GDM315 Gıdaların Fiziksel Özellikleri

GDM315 Gıdaların Fiziksel Özellikleri

Ayla Soyer

GİRİŞ

Amaç

Gıdalar için önemli olan fiziksel özelliklerin



Temel tanımlarını yapar.



Dayandığı esasları açıklar.



Ölçüm yöntemlerinin ve



Pratik uygulamalarının kavranmasının

sağlanması

Öğrenme çıktıları

 Gıdalar için önemli olan fiziksel özelliklerin temel tanımlarını yapar.

 Gıdaların fiziksel özelliklerinin bilinmesi; gıdanın işlenmesi, ambalajlanması ve depolanması ile ilişkili hesaplamaları yapar.

 Gıdaların tekstürel ve reolojik özelliklerini açıklar.

 Renk olgusunu ve gıdalar için renk ölçüm sistemlerini açıklar.

 Gıdaların ısıl özelliklerini ve ölçüm yöntemlerini açıklar.

 Gıdaların yüzey özellikleri ve ölçüm yöntemlerini tanımlar.

 Gıdalarda su aktivitesi ve sorpsiyon özelliklerini ve ölçüm

İçerik

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Boyut, şekil, hacim, yoğunluk ve özgül ağırlık

Gıdaların yüzey özellikleri; yüzey aktivitesi,

emülsiyon özellikleri ve emülsiye gıdalar, Köpük oluşumu, jel oluşumu ve bu işlemlerle üretilen gıdalar

Gıdaların termal özellikleri; ısıl iletkenlik

özellikleri ve ısıl iletkenlik katsayısının farklı gıdalarda hesaplanması

Gıdaların dielektrik özellikleri

Gıdaların reolojik özellikleri; tekstür, viskozite, konsistens tanımları

Yararlanılan kaynaklar

Şahin, S., Şumnu, S.G. 2006. Physical Properties of Foods.

Springer Science, 257 p., Business Media, LLC., United States of America.

Rao, M.A., Rizvi, S.S.H., Datta, A.K. 2005. Engineering

Properties of Foods. 3rd Ed., CRC Press, Taylor & Francis Group, FL, USA.

Singh RP, Heldman DR. 2003. Introduction to Food

Engineering. 3rd Ed. Academic Press, Glasgow, Great Britain.

Lewis, M.J. 1996. Physical Properties of Foods and Food

Processing Systems. Wood Head Publishing Ltd., pp. 1-358.

DERS ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME

Yöntem Sayısı Katkı Payı (%)

Ara sınav 1 30

Ödev 1 10

Final sınavı 1 60

TOPLAM 3 100

Amaç

Gıdaların fiziksel özelliklerinin bilinmesi;

 gıdanın işlenmesi,

 ambalajlanması ve

 depolanması ile ilgili hesaplamalar için gereklidir.

Soyer,A. Gıdaların Fiziksel 8 Özellikleri

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Gıdanın boyutu ve şekli, gıdaları ayırma, sınıflandırma

Boyut ve şekil ayrıca, sıvı gıdaların akışında, ısı ve kütle

transferi hesaplamalarında önemlidir.

Hacim ve yoğunluk bir çok gıda proseslerinde gerekli fiziksel

özelliklerdir.

Porozite, kuru ve yarı-kuru gıdaların tekstürünü ve kalitesini

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Gıdaların termal (ısıl) özellikleri; ısıl iletkenlik, spesifik ısı, entalpi ve ısıl yayınım

 Isıl iletkenlik, materyalin ısıyı iletme kabiliyeti

 Özgül ısı, materyalin birim kütlesindeki sıcaklık artışı için gerek duyulan ısı miktarı

 Isıl yayınımı, materyalin ısı enerjisinin depolanma kabiliyeti

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Gıdaların yüzey özellikleri

 Yüzey gerilimi

 Ara yüzey gerilimi

 Kolloidal sistemler (emülsiyonlar, köpükler, jel oluşumu)

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Gıdaların elektromanyetik özellikleri

 Gıdanın rengi

 Dielektrik özellikleri

 Gıdanın dielektrik özelliği, ürünün mikrodalga ve radyo dalgaları ile ısıtılma kabiliyetini gösterir.

Gıdaların fiziksel özelliklerinin dayandığı temeller

Gıdaların reolojik özellikleri, gıdanın akışa karşı direnci, viskozite, tekstür gibi özelliklerini kapsar.

Reolojik veriler;

 ürün kalitesinin değerlendirilmesi

 Mühendislik hesaplamaları

 Proses dizaynı gibi konularda kullanılmaktadır.

Gıdaların Fiziksel Özellikleri

Ayla Soyer

Temel boyutlar ve birimler

 Ölçülebilen veya gözlemlenebilen fiziksel bir nitelik, kalitatif olarak bir boyutla tamamlanır.

 Örneğin, uzunluk, alan, hacim, kütle, zaman, kuvvet, sıcaklık ve enerji gibi kavramların her biri bir boyuttur.

 Bir boyutun, kantitatif büyüklüğü bir birimle belirtilir. Yani her boyut mutlaka bir birimle birlikte verilmelidir.

Örneğin, uzunluğun birimi “metre”

zamanın birimi “saniye” olarak belirtilebilir.

Bir cismin veya olgunun boyutu değişmez ve fakat birimi farklı olabilir.

Örneğin, 100 m² lik bir yüzeyden 400 W ısı transfer oluyorsa, 1 m² lik aynı yüzeyden 4 W/ m² veya, 1 m² lik aynı yüzeyden

14 400 Ј/ m² h ısı transfer oluyor demektir.

Görüldüğü gibi, birim değişmekle birlikte boyut değişmemiş ve sadece kantitatif büyüklüğü belirten sayısal değer değişmiştir.

