوين ‬ ‫=‬ ‫‪78.2399‬‬ ‫جم‬ ‫كتلة الوعاء ‪ +‬التولوين ‪ +‬العينة ‬ ‫=‬ ‫‪79.6226‬‬ ‫جم‬ ‫كتلة الوعاء ‪ +‬الماء ‬ ‫=‬ ‫‪81.7709‬‬ ‫جم‬ ‫ ‬ ‫الحل‪ :‬‬ ‫ ‬ ‫= الكثافة النوعية للتولوين‬ ‫= ‪55.6468 - 55.6468/81.7709 - 78.2399‬‬ ‫ ‬ ‫‪0.8648‬‬ ‫ ‬ ‫ ‬ ‫‪4.4598 × 0.8648‬‬ ‫= ‪ 1.256‬‬ ‫الكثافة النوعية للذرة الشامية = ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ ‫ ‬ ‫[ ‪])78.2399 - 79.6226( - 4.4598‬‬ ‫ ‬ ‫ ‬ ‫‪4.4598‬‬ ‫كتلة العينة‬ ‫ ‬ ‫تم‪3‬‬ ‫بجم العينة =ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ = ‪3.558‬‬ ‫ ‬ ‫‪1.256‬‬ ‫كثافة العينة‬ ‫قياس المسامية‪)Porosity( :‬‬ ‫النتبببة المئويببة للفرا ببا الموجببودة بببين ببيبببا المببواد مثببل العلببف والق ب‬ ‫والبببببوب والمنتجبببا المتبببامية األابببرى يبببتم االبتيبببا إلي بببا فبببي أ لبببب األببببوال فبببي‬ ‫الدراتببا الااصببة بتببريان ال ببواء وتببريان البببرارة إضببافة إلببى عديببد مببن التطبيق با‬ ‫األارى‪.‬‬ ‫يطلببببق علببببى المتببببامية (‪ )Porosity‬فببببي بعبببب األبيببببان اتببببم معامببببل البشببببو‬ ‫(‪ )PF( )Packing Factor‬والتي يمكن بتاب ا من العمقة التالية‪:‬‬ ‫الكثافة الصلبة ‪ -‬الكثافة الظاهرية‬ ‫المتامية (أو معامل البشو (‪ =))PF‬ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ ‫الكثافة الصلبة‬ ‫ويمكن إيجاد كثافة المادة الصلبة باتبتادام إببدى الطبرق المعروفبة لقيباس الكثافبة‪،‬‬ ‫وكثافببة البشببو يمكببن إيجادهببا بببوزن بجببم معببين مببن الجتببيما المعببب ة أو المبشببوة‬ ‫(‪.)Packed Particle‬هنا أبد الطرق الشائع اتتادام ا لقياس المتامية‪.‬‬ ‫النشاط المائي للمنتجات الحيوية‬ Water Activity of Biological Materials ‫المائ‬ ‫ي‬ ‫أهمية دراسة النشاط‬ ‫ت ب ببركر السب ب بوائل‬ ‫عملي ب ببات تجفي ب ببئ الم ب ببواد الغذائي ب ببة والزراعي ب ببة وك ب ببذل‬ ‫‪.1‬‬ ‫الغذائية‪.‬‬ ‫المكونات الغذائية يف عمليات تصن ع األغذيبة متوسبطة‬ ‫انتقال الما‬ ‫‪.2‬‬ ‫الرطوب‪.‬‬ ‫ي‬ ‫المحتوى‬ ‫انتقب ببال بخب ببار المب ببا مب ببن المنب ببتج عنب ببد التخب ببزين يف أجب ببوا رطو ب ببة س ب ببية‬ ‫‪.3‬‬ ‫محددة‪.‬‬ ‫نفاصي ببة بخ ببار المب ببا وتوازنب ب ب ب ل س ببم الرقب ببائق الب س ببتيكية المغلف ببة‬ ‫‪.4‬‬ ‫للغذا أثنا التخزين‬ ‫السببيطرة عببل التفبباع ت ال يميائيببة مثببل تببدهور الف تام نببات وتحببوالت‬ ‫‪.5‬‬ ‫اإلسمرار غر اإلنزيمية وأكسدة الدهون وتفاع ت التدهور األ رى‪.‬‬ ‫دالببة عببل عببدد مببن صببائم وجببودة المببادة الغذائيببة مثببل القببوام‪ ،‬الحالبة‬ ‫‪.6‬‬ ‫الزجاجية‪ ،‬و رة الص حية‪.