Плотность муки и ее теплофизические свойства

Плотность муки, насыпная плотность муки и ее теплофизические свойства

Рассмотрены значения истинной и насыпной плотности муки различных сортов (пшеничной, ржаной, кукурузной), а также ее теплофизические свойства в зависимости от температуры и влажности.

Плотность и насыпная плотность муки

Истинная плотность муки практически не зависит от ее сорта и составляет величину 1410…1460 кг/м3. Кукурузная мука имеет меньшую плотность, чем пшеничная и ржаная.

Насыпная плотность муки изменяется в зависимости от укладки (при плотной укладке муки насыпная плотность больше) и может находится в широком диапазоне — от 465 до 900 кг/м3

Значения плотности и насыпной плотности пшеничной, ржаной и кукурузной муки при комнатной температуре и различной относительной влажности представлены в следующей таблице:

Плотность (ρ) и насыпная (ρн) плотность муки
Сорт муки W, % ρ, кг/м3 W, % ρн, кг/м3
при рыхлой укладке
ρн, кг/м3
при плотной укладке
Пшеничная высшего сорта 12,6 1460 12,6…15,6 677 770…900
Пшеничная 1-го сорта 13,6 1460 12,2…13,7 484…600 725…900
Пшеничная 2-го сорта 13,8 1440 13,8 473 770…900
Ржаная обойная 14 1450 14 465 770…900
Кукурузная 1409

Теплофизические свойства муки

Рассмотрены следующие теплофизические свойства муки:

  • коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м·К);
  • коэффициент температуропроводности а, м2/с;
  • удельная массовая теплоемкость C, Дж/(кг·К).

Коэффициент теплопроводности муки практически не зависит от ее сорта и составляет величину 0,13…0,16 Вт/(м·К). Теплопроводность муки с повышением температуры и влажности увеличивается. Для коэффициента теплопроводности пшеничной муки высшего сорта (относительная влажность 14%) с насыпной плотностью 762 кг/м3 в интервале температуры -5…+35°С справедлива следующая формула:

λ = −0,016 + 0,00046Т,

где Т — температура в градусах Кельвина,
λ — коэффициент теплопроводности муки в размерности Вт/(м·К).

С повышением влажности теплопроводность муки увеличивается. При комнатной температуре и относительной влажности в диапазоне W=4…46% коэффициент теплопроводности муки (в размерности Вт/(м·К)) можно определить по следующим формулам:

для пшеничной муки:

λ = 0,084 + 0,0034W,

для соевой муки:

λ = 0,093 + 0,0023W,

для ржаной муки:

λ = 0,083 + 0,002W.

Теплофизические характеристики муки различных сортов представлены в следующей таблице:

Теплофизические свойства муки
Сорт муки t, °С W, % ρн, кг/м3 λ, Вт/(м·К) а·108, м2 C, Дж/(кг·К)
Пшеничная высшего сорта 20 13 788 0,13…0,14 24,3 1044
Пшеничная 1-го сорта 20 12,9 788 0,13…0,14 23,9 1029
Пшеничная 2-го сорта 20 12,7 788 0,14…0,15 24,4 1020
Ржаная обдирная 21 11,6 542 0,164 22,4 1355
Ржаная обойная 21 11,8 547 0,164 22,4 1342

Коэффициент температуропроводности муки не зависит от ее сорта. Насыпная плотность муки не оказывает заметного влияния на ее коэффициент температуропроводности. Зависимость коэффициента температуропроводности муки (в размерности м2/с) от влажности (W=2…47%) при температуре 25°С описывается формулой:

а·108 = 23,2 + 0,045W.

Экспериментальные значения температуропроводности при относительной влажности 11,4…11,7 % и вычисленные по данной формуле отличаются незначительно.

Удельная теплоемкость муки практически не зависит от места произрастания зерна, из которого она получена. Удельную теплоемкость муки (Дж/(кг·К)) в зависимости от влажности (в интервале от 0 до 40%) рекомендуется рассчитывать по следующей формуле:

С = 1256 + 29,31W.

Зависимость удельной теплоемкости муки (влажностью около 14%) от температуры (в интервале от -5…+35°С) выражается следующей формулой:

С = −652 + 8,37Т,

где Т — температура в градусах Кельвина.

Источники:

  1. Гинзбург А. С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. Справочник.
  2. Чубик И. А., Маслов А. М. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов.
Читайте также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Captcha *

Подписаться, не комментируяВсе комментарии модерируются. Спам будет удален!