Başka bir ifadeyle miktarlar aynı, fakat birimler farklıdır.

Boyutlar,

temel boyutlar

türetilmiş boyutlar olarak iki grup oluştururlar.

Uzunluk, zaman, sıcaklık ve kütle gibi boyutlar temel boyutlardır. Türetilmiş boyutlar ise, temel boyutların kombinasyonu ile ortaya çıkan, alan, hacim, hız, yoğunluk vb. gibi boyutlardır.

Boyutların ifadesinde kullanılan birimler

 İngiliz Mühendislik Sistemi (ees),

 Santimetre-gram-saniye sistemi (cgs) ve

 metre-kilogram-saniye sistemi (mks)’dir. Metre-kilogram- saniye sistemi aynı zamanda; “metre-kilogram-saniye- amper sistemi” (mksa) veya kısaca “metrik sistem”

olarak da anılmaktadır.

 Görüldüğü gibi bu sistemlerin isimlerinde, kullanılan

 Milletlerarası bir uzlaşma ile kabul edilen sistem,

“Milletlerarası Birimler Sistemi (Système International d’Unites) dir, ve kısaca “SI-birimleri” olarak

tanınmaktadır.

 Bu sistem; gelişmiş ülkelerin hemen hemen tümünde ve diğer bir çok ülkede, hem bilimsel ve hem de endüstriyel alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.

Temel boyut ve birimler

Boyut

(Maddenin veya kavramın ölçülebilen niteliği)

Birim Simge

Uzunluk Metre m

Kütle Kilogram kg

Zaman Saniye s

Elektrik akımı Amper A

Sıcaklık Kelvin K

Madde miktarı Mole Mol

Aydınlanma yoğunluğu Kandil (mum) cd

SI sisteminin temel boyutları ve birimleri

Türetilmiş

boyut Boyutsal

simge SI birimi cgs birimi Diğer

birimlerle ilişkisi

Alan (A) L² m² cm² uzunluğun

karesi

Hacim (V) L³ m³ cm³ uzunluğun

küpü

Yoğunluk (ρ) M/L³ kg/m³ g/cm³ kütle/hacim

Hız (v) L/T m/s cm/s uzunluk/zaman

Kuvvet (f) ML/T² kg m/s²= j/m = N

g cm/s² veya dyne

kütle x ivme Basınç (P) M/LT² N/m² = kg/m s²

= Pa

dyne/cm² kuvvet/alan Enerji (E) ML²/T² kg m²/s² = N m

= J

g cm²/s² veya erg

kuvvet x uzunluk

SI ve cgs sisteminde türetilmiş boyutlar ve birimleri

N= Newton veya kilogram x metre / saniye²; Pa = paskal veya

newton / metre²; J= jul, m: metre; L = uzunluk; T = zaman; M = kütle

 Kuvvet : SI sisteminde kuvvet birimi Newton (N)’dur. 1 kg’lık kütleye 1 m/ s² ivme kazandıran kuvvete 1 Newton (N) denir. Buna göre:

1 (N) = 1 (kg) x 1 (m/ s²)

 Enerji : (Kuvvet x uzunluk)’dur. SI sisteminde kuvvet birimi (N) uzunluk birimi (m) olduğundan enerji birimi:

Enerji = N x m = (kg m/ s²) x m = kg m²/ s²

Bu enerji birimine jul (J) denir. Şu halde, 1 Newton’luk bir kuvvetin kendi doğrultusunda 1 metre yol almasıyla yapılan işe 1 jul (J) denir. Isı, iş ve enerji aynı cinsten boyutlardır.

Güç : Birim zamanda yapılan işe güç denir. İş (N x m) birimiyle, zaman ise saniye (s) olarak alınınca SI sisteminde güç birimi :

N m (kg m/ s²) m kg m²/ s² J Güç = ———— = ——————— = ————— =

————

s s s s

Bu güç birimine Watt (W) denir, Şu halde : J

W = ————

s

Elektriki güç birimi olan 1 (W) = 1 (A) x 1 (V)

Isı ve iş birimi olan 1 (W) = J/s değerine eşittir.

Basınç : Kuvvetin etki ettiği alana oranıdır. SI sisteminde tanımı ve birimi :

Kuvvet N

Basınç = ———— = ———

Alan m²

Bu basınç birimine Paskal (Pa) denir. Şu halde 1 Pa ; 1

Newtonluk kuvvetin 1 m² lik alan üzerine yaptığı basınçtır. Buna göre :

N kg m/ s² kg

 Pascal basınç birimi çok küçük olduğundan bunun 1000 katı olan (kPa) veya 10⁵ katı olan bar birimleri kullanılır.

Buna göre :

1 bar = 10⁵ Pa = 10⁵ (N/ m²)

Bir sistemin basıncı 1 atm’den daha düşükse, orada vakumdan bahsedilir. Buna göre;

Vakum = Atmosfer basıncı – Mutlak basınç

Örneğin hermetik kapatılmış bir metal kutuda 0.605 atm basınç ölçülmüş ise, kutuda (1- 0.605 =) 0.395 atm vakum bulunuyor demektir.

Vakum ölçümü

 Metrik sistemde vakum mutlak sıfır basıncının üzerinde paskal (Pa), torr (Torr), milimetre cıva (mmHg)veya

mikron (mikrometre) cıva (µmHg) olarak ölçülmektedir.

1 Torr = 1 mm Hg = 10³ µm Hg = 133.3 Pa

 Eğer vakum 4.6 Torr ölçülmüşse, bunun anlamı basınç mutlak sıfır basıncının üzerinde 4.6 mm Hg’dır. Bunun paskal olarak karşılığı nedir?