‬‬ ‫الطريقة الوزنية ‪:Gravimetric method‬‬ ‫في هذه الطريقة توضع عينة للمادة الغذائية في إناء زجاجي مبكم التد بيث تعر العينة‬ ‫إلى هواء رطوبته النتبية مثبته عن طريق تبضير مبلول ملبي مركز ‪.‬درجة برارة ال واء‬ ‫أيضا ً مثبته وذلل بوضع اإلناء الزجاجي داال باضنة أو فرن عند درجة برارة معينة‪.‬يتم أاذ‬ ‫قراءا لوزن العينة عند فترا زمنية منتظمة بتى الوصول إلى وزن ثاب وعندها يتم تبديد‬ ‫المبتوى الرطوبي للتوازن للمادة والذي يعني النشاط المائي ل ا‪.‬تتميز هذه الطريقة في أن ا ت لة‪.‬‬ ‫أقل تكلفة لكن يعاب علي ا أن ا قد تتتغرق وقتا ً طويمً مما يعر العينة الماتبرة إلى نشاطا‬ ‫ميكروبية وفيزوكيميائية‪.‬‬ ‫ طريقة مقياس النشاط المائي ‪Water activity meter‬‬ ‫في هذه الطريقة توضع عينة للمادة الغذائية في ج از المقياس بيث تعطي مباشرة ً قيمة النشاط‬ ‫المائي للمادة‪.‬كما هو واضح فإن ا ت لة وتوفر كثير من الوق والج د والمال‪.‬‬ ‫ طريقة مقياس الرطوبة النسبية ‪Hygrometer method‬‬ ‫في هذه الطريقة توضع عينة للمادة الغذائية في إناء مبكم التد وتترل بتى نصل إلى بالة‬ ‫التوازن مع هواء الوتط المبيط ب ا وعندئذ يتم مباشرة ً بج از قياس الرطوبة النتبية للتوازن‬ ‫لل واء والتي تعني في نفس الوق النشاط المائي للعينة ‪.‬لذلل ف ي أيضا ً طريقة ت لة وتوفر كثير‬ ‫من الوق والج د والمال ‪.‬‬ ‫طرق قياس النشاط المائي في المواد الغذائية‪ :‬‬ ‫)‪.‬أثبت الببوث التجريبية أن هنال دائما ً كمية ‪ -1Unfreezable water‬طريقة المجمد‪ ( :‬‬ ‫مبددة من الماء المتواجد في الغذاء ير قابلة للتجمد فإذا تم تجميد عينا من المواد الغذائية‬ ‫ذا مبتويا مائية ماتلفة إلى درجا تقل كثيرا ً عن نقطة تجمد الماء (‪°50-‬م وأقل) ثم تم‬ ‫) ]‪Differential Thermal Analyzer [DTA‬تتاين ا في ج از تبليل براري تفاضلي (‬ ‫) على متجل قراءا ج از التبليل البراري التفاضلي ‪Peaks‬فإن عدم وجود نقاط الذروة (‬ ‫يشير إلى وجود الماء الغير قابل للتجمد فقط‪.‬وعند التتاين فإن البرارة الكامنة لمنص ار‬ ‫تؤدي إلى ظ ور نقاط للذروة والتي تدل بدورها على أن المبتوى المائي اكبر من متتوى الماء‬ ‫الغير قابل للتجمد‪.‬وبالتالي فإن اتتادام عدد كافي من العينا وبمبتويا مائية ماتلفة تتؤدي‬ ‫وبصورة دقيقة إلى إيجاد النقطة التي يكون في ا جميع الماء المتبقي ير مجمدا ً‪.‬‬ ‫)‪ -2Nuclear magnetic resonance [NMR] :.‬قياس الرنين المغناطيسي النووي( ‬ ‫) بشكل روتيني إليجاد بالة الماء في ‪NMR‬تتتادم طريقة الرنين المغناطيتي النووي (‬ ‫المواد الغذائية‪.‬قواعد هذه الطريقة يمكن تلايص ا في أن بروتونا الجزيئا في البالة التائلة‬ ‫الناتجة عن البركة العشوائية ل ذه الجزيئا تتعر لمبصلة بقل مغناطيتي نتيجة لوضع ا‬ ‫على مغناطيس وبالتالي تتعطي إشارا كبيرة وبادة تمثل رنين ا المغناطيتي النووي‬ ‫) نتيجة المتصاص ا طاقة إشعاعية على نفس متتوى التردد‪.‬أما بالنتبة للمواد الصلبة ‪(NMR‬‬ ‫فإن تفاعل ا التبادلي مع الذرا المجاورة تؤدي إلى تغير اتتجابة البروتونا وبالتالي فإن‬ ‫االمتصاصية لعديد من البروتونا تتشت على نطاق ترددي واتع‪.‬وعليه فإن إشارا الرنين‬ ‫المغناطيتي النووي تصبح عريضة وضبلة وقد تكون م ملة مقارنة بتلل التي للتوائل‪.‬‬ ‫)‪ :‬جزء من الماء الكلي في ‪ -3Dielectric properties‬قياس خواص العزل الكهربائي( ‬ ‫المواد الغذائية يعطي إشارا وتطية في اصائص ا بين ماء التوائل وماء المواد الصلبة‪ ،‬وإذا‬ ‫كان الكمية الكلية معلومة فإنه يمكن اتتادام الرنين المغناطيتي النووي لتقدير كمية الماء‬ ‫‪Hydrophilic food‬المقيد‪.‬وتقدر كمية الماء المقيد في مكونا المواد الغذائية الماصة للماء (‬ ‫) ببوالي ‪ 0.1‬إلى ‪ 0.3‬جم ماء‪ /‬جم مادة صلبة‪.‬وباإلمكان أيضا ً إيجاد كمية ‪components‬‬ ‫الماء المقيد في البروتينا والبوليمرا والمواد الغذائية بقياس ااصية العزل الك ربائي‪.‬‬ ‫وتعتمد اصائص العزل الك ربائي لجزيئا الماء على مدى برية بركة هذه الجزيئا نتيجة‬ ‫التتجابت ا للتغيرا في البقل الك ربائي المتلط علي ا‪.‬وينتج عن الماء المقيد اصائص‬ ‫متوتطة بين أقطاب الثلج الثنائية المرتبطة بصمبة وجزيئا الماء التائل األكثر برية في‬ ‫بركت ا‪.‬وتجدر اإلشارة إلى صعوبة إيجاد كمية الماء المقيد ب ذه الطريقة‪.‬ومن القيم التي‬ ‫نشرها بع البابثين كان كمية الماء المقيد في البروتينا في البدود ‪ 0.05‬إلى ‪ 0.1‬جم‬ ‫ماء‪ /‬جم مواد صلبة وفي النشا في البدود ‪ 0.3‬إلى ‪ 0.4‬جم ماء‪ /‬جم مواد صلبة‪.‬‬ ‫قياس الرطوبة النسبية للجو المحيط بالمواد الغذائية‪ :‬وهي من أكثر الطرق نجابا ً في دراتة ‬ ‫)‪Sorption Isotherms ،‬النشاط المائي والتي تتضمن إيجاد منبنيا التبارر لإلمتزاز (‬ ‫والتي توضح العمقة بين الضغط الجزئي للماء (الرطوبة النتيبة عند التوازن‪ )%:‬في الغذاء‬ ‫وبين المبتوى الرطوبي للغذاء عند درجة برارة ثابتة‪.‬وكل هذه الطرق تعتمد على إيجاد‬ ‫النشاط المائي من قياس الرطوبة النتبية المتوازنة بول الغذاء‪.‬وهنال العديد من الطرق لقياس‬ ‫ضغط باار الماء فيما يلي أهم ا‪.‬‬ ‫للمنتجات الزراعية الخواص الميكانيكية‬ ‫االحتكاك هي القوة المقاومة التي تحدث عند تحرك سطحين متالصقين باتجاهين متعاكسين عندما يكون‬ ‫بينهما قوة ضاغطة تعمل على تالحمهما معا (وزن أحد الجسمين مثال)‬ ‫قياس معامل االحتكاك‬ ‫‪ -2‬الصالبة‬ ‫زاوية التكويم ‪Angle of Repose‬‬ ‫زاوية التكويم هى اكبر زاوية نزول أو تراجع بالنسبة للمستوى األفقي الذي يمكن أن تتكدس فيه المادة‬ ‫دون التراجع‬ Repose= tanx h x r ‫‪ - Drag coefficient‬معامل التدحرج ‬ ‫تتتادم في بتاب مقاومة مائع لبركة جتم فيه‪.