1 atm = 760 mm Hg

Boyut Özel ismi Simgesi Diğer

birimlerle eşdeğeri

SI temel birimlerle eşdeğeri

Kuvvet Newton N - kg m/ s²

Basınç Paskal P N/ m² kg/ m s²

Enerji, iş, ısı Joule J N m kg m²/ s²

Güç Watt W J/ s kg m²/ s³

Elektriki

potansiyel Volt V W/ A kg m²/ s³ A

SI sisteminde özel isimlerle anılan bazı türetilmiş boyutlar ve birimleri

Sıcaklık

 Bir maddeyi oluşturan atom ve moleküller, durağan konumda olmayıp hareket halindedirler. Katı bir maddede, atom ve

moleküller gazlara ve sıvılara göre serbestçe hareket

edebilecek konumda olmamalarına rağmen, bunlarda atom ve moleküller bulunduğu konumu terk etmeksizin, olduğu yerde ileri-geri hareket edebilmektedirler. Çok düşük

sıcaklıklarda bile bu durum geçerlidir.

 Newton’un ikinci hareket yasasına göre hareket eden bir cismin kinetik enerjisi, cismin kütlesi ve hızına bağlıdır.

Madem ki bir maddedeki atom ve moleküller hareket

etmektedirler, o halde bu harekete bağlı olarak belli düzeyde bir kinetik enerjiye sahip olmalıdırlar. İşte bu enerji,

maddenin içsel (internal) enerjisidir. Bir maddeyi oluşturan tüm moleküllerin hareketinden kaynaklanan ortalama kinetik

 sıcaklık ne kadar yüksekse, moleküllerin hareketi o kadar fazla demektir. Başka bir ifadeyle, ortalama

moleküler kinetik enerji yükselince, sıcaklık da yükselir.

 Bir cismin sıcaklığını yükseltmek için ona “ısı” gibi bir ek enerji verilmesi gerekmektedir.

 Sıcaklık ölçme : Bir cismin sıcaklığını saptayabilmek amacıyla sıcaklığa bağlı olarak değişen ve aynı

zamanda ölçülebilen bazı fiziksel özelliklerden

yararlanılır. Bu özellikler arasında, sıcaklık değiştikçe; bir sıvının hacminin, bir metal çubuğun uzunluğunun veya sabit hacimde tutulan bir gazın basıncının değişmesi gibi özellikler sayılabilir. Sıcaklığa bağlı olarak fiziksel özelliği değişen bu materyallere “ter mometrik obje” denir.

Termometre skalaları

 Fahrenheit ve Celcius olmak üzere başlıca 2 termometre skalası vardır. “Fahrenheit" skalasında Burada termometrik obje olarak kılcal bir cam boruya doldurulmuş cıva

kullanılmış, su yun donma noktasındaki cıva seviyesi 32, kaynama noktasında ise 212 rakamları ile işaretlenmiş ve birimi F simgesiyle gösterilmiştir. Böylece suyun donma ve kaynama noktaları arasında 180 derecelik bir skala

oluşturulmuştur.

 Celcius skalasında suyun donma noktası 0, kaynama noktası 100 olarak işaretlenmiştir. Bu skalaya aynı zamanda "Centigrade" skalası da denmekte ve °C ile simgelenmektedir. Celcius skala sında suyun donma noktasından daha soğuk olan herşeyin sıcaklığı eksi

Sıcaklık ölçümünde kullanılan diğer skalalar

 Kelvin

 Rankine

 Kelvin derecesinin simgesi K’dir ve derece işareti () kullanılmaz.

 Rankine derecesinin simgesi ise R’dir.

 Kelvin skalası, Celcius skalasıyla aynı derecelendirmeyi kullanmaktadır. Yani 1 C = 1 K’dir. Ancak Kelvin

skalasında sabit nokta olarak alınan 0 K, Celcius skalasındaki -273 C’ye karşı gelmektedir.

 Benzer ilişki Rankine skalasıyla Fahrenheit s kalası

arasında geçerlidir. Bu defa Rankine skalasındaki 0 R, Fahrenheit skalasında -460 F’a karşı gelmektedir. Aynı şekilde 1 R = 1 F’dır.

Sıcaklık ölçümünde kullanılan skalalar

Fahrenheit ve Celcius derecelerinin birbirlerine çevrilmesi

 Fahrenheit ve Santigrad derecelerinin birbirlerine

çevrilmesinde bu termometre skalalarındaki iki önemli nokta gözönünde bulundurulmalıdır.

 Bunlardan birisi Celcius skalasının başlangıcı “0”, Fahrenheit skalasının ise; 32 olmasıdır.

 İkinci önemli nokta; 1 ^oF=5/9 °C (yani 100/180 = 5/9) olması, buna karşın 1 ^oC =9/5 F (yani 180/100 = 9/5) olmasıdır.

 Fahrenheit ve Santigrad skala değerlerini birbirine çevirmede aşağıdaki bağıntıdan yararlanılır.

°C = 5/9 (°F – 32), ve °F = (9/5 x °C) + 32

Santigrat ve Kelvin derecelerinin birbirlerine çevrilmesi

 Santigrad ve Kelvin skalalarının birbirlerine

çevrilmesinde de aynı şeklide bu iki skalanın sıfır noktalarının farklı bulunduğu, ve 1 K = 1 °C olduğu gözden uzak tutulmamalıdır. Buna göre aşağıdaki bağıntılardan yararlanılır.

 K = °C + 273 ve °C = K – 273

Örnek

45 °C’deki su 90 °C’ye ısıtılınca :

 Suyun başlangıç ve son sıcaklığını K birimiyle belirtiniz.

 Suyun başlangıç ve son sıcaklığını °F birimiyle belirtiniz.