‬‬ ‫معادلة مقاومة ال واء ‪ ،‬هي صيغة رياضية تتتادم لبتاب قوة االبتكال التي تنش بتبب تبرل ‬ ‫جتم في مائع يغطيه من جميع الجوانب أو تبرل جتم في ال واء‪.‬‬ ‫القوة المؤثرة ‪Fr‬عندما يتدفق التائل بول األجتام المغمورة ‪ ،‬فإن عمل القوى المشتركة تشمل ‬ ‫على المبور ‪FL‬على المبور االفقى (التدبر ) و ‪FD‬على الجتم والتي يتم تبليل ا الى‬ ‫‪ ، ρf ،‬كثافة التوائل ‪Ap‬الرأتى(الرفع)‪.‬تعتمد هذه القوى على المتابة التي يتبرل في ا‬ ‫‪ V.‬والترعة ‪η‬اللزوجة‬ ‫والمعادال التالية توضح معامل التدبر والرفع‪.‬‬ ‫ ‬ ‫معامل الرفع وصافى القوة (المقاومة) تعطى من المعادلة التالية ‪CL‬عبارة عن معامل التدبر و ‪CD‬بيث‪ ,‬‬ ‫وتعتمد على معامل التدبر الكلى‪.‬‬ ‫ ‬ ‫ ‬ ‫هى صافى المقاومة أو قوة التدبر (التبب)‪Fr.‬بيث‬ ‫ ‬ ‫معامل التبب الكلي ‪C‬‬ ‫ ‬ ‫‪m2‬المتابة تبعا ً التجاه البركة ‪Ap‬‬ ‫ ‬ ‫هي كثافة الكتلة من المائع ‪ρf‬‬ ‫ ‬ ‫هي الترعة النتبية بين الجتم الرئيتي للمائع والعنصر‪V.‬‬ ‫رقم رينولد‬ ‫الخواص الحرارية‬ ‫الحرارة النوعية ‬ ‫ال ُموصلية الحرارية ‬ ‫األنتشارية الحرارية ‬ ‫المحتوى الحراري ‬ ‫ تعريف الخواص الريولوجية‬ ‫ علم الجريان )‪ (Rheologia‬أو الريولوجيا أو علم الصلب سائلية أوعلم‬ ‫يدرس حاالت المادة وما يحدث فيها من حيث اللزوجة والتمدد والتلدن بتأثير‬ ‫العوامل الخارجية‪.‬‬ ‫ الخواص الريولوجية كخصائص ميكانيكية تتناول العالقة بين القوة والتشوه‬ ‫في األجسام المادية‪.‬والتى تؤدي إلى التشكل وتدفق المواد في وجود اإلجهاد‪.‬‬ ‫ أهمية دراستها‬ ‫ الريولوجى هو العلم الذي يدرس تشكل المواد تب ت ثير اإلج ادا‬ ‫والصفا الريولوجية مطلوبة في تقييم جودة المنتج ‪ ،‬والبتابا ال ندتية‬ ‫الااصه بتصميم اطوط التصنيع الغذائى ‪.‬بيث يعتبر ف م تلول التدفق‬ ‫ضروري لتبديد بجم المضاة واألنابيب المتتادمه وكذلل ومتطلبا‬ ‫الطاقة‬ Home Shear Stress Shear stress: The force required to overcome a fluid’s Rheology resistance to flow, divided by the area that force is acting 1: Introduction upon. F  – shear stress, N/m2 = Pa = 10 dynes/cm2 = 2: Definition 3: Types of Fluids F – force applied, N 4: Rheological A A – surface area subjected to stress, m2 Flow Models 5: Measurements 6: Instruments Developers References Summary ‫قانون نيوتن للزوجة ‪: Newton law of viscosity‬‬ ‫بفر وجود تائل ما بين اثنين من األلواح الكبيرة المتوازية ذا متابه ‪ ،A‬بين ما متافة صغيرة (‪ )y‬النظام في‬ ‫البداية في رابة او تكون ولكن عن زمن ) ‪ ، )t=0‬يتبرل اللوح التفلى في البركة في اتجاه ‪z‬وبترعة ثابته ( ‪)V‬‬ ‫من امل تعرضه لقوة ( )‪ F‬في اتجاه ‪z‬بينما يبقى اللوح العلوي ثاب ‪.‬وعند زمن )‪ )t=0‬تكون الترعة صفر في كل‬ ‫مكان باتتثناء اللوح التفلي ‪ ،‬التي ل ا ترعة ‪( V‬الشكل ‪.)2.2‬ثم يبدأ توزيع الترعة في االزياده كدالة للزمن وأايرا ‪،‬‬ ‫يتم الوصول الى بالة متتقرة و يتم البصول على توزيع منتظم للترعه الاطيه‪.‬تم العثور على ترعة التائل تجريبيا ً‬ ‫على أن ا تاتلف بطريقه اطيًه عن صفر في اللوح العلوى إلى الترعة ‪V‬في اللوح التفلى‪.‬‬ ‫تعرف اللزوجة الديناميكية ب ن ا مقاومة التائل للتدفق‪.‬وبدة اللزوجة الديناميكية هي البواز (‪ )g / cm · s‬في نظام‬ ‫‪.CGS‬اللزوجة تاتلف مع درجة البرارة‪.‬ت ثير درجة البرارة على لزوجة التوائل والغازا مرتبطة بالفرق في‬ ‫تركيب ا الجزيئي‪.‬لزوجة معظم التوائل يتناقص مع زيادة درجة البرارة‪.‬‬ Home Shear Rate Rheology 1: Introduction Shear rate: The relative velocity of the fluid layers divided by 2: Definition their normal separation distance. 3: Types of Fluids 4: Rheological Flow Models 5: Measurements 6: Instruments V =  – shear rate, sec-1 V – velocity, m/sec d d – plate distance, m Developers References Summary Home Viscosity Rheology 1: Introduction Viscosity is the resistance a material has to change in form. 2: Definition This property can be thought of as an internal friction. 3: Types of Fluids 4: Rheological Flow Models 5: Measurements 6: Instruments   – viscosity, Pas =  – shear stress, Pa   – shear rate, sec-1 Developers References Summary ‫‪2-2‬‬ ‫تظهر النتائ التجريبية أن القوة المطلوبة للحفا على حركة اللو السفلى لكل وحدة المساحة متناسبة م‬ ‫التدر الكبير فى السرع وثابت التناسب (‪ ) μ‬هي لزوجة المائ والقانون المستخدم هو‬ ‫النهائي له ه المعادلة بقانون لزوجة نيوتن‬ ‫الصي‬ ‫يُعر‬ ‫يحتوي‬ ‫إجهاد القص ومعدل القص على جزئين‪ :‬يمثل ‪ z‬اتجاه القوة ويمثل ‪ y‬االتجاه الطبيعي إلى السطح‬ ‫ال ي تعمل علي القوة‪.‬يتم تقديم عالمة سلبية في المعادلة ألن تدر السرعة سالبة ‪ ،‬أي تقل السرعة في‬ ‫اتجاه نقل الحرك ‪.‬‬ ‫ثا ‪2.1‬‬ ‫بسرعة ‪( V‬الشكل‬ ‫لوحيين متوازيين على بعد ‪ 0.1‬متر‪.