 Suyun Santigrad (°C), Fahrenheit (°F) ve Kelvin (K) birimleriyle kaç derece ısınmış olduğunu hesaplayınız.

Örnek

 Dondurulmuş bir (A) gıdasının sıcaklığı 20 °C olarak, bir (B) gıdasının sıcaklığı ise –20 ^oF olarak ölçülmüştür.

(A) gıdasının sıcaklığını °F,

(B) gıdasının sıcaklığını °C birimiyle hesaplayınız.

Konsantrasyon

 Konsantrasyon çok değişik şekillerde ifade edilebilmesine karşın en yaygın ifade şekilleri ağırlık/ağırlık (w/w) ve

ağırlık/hacim (w/v)’dir.

 Yani bu tanım kütle/kütle veya kütle/hacim şeklindedir.

Buna göre bir gıdadaki maddenin konsantrasyonu (w/w), gıdadaki o maddenin kütlesinin gıdanın toplam kütlesine bölünmesidir. Genellikle katılar ve sıvılar için miktar, hacim yerine kütle olarak ifade edildiğinde konsantrasyon bu

şekilde ifade edilmektedir.

 Örneğin %15 katı madde içeren bir gıda w/w olarak ifade edilirse her 100 kg katı veya sıvı gıdada 15 kg katı madde var demektir.

 Gıdalardaki şeker konsantrasyonu (^oBrix), 100 kg şeker

 Konsantrasyonun w/v şeklinde ifade edilmesinde, birim hacimde çözünen katı madde kütlesi anlaşılmaktadır ve kg/m³ veya g/l olarak gösterilmektedir.

1 kg/m³ = 10³ g = 1 g/l 10³ l

 Bir çözeltinin yoğunluğu ifade edilmek istenirse,

konsantrasyondan (w/w) konsantrasyona (w/v) dönüşüm gereklidir. Molar konsantrasyon veya molarite (M), bir

çözeltide çözünmüş olan katı maddenin bir litrede gram olarak miktarının o katı maddenin molekül ağırlığına

oranıdır.

Örnek

 80 kg suya 20 kg sakkaroz katılarak hazırlanan bir çözeltinin yoğunluğu 1083 kg/m³ olarak belirlenmiştir.

Çözeltinin toplam kütlesi 100 kg ise bu çözeltinin konsantrasyonunu;

 w/w ve w/v olarak,

 hacmini,

 çözeltinin molaritesini belirleyiniz.

1.Bölüm

Boyut, Şekil, hacim, yoğunluk, porozite

 Boyut ve şekil gıdaları ayırma, sınıflandırma ve kalite kontrolünde önemli fiziksel özelliklerdir.

 Boyut ve şekil ayrıca, sıvı gıdaların akışında, ısı ve kütle transferi hesaplamalarında önemlidir.

 Elek analizi, granül haldeki gıdanın ortalama partikül çapını hesaplamada ve spesifik yüzey alanını

hesaplamada kullanılmaktadır.

 Hacim, tüketicinin gıdayı almasında etkilidir.

 Hacim, gıdanın boyutları ölçülerek veya sıvı, gaz veya katı maddelerle yer değiştirme yöntemleri gibi çeşitli yöntemlerle hesaplanabilmektedir.

 Hacim ölçme yöntemleri, katı gıdaların yoğunluğunun ölçülmesinde de kullanılmaktadır.

 Porozite, kuru ve yarı-kuru gıdaların tekstürünü ve kalitesini ortaya koyan fiziksel bir özelliktir.

Katı madde Su molekülü Gaz (hava) Su kanalı Doygunluk

Boyut

 Boyut, katı gıdaları içerdikleri yabancı maddelerden ayırmak için,

 meyve ve sebzelerin sınıflandırılmasında

 gıdaların kalitesini değerlendirmede kullanılır.

 Sıvıların akışında, ısı ve kütle transferi hesaplamalarında gıdanın boyutunun bilinmesi gereklidir.

 Partikül haldeki gıdaların boyutu da önemlidir. Örneğin, süt tozunun partikül boyutu topaklaşmayı

(aglomerasyon) önleyecek kadar büyük, buna karşın su ile karıştırıldığında ise hızlı çözünecek kadar da küçük boyutta olmalıdır.

Boyut

 Partikül boyutunun ölçümünün önemi özellikle içecek endüstrisinde bilinmektedir.

 İçeceklerde bulunan partiküllerin konsantrasyonu ve dağılımı içeceğin flavorunu önemli düzeyde etkiler.

Boyut ölçümünde kullanılan mikrometre (kumpas)

 Düzenli bir şekle sahip partiküllerin boyutunu

belirlemek kolaydır.

 Fakat düzensiz partiküllerin

boyutlarının ifade edilmesi bazı

kurallara göre yapılmaktadır.

Şekil

 Gıdanın şekli, ısı ve kütle transferi hesaplamalarında, katı gıdalardan yabancı maddeleri ayırmada, meyve ve sebzeleri sınıflandırmada, gıdanın kalitesini

değerlendirmede önemlidir.

Geometrik şekil

Hacim, V Yüzey alanı, A Şekil

Dikdörtgenler pirizması

V = a b c A = 2(ab + bc + ca)

Küre V=4/3 ∏r³

veya 1/6∏D³

A = 4∏r²

Silindir V = ∏r² L A = 2∏rL

Yaygın kullanılan geometrik şekillerin hacim ve yüzey alanları

Örnek

 Çapı 1 cm, yüksekliği 5 cm olan patates kroketin hacmini ve alanını hesaplayınız.

Hacim

 Hacim, bir objenin işgal ettiği üç boyutlu boşluktur.