‬اللو السفلى ثابت بينما العلوى يتحر‬ ‫‪.)E.2.2.1‬والسائل المار بين اللوحين هو الماء‪ ،‬والتي لديها اللزوجة ‪.1 cp‬‬ ‫‪ -1‬حسا جهد القص الالزم للحفا على الو العلوي في الحركة بسرعة ‪ 0.30‬متر ‪/‬ثاني‬ ‫‪ -2‬إ ا تم استبدال الماء بسائل ا ر و اللزوجة ‪ ، cp 100‬و ل جهد القص ثابت اوجد السرعة‬ ‫الجديدة للو العلوي‪.‬‬ ‫الحل‬ ‫الموائع اللزجة ‪:Viscous fluids‬‬ ‫ت ثير إج اد مطبق علي ا ويمكن تقتيم ا‬ ‫الموائع اللزوجة ‪ :‬تميل إلى تغيير شكل ا بإتتمرار تب‬ ‫إلى نوعين هما ‪:‬‬ ‫موائع نيوتونية ‪Newtonian fluids‬‬ ‫تتمى التوائل التي تتبع قانون لزوجة نيوتن (مثال ‪ )2.2‬التوائل النيوتونية‪.‬ميل منبنى إج اد‬ ‫ومتتقل عن معدل القص في التوائل‬ ‫القص فى الرتم البياني لمعدل القص واللزوجة ثاب‬ ‫النيوتونية (الشكل ‪.)2.4‬‬ ‫والماء؛ ومعظم التوائل التي تبتوي على أكثر من ‪ ٪ 90‬الماء مثل الشاي‬ ‫والزيو‬ ‫الغازا‬ ‫والق وة والمشروبا الغازية وعصائر الفاك ة والبليب تظ ر التلول النيوتوني‪.‬‬ Home Newtonian Fluid Rheology 1: Introduction Newtonian behaviour: Viscosity remains constant no matter 2: Definition what the shear rate. 3: Types of Fluids ‫ تظل اللزوجة ثابتة بغ النظر عن معدل القص‬:‫التلول النيوتوني‬ 4: Rheological Flow Models 5: Measurements 6: Instruments Consistency curve for a Newtonian fluid. From IDF 1982.‫التوائل النيوتونية هي أبتط أنواع التوائل وال تبتوي على جزيئا أكبر من الجزيء‬ ‫ فإن إج اد القص يتناتب طرديا مع معدل‬، ‫ مثل الماء أو الزي‬، ‫في التائل النيوتوني‬ ‫ بينما يكون التائل في تدفق الصفبي‬، ‫القص‬ Developers References Summary Home Non – Newtonian fluids ‫موائع غير نيوتونية‬ Rheology ‫تواء القص الرقيق أو القص‬.‫تعرف التوائل التي ال تتبع قانون لزوجة نيوتن بالتوائل ير النيوتونية‬ 1: Introduction :)Ostwald-de Waele ‫التميل وتتبع نموذ قانون الطاقة (معادلة‬ 2: Definition 3: Types of Fluids 4: Rheological Flow Models 5: Measurements 6: Instruments The Power Law Model The Power Law model is considerably more complex than the Bingham Plastic model, but it provides for far greater accuracy in the determination of shear stress at low shear rates.  = K  n The Power Law model actually describes three types of fluids, based on the n value:  – shear stress, N/m2 = Pa = 10 dynes/cm2 n=1: The fluid is Newtonian  – shear rate, sec-1 n1: The fluid is non-Newtonian K – consistency index (constant) n1: The fluid is Dilatent (shear n – Power Law index thickening) Developers References Summary ‫ تقسم السوائل الغير نيوتينية الى‪:‬‬ ‫ موائع ُمخففة القص ‪ Shear – thinning fluids‬شبيهة البالستيك‬ ‫في هذا النوع من الموائع (يمثله المنبنى األبمر في الشكل ‪ , )4.8‬كلما إزداد معدل القص يزداد‬ ‫إج اد القص بمعدل متناقص في شكل المنبنى مقعرا ً إلى أتفل ‪.‬معجون الموز ‪ ,‬صلصة التفاح‬ ‫وعصائر الفاك ة المركزة تعتير من أمثلة جيدة ل ذا النوع من الموائع‪.‬‬ ‫ موائع ُمغلظه القص ديالتينية ‪Shear – thickening fluids‬‬ ‫في هذا النوع من الموائع (يمثله المنبنى األاضر في الشكل ‪ , )4.8‬كلما إزداد معدل القص يزداد‬ ‫إج اد القص بمعدل متزايد في شكل المنبنى مقعرا ً إلى أعلى ‪.‬معلقا نشا الذرة الصفراء يعتير‬ ‫مثال جيد ل ذا النوع من الموائع‪.‬‬ ‫ومعظم المنتجا الغذائية تتلل تلوكا ماتلطا بين المواد المرنة واللزجة‬ ‫وتاتلف في ذلل عن تلول المواد (الموائع ) النيوتونيه بمعني أن العمقة التي‬ ‫تبكم تناتب اج اد القص مع معدل القص عمقة ير اطية تعتمد علي كل من‬ ‫الزمن ومعدل التناقص في ترعة الطبقا علي بعض ا ‪.‬‬ ‫وفي مباوال عديدة وجد أن أنتب عمقة لتمثيل التلول الغير نيوتوني رياضيا‬ ‫هو اتتادام ما يتمي قانون األس ‪Power Law‬‬ ‫حيث ‪:‬‬ ‫= ‪k‬معامل القوام وهو مايعادل معامل اللزوجة في حالة الموائع النيوتونيه‪.‬‬ ‫= ‪n‬األس ويساوي الواحد الصحيح في حالة الموائع النيوتونيه ‪.‬‬ ‫ويمكن تقسيم الموائع غير النيوتونيه الي مايلي ‪-:‬‬ ‫‪ -2‬موائع شبي ة البمتتيل ‪Pseudo Plastic‬‬ ‫‪ -1‬موائع بنج ام بمتتيل ‪Bingham Plastic‬‬ ‫‪Fluids :‬‬ ‫‪Fluids‬‬ ‫وهي تمثل أ لبية التوائل الغير نيوتونيه بيث‬ ‫وهي مواد ل ا ااصية عدم البدء في التريان أو‬ ‫يكون هنال تناقص في اج اد القص كلما زاد معدل‬ ‫التدفق قبل الوصول الي اج اد اضوع ‪Yield‬‬ ‫‪ n‬أقل من الوابد‬ ‫القص وبذلل تكون قيمة‬ ‫‪Stress‬وبعدها يكون التريان لز عادي ‪.‬‬ ‫الصبيح ويكون منبني التريان مقعرا الي اتفل ‪.‬‬ ‫وتنقتم المواد الديمتينية ‪ Dilatent‬الي نوعين طبقا لتغير اج اد القص بالنتبة للزمن مع معدل‬ ‫القص ‪.‬فاذا زاد إج اد القص مع الزمن فإنه يطلق علي ا موائع متزايدة القوام ‪Rheopectic.‬وإذا‬ ‫ما نقص إج اد القص مع الزمن فإنه يطلق علي ا مواد متناقصة القوام ‪Thixotropic‬وينتج عن‬ ‫‪ Hystresis‬كما بالشكل التالي‬ ‫ذلل قصور في طاقة االبتكال بين الطبقا‬ ‫طاقة االبتكال بين طبقا المائع‬ ‫وتتب ثر كببل مببن اللزوجببة والقببوام إلببي بببد كبيببر بدرجببة البببرارة ويعتبببر اتببتادام معادلببة ارهينيببوس‬ ‫‪ Arrhenius Equation‬علي نطاق واتع معبرا عن هذه العمقة بيبث يتناتبب معامبل اللزوجبة أو‬ ‫معامل القوام تناتبا عكتيا مع درجة البرارة المطلقة للمائع‪.‬‬ ‫وفي كثير من تطبيقا صناعة اال ذية نجد ان هنال مباوال لقياس اللزوجة النيوتونية دون الباجة‬ ‫‪Apparent‬‬ ‫الببي معرفبببة اصببائص انتبببياب التبببائل وينببتج عبببن ذلببل قيببباس اللزوجبببة الظاهريببة‬ ‫‪ Viscosity‬وهي التي تعبر عن اللزوجة لتائل نيوتوني له مقاومة للتريان عند قص مبدد ‪Shear‬‬ ‫‪ Rate‬كما بالشكل وفي أ لب باال الموائع الشبه بمتتيكية تتناقص اللزوجة الظاهرية عند زيادة‬ ‫معدل القص ‪.‬‬ ‫‪Plastic fluids‬الموائع البالستيكية‬ ‫نج ا المر ‪Bingham plastic fluids‬‬ ‫سوائ‬ ‫في ه ه األنوا من السوائل يظل السائل جام ًدا عندما يكون إجهاد القص أص ر من الض ينت عن‬ ‫إجهاد (‪ )τ0‬ولكن يتدفق مثل السائل النيوتوني عندما يتجاوز إجهاد القص (‪.)τ0‬معجون األسنان هو مثال‬ ‫األنبو ‪.‬ومن أمثلة ه ا النو من السوائل‬ ‫نمو جي لسائل باكنجهام المرن حيث ال يتدفق ما لم يتم‬ ‫المايونيز ‪ ،‬معجون الطماطم ‪ ،‬والكاتشب‬ ‫المعادلة (‪ )2.15‬تبين سلو السوائل المرن لباكنجهام‬ ‫‪Non - Bingham plastic fluids‬‬ ‫في ه ه األنوا من السوائل يجب تجاوز الحد األدنى من إجهاد القص المعرو باسم (اجهاد االنتا‬ ‫‪ )yeiled stress‬قبل بداية التدفق كما هو الحال في سوائل بين هام المرن وم ل ف ن الرسم البياني‬ ‫طي‪.‬السوائل من ه ا النو هي إما قص رقيق أو قص سمي م‬ ‫الجهاد القص مقابل معدل القص لي‬ ‫اجهاد االنتا ‪.‬‬ ‫هير ل ‪ -‬بوجود مصطلح إجهاد االنتا (‪ )τ0‬في معادلة قانون الطاقة‪.‬‬ ‫تتميز السوائل التي تطي نمو‬ ‫معج‬ ‫هير ل‪.‬ك ل سلو تدفق دقيق األرز‬ ‫السم المفروم ومعجون الزبيب يخضعون ل نمو‬ ‫الخلي المستخدم في المنتجات المقلية يخض لنمو هير ل ( ‪ & ،Herald ،Mukprasirt‬فلوري ‪،‬‬ ‫‪)2000‬‬ ‫سوائ‬ Home The Bingham Plastic Model Rheology 1: Introduction The Bingham Plastic model establishes a distinct relationship 2: Definition between shear stress, yield point, plastic viscosity and shear 3: Types of Fluids rate. 4: Rheological 300  rpm Flow Models Apparant Viscosity =  - dial reading 5: Measurements RPM rpm – rotation per minute 6: Instruments Plastic Viscosity =  600 −  300 Yield Point =  300 − Plastic Viscosity = 2  300 −  600 PV: the portion of the resistance to flow (viscosity) that is caused by interparticle friction (relates to solids concentration, size and shape of the solids, viscosity of the liquid phase). YP: the portion of viscosity that is related to the interparticle attractive force. From IDF 1982 Developers References Summary

Use Quizgecko on...
Browser
Browser