Genellikle uzunluğun küpü yani m³, inç³ veya cm³, sıvılarda galon veya litre olarak ifade edilir.

 SI sisteminde hacim birimi m³’tür.

 Hacim, gıda endüstrisinde önemli bir kalite özelliğidir.

Ürünün görüntüsünü etkiler ve tekstür gibi diğer kalite parametreleriyle ilişkilidir.

Sıvı ve katı gıdalarda hacim ölçümü

 Sıvıların belli bir şekli yoktur. Sıvılar konuldukları kabın şeklini alırlar. Bunun için hacmini ölçmek istediğimiz sıvıyı dereceli silindir içine koyarak hacmini ölçebiliriz.

 Su ve sıvı yağ gibi sıvılar birbirlerine karışmadıkları için dereceli silindirle ölçüm yaparken herhangi bir hacim kaybı olmaz. Ancak, su ve etil alkol gibi birbirleri içinde çözünen sıvılarda hacim ölçümü için dereceli silindir kullanmak doğru değildir.

Sıvıların hacim ölçümünde kullanılan araçlar;

 Dereceli beher ölçü kabı

 Hidrometreler

Katı gıdaların hacmi şu yöntemlerle belirlenir.

 Düzgün bir şekle sahip objelerde hacim, boyutlardan hesaplanır.

 Katıların hacmi, deneysel olarak sıvı ile, gaz ile veya katı ile yer değiştirilerek hesaplanabilir.

 Katı hacmi, yeni geliştirilen imaj proses yöntemiyle de ölçülebilir. Örneğin elipsoidal şekle sahip yumurta, limon ve şeftali gibi ziraat ürünlerinin hacimlerinin ölçülmesinde bu yöntem kullanılmaktadır.

Sıvı ile yer değiştirme yöntemi ile hacmin hesaplanması

 Hacmi ölçülecek katı gıda, kullanılan sıvıyı absorbe etmemelidir.

 Bu yöntemde, gıda materyalinin hacmi

piknometreler(özgül ağırlık şişeleri) veya ölçü silindirleri ile ölçülebilmektedir.

Piknometre (spesifik gravite şişesi)

Piknometre

 Piknometre, cam bir şişe ve boyun kısmı kılcal bir şekilde olan ve şişenin boyun kısmına kapak yerleştirildiğinde içine doldurulan fazla sıvının dışarı akmasını sağlayan malzemedir.

 Boş şişe öncelikle tartılır.

 Daha sonra yoğunluğu bilinen bir sıvı ile doldurulur.

 Kapak şişeye yerleştirilir ve fazla sıvı kapiler borudan çıkmaya zorlanır.

 Şişenin dışı kurulanarak tekrar tartılır.

 Şişe boşaltılır ve kurutulur ve katı

partikül(ler) yerleştirilir ve şişe yeniden tartılır.

 Şişe tamamen sıvı ile doldurulur ve tekrar tartılır.

 Katı partiküllerin hacmi aşağıdaki formülden hesaplanır.

V_katı = Katı objenin yerini alan sıvının ağırlığı Sıvının yoğunluğu

= (Wpl - Wp) - (Wpls - Wps) ρ_sıvı

Vkatı= Katı hacmi (m³)

Wpl= Sıvı ile dolu piknometre ağırlığı (kg) Wp= Boş piknometre ağırlığı (kg)

Wpls= katı maddeyi içeren ve sıvı ile doldurulan piknometre ağırlığı (kg) Wps= Katı madde konulan, sıvı içermeyen piknometre ağırlığı (kg)

ρ_sıvı= Sıvı yoğunluğu (kg/m³)

Sıvı ile yer değiştirme yöntemi ile hacmin hesaplanması

Sıvı ile yer değiştirme yöntemiyle hacim ölçümünde kullanılabilecek sıvılar:

 düşük yüzey gerilimine sahip olmalıdırlar.

 katı partiküller tarafından hiç absorbe edilmemeli veya çok yavaş absorbe edilmelidirler.

Bu amaçla en çok kullanılan sıvılar;

 su,

 alkol,

 toluen

 tetrakloroetilendir.

Katı örneğin bir filmle veya kolay kuruyan bir boya ile

kaplanması sıvı absorbsiyonunu engellemede bir çözüm olabilir.

Büyük objelerin hacminin ölçülmesinde kullanılan platform tartı

 Büyük objelerin

hacminin ölçülmesinde platform tartı kullanılır.

 Katı madde içi sıvı dolu kaba tamamen dalacak şekilde

batırılır.

Büyük objelerin hacminin ölçülmesinde

 Batırma sonucu katı maddenin kenarlara ve tabana temas etmemesi gerekir. Yöntem Arşimet prensibine dayanır. Buna göre, sıvıya daldırılan bir kütle işgal ettiği sıvının ağırlığına eşdeğer bir miktarda ağırlık kaybeder.

Başka bir deyişle, suyun suya atılan bir cisme uyguladığı kuvvet cismin hacmine eşittir.

V_katı = G/ρ_sıvı

= W_hava – W_sıvı / ρ_sıvı

G= Suya karşı direnç kuvveti (N) ρ_sıvı = Sıvı yoğunluğu (kg/m³)

W_hava = Havadaki örnek ağırlığı (kg)

Gaz ile yer değiştirme yöntemi ile hacmin hesaplanması

 Düzensiz şekle sahip katı gıdaların hacmi gaz piknometresi

kullanılarak, hava veya gaz ile yer değiştirme yapılarak hesaplanır.

 Bu amaçla en çok

kullanılan gazlar helyum ve nitrojendir.

Gaz piknometresi

 Piknometre, eşit hacimlerde (V₁ ve V₂) iki hava geçirmez kabinde

oluşur.

 Her bir kabin küçük çapa sahip tüp içerir.

 Hacmi ölçülecek materyal ikinci kabine yerleştirilir ve boşaltma vanası (valf 3) ve iki kabin

arasındaki vana (valf 2) kapatılır.

 Gaz giriş vanası (valf 1) açılır ve birinci kabinin gazla dolması

sağlanır.

 Gaz dolumu basınç ölçer cihaz uygun bir değere yükselene kadar (örn. 700-1000 Pa) yapılır.

 Gaz giriş vanası kapatılır ve denge basıncı kaydedilir.

 Gazın ideal gaz gibi davrandığı kabul edilirse;

Gazın ideal gaz gibi davrandığı kabul edilirse;

P₁V₁ = n R T₁

P₁= Valf 2 kapatıldığında ulaşılan denge basıncı (Pa) V₁= Birinci kabinin hacmi (m³)

n= Gazın mol sayısı (kg mol)

R= Gaz sabiti (8314.34 J/kg mol K) T₁= Mutlak sıcaklık (K)

 Denge basıncı kaydedildikten sonra, iki kabin arasındaki vana açılır (valf 2) ve gazın 2. kabine gitmesine izin verilir. Yeni basınç

kaydedilir (P₂). Valf 2 açıldığında, toplam gaz kütlesi (m) ikiye

bölünür. Bunun biri birinci kabinde (m₁), diğeri ikinci kabinde (m₂)yer alır. Buna göre;

m = m₁ + m₂

Sistemin izotermal olduğu kabul edilirse;

P₁V₁ = P₂V₁ + P₂V_a2

Burada V_a2, ikinci kabindeki boşluğun hacmidir ve aşağıdaki gibi ifade edilir:

V_a2 = V₂ - V_katı = V₁ (P₁ – P₂) P₂

Burada V_katı, katının hacmini gösterir ve aşağıdaki eşitlikle hesaplanır:

V_katı = V₂ – V₁ (P₁ – P₂) P₂

Katı ile yer değiştirme yöntemi ile hacmin hesaplanması

Şekilsiz katı materyallerin hacmi;

 kum,

 cam boncuk,

tohum ile yer değiştirme yöntemi kullanılarak ölçülebilmektedir.

 Kolza tohumu ekmek gibi fırıncılık ürünlerinin hacminin hesaplanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Kolza tohumu

Kolza tohumu ile hacim ölçümü

 Önce kolza tohumunun bulk yoğunluğu hesaplanır.

 Bu amaçla, hacmi bilinen bir cam kaba kolza tohumu homojen bir şekilde doldurulur ve yüzeyi bir cetvelle düzeltilir.

 Sabit bir ağırlık elde edilene kadar birbiri ardına ölçümler yapılır.

 Kolza tohumunun yoğunluğu, tohumun ölçülen ağırlığından ve kabın hacminden hesaplanır.

Kolza tohumu ile hacim ölçümü

 Tohumun bulk yoğunluğu belirlendikten sonra, önce örnek

yerleştirilip ağırlığı belirlenir. Sonra, örnek ve kolza tohumu kap içerisine birlikte yerleştirilir. Kap tamamen dolduğunda yüzey cetvelle düzeltilir.

 Bu işlem birbirini takip eden üç ölçümde sabit bir ağırlık elde edilene kadar birkaç kez yapılır.

 Örnek hacmi aşağıdaki formülle hesaplanır:

W_tohum = W_toplam - W_örnek - W_kap V_tohum = W_tohum

ρ_tohum

V_örnek = V_kap - V_tohum

Hacim ile ilgili tanımlar

Hacmin tanımlanmasında farklı ifadeler kullanılmaktadır. En yaygın kullanılan tanımlar:

 Katı hacmi (V_katı), katı materyalde yer alan hava ile dolu gözenekler hariç katı materyalin (su içeren) hacmidir. Gaz ile yer değiştirme yöntemi ile belirlenir.

 Görünür hacim (V_gör), katı maddenin içinde yer alan tüm gözenekleri de kapsayan hacimdir. Düzenli bir şekle sahip materyallerin görünür hacmi boyutlar kullanılarak hesaplanabilir. Düzensiz şekle sahip

materyallerin görünür hacmi, katı veya sıvı ile yer değiştirme yöntemlerinden biri ile belirlenebilir.

 Bulk hacmi (V_bulk), bulk halde paketlenmiş veya istiflenmiş materyalin hacmidir. Bulk hacmi materyaldeki tüm gözenekleri (iç porları) ve bulk halde istifleme sırasında materyalin dışındaki boşlukları

(eksternal porları) kapsar.

YOĞUNLUK

 Gıdaların kalitesi yoğunlukları ölçülerek belirlenebilmektedir.

 Gıdaların yoğunluklarına ait veriler santrüfüjleme ve sedimantasyon gibi ayırma proseslerinde ve toz veya partikül haldeki gıdaların pnömatik (hava basınçlı) ve hidrolik olarak taşınmalarında gereklidir.

 Ayrıca sıvı gıdaların yoğunluklarının ölçülmesi bunların pompalanarak taşınmasında pompalama için gerek

duyulan gücü hesaplamada kullanılmaktadır.

YOĞUNLUK

Bir maddenin yoğunluğu, onun ağırlık açısından niteliğini gösteren bir ölçüdür.

simgesi ρ(rho işareti)

ρ = Kütle / hacim, m / V

ρ: Yoğunluk, kg/m³, g/cm³, g/mL, (lb/ft³) m: Kütle (kg, g veya lb)

V: Hacim (m³, cm³ veya ft³)

Yoğunluk birimleri

kg / m³ (SI sistemi)

g / cm³

(cgs sistemi)

lb /ft³ *(İng.

Sistemi)

lb /in³ *

1 kg / m³ = 1 0.001 6.243 x 10^-2 3.613 x 10^-5

1 g / cm³ = 1000 1 62.43 3.613 x 10^-2

1 lb /ft³ = 16.02 1.602 x 10^-2 1 5.787 x 10^-4

1 lb /in³ 2.768 x 10⁴ 27.68 1728 1

 Hacim, sıcaklığa bağlı olarak azalır veya artar.

 Yoğunluk da bu nedenle sıcaklığa göre azalır veya artar.

 Bu nedenle, bir maddenin yoğunluğu verilirken, sıcaklığının da belirtilmesi gereklidir.

 Bir maddenin veya gıdanın yoğunluğu, maddenin bulunduğu yerde nasıl yerleştiğini gösterir.

Bazı önemli katı maddelerin yoğunlukları

Materyal Yoğunluk, kg/m³ Sıcaklık, ^oC

Aluminyum 2640 0

Dökme demir 7210 0

Bakır 8900 0

Paslanmaz çelik 7950 20

Kiremit 1760 20

Beton 2000 20

Cam 2240 20

Odun 200 30

Bazı sıvıların yoğunlukları

Sıvı Yoğunluk, kg m^-3 Sıcaklık, ^oC

Aseton 792 20

Karbon tetraklorür 1595 20

Gliserol 1260 0

Cıva 13600 -

Süt 1028-1035 -

Asetik asit 1050 20

Zeytin yağı 910 20

Kuyruk yağı 900 65

Krema (%20 yağlı) 1010 3

Yoğunlukla ilgili tanımlar:

 Gerçek yoğunluk

 Katı yoğunluğu

 Partikül yoğunluğu

 Görünür yoğunluk

 Bulk yoğunluğu

Bu farklı tip yoğunluklar, gıdalardaki gözeneklilik (gözeneğin-por- oluşturduğu boşluk) durumuna veya gıda ambalajlı ise ambalajdaki boşluk durumuna bağlıdır.

Gerçek yoğunluk (ρ

)

 Saf bir maddenin veya kompozit bir materyalin kütle ve hacmi dikkate alınarak, bileşenlerinin yoğunluğundan hesaplanan yoğunluk.

 Bir materyalin içerdiği bileşenlerin yoğunluğu ve hacmi veya kütle fraksiyonu biliniyorsa yoğunluk aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilir.

Gıdalarda yoğunluk hesabı

ρ1 ρ2 ρ3 ρ_n

ρ_GER:Gıdanın yoğunluğu, kg/m³

w₁…..w_n: 1’den n’e kadar gıdada bulunan bileşenlerin kütlesi, kg ρ₁….. ρ_n :1’den n’e kadar gıdada bulunan bileşenlerin yoğunluğu, kg/m³

 







 _n

i

i w

i i

n i

v i GER

X X

1

1 /

1







v

X

w

Xi

Katı yoğunluğu (ρ

)

 Hava ile dolu gözenekler hariç katı materyalin yoğunluğu.

 Katı yoğunluğu, örnek ağırlığının katı hacmine bölünmesiyle belirlenir.

 Başka bir ifade ile; katı yoğunluğu, tek bir partikülden oluşan kütlenin veya birimin yoğunluğunu ifade eder. Bu partikül kendi bünyesinde gözenek içerebilir veya içermez.

 Gözenek boşlukları dikkate alınmaksızın bir çok gıdanın yoğunluğu 1400-1600 kg m^-3 arasında değişmektedir.

Katı yoğunluğu = Katı gıdanın kütlesi, kg Katı gıdanın hacmi, m³

Bazı katı maddelerin katı yoğunlukları

Katı madde Yoğunluk (kg m^-3)

Glukoz 1560

Sakkaroz 1590

Nişasta 1500

Selüloz 1270-1610

Protein 1400

Yağ 900-950

Tuz 2160

Sitrik asit 1540

Su 1000

Partikül yoğunluğu (ρ

)

Yapısı değiştirilmemiş bir partikülün yoğunluğu. Bu yoğunluk, tüm iç gözenekleri kapsar, fakat eksternal

gözenekleri kapsamaz. Örnek ağırlığı, gaz piknometresi ile belirlenen partikül hacmine bölünerek hesaplanır.

Görünür yoğunluk (ρ

)

Bir materyaldeki tüm gözenekleri de kapsayan yoğunluk.

Düzenli bir geometrik şekle sahip maddelerin görünür

yoğunluğu boyutlarından belirlenen hacim ve ölçülen kütle ile hesaplanır.

Şekilsiz örneklerin görünür yoğunlukları katı veya sıvı ile yer değiştirme yöntemleriyle belirlenir.

Bulk yoğunluğu (ρ

)

 Bulk (yığın) halde paketlenen veya istiflenen bir materyalin yoğunluğu.

 Partikül haldeki katı materyallerin bulk yoğunluğu

boyutları bilinen bir kap içerisine dökülerek ölçülebilir.

 Doldurma şekli ve kap boyutları ölçümü etkileyeceğinden dikkatli yapılmalıdır. Bulk yoğunluğu katı yoğunluğuna, geometrisine, boyutuna, yüzey özelliklerine ve ölçüm yöntemine bağlıdır. Örneğin bulk ağırlığı bulk hacmine bölünerek bulk yoğunluğu hesaplanır.

Bulk yoğunluğu (ρ

)

Partikül haldeki gıdalar (bezelye, un gibi) karıştırıldığında, taşındığında, depolandığında ve paketlendiğinde bulk yoğunluğunun bilinmesi önemli olmaktadır.

Bu tip gıdalar bir konteyner içerisine boşaltıldığında, işgal ettiği toplam hacim, önemli miktarda hava içermektedir. Paketlenen materyalin

porozitesi, gözenekleri dolduran hava hacminin toplam hacmine oranı ile ifade edilmektedir.

Yani bulk yoğunluğu; partiküller arasındaki hava boşluklarını dikkate almaktadır.

Gıdanın bulk yoğunluğu;

 Katı yoğunluğuna,

 Geometrik şekline,

 Boyutuna,

 Yüzey özelliklerine bağlıdır.

Bulk yoğunluğu = Kütle .

Bulk hacmi (tüm materyalin işgal ettiği hacim)

Bulk yoğunluğu;

 Belirli bir hacim işgal eden kütleyi temsil eder (katı partikül + hava),

 Bir çok partikül haldeki gıdanın bulk yoğunlukları 300-800 kg m^-3 arasında değişmektedir. Bu gıdaların katı yoğunlukları ise 1400 kg m^-3’den fazladır.

 Bu durum, partikül veya toz haldeki gıdaların (içinde veya dışında) yüksek poroziteye sahip olduklarını gösterir.

Bulk yoğunluğu niçin önemlidir?

 Gıdaların paketlenmesinde önemlidir.

 Nakliye, en ekonomik şekilde yapılabilir.

 Depolama

Bazı toz gıdaların bulk yoğunlukları

Gıda Bulk yoğunluğu

kg m^-3

Gıda Bulk yoğunluğu

kg m^-3

Yulaf 513 Süt tozu 610

Buğday 785 Tuz (granül) 960

Un 449 Şeker (granül) 800

Kakao 480 Şeker (toz) 480

Kahve(instant) 330 Buğday unu 480

Kahve

(kavrulmuş,

öğütülmüş) 330

Maya (fırıncılık) 520

Mısır nişastası 560 Yumurta (bütün) 340

Bazı sebze ve meyvelerin bulk yoğunlukları

Meyve/Sebze Bulk yoğunluğu

kg m^-3

Elma 544-608

Havuç 640

Üzüm 368

Limon 768

Portakal 768

Şeftali 608

Soğan 640-736

Bazı tahılların nem içerikleri, katı ve bulk yoğunlukları

Tahıl Nem içeriği,% Katı yoğunluğu, kg m^-3

Bulk yoğunluğu, kg m^-3

Arpa 7.5-8.2 1374-1415 565-650

Yulaf 8.5-8.8 1350-1378 358-511

Pirinç 8.6-9.2 1358-1386 561-591

Buğday 6.2-8.5 1409-1430 790-819

Yoğunluk-sıcaklık ilişkisi

 Su ve diğer maddelerin yoğunlukları sıcaklıkla değişmektedir.

 Sıcaklık arttıkça yoğunluk azalır, sıcaklık düştükçe, yoğunluk artar.

Örneğin;

Suyun 20^oC’deki yoğunluğu 998.2 kg m^-3

Suyun, 0^oC’deki yoğunluğu 999.8 kg m^-3 . Su, 0^oC’de buza dönüştüğünde yoğunluğu 916.8 kg m^-3’e azalır.

Normal sıcaklıklarda kıvamlı olan yağlar ısıtıldıklarında yoğunlukları azalır.

Ayçiçek yağının yoğunluğu, 20^oC’de 916 kg m^-3

Suyun 4^oC’deki yoğunluğu 1’dir.

 Su, maksimum yoğunluğuna 4^oC’de ulaşır ve 1000 kg m^-3’tür.

 Sıcaklık 4^oC’nin üzerinde arttıkça, yoğunluk azalır.

 Suya katı maddelerin katılması (yağlar hariç), yoğunluklarını artırmaktadır.

Bazı sıvıların yoğunluklarına sıcaklığın etkisi (kg m^-3)

Sıcaklık

oC

Su E. alkol Mısır yağı

Ayçiçek

yağı Susam yağı

Soya

yağı Palm yağı

-20 993.5 947 944 946 947 949

-10 998.1 940 937 939 941 942

0 999.1 806.3 933 930 932 934 935

4 1000 802.9

10 999.7 792.9 927 923 925 927 928

20 998.2 789.5 920 916 918 920 921

40 992.2 906 903 905 907 908

60 983.2 893 899 891 893 894

80 971.8 879 876 878 879 881

Yoğunluk-sıcaklık ilişkisi

 Isıtılan sıvılarda yoğunlukta oluşan farklılık (azalma), doğal konveksiyon için (ısıtma) ve kolay taşınım için kuvvet oluşturmaktadır.

 Gıdaların yoğunlukları sıcaklığa bağlıdır ve gıdada

bulunan başlıca bileşenlerin (saf su, karbonhidrat (CHO), protein, yağ, kül ve buz) yoğunluklarının sıcaklığa

bağımlılığı aşağıdaki eşitliklerle ifade edilmektedir (Choi and Okos, 1986).

Gıdalardaki bileşenlerin yoğunluklarını hesaplamada sıcaklığın etkisi dikkate alınarak geliştirilen eşitlikler:

ρ_su = 997.18 + 0.0031439 T – 0.0037574 T² ρ_protein = 1329.9 – 0.5184 T

ρ_yağ = 925.59 – 0.41757 T ρ_CHO = 1599.1 – 0.31046 T ρ_selüloz = 1311.5 – 0.36589 T ρ_kül = 2423.8 – 0.28063 T ρ_buz = 916.89 – 0.13071 T

Bu eşitliklerde yoğunluk (ρ), kg/m³ ve sıcaklık ^oC’dir. Bu eşitlikler -40^oC ile 150^oC aralığında kullanılabilir.

Örnek 1. Bileşimi tabloda verilen ıspanağın 20^oC’deki gerçek yoğunluğunu hesaplayınız.

Bileşen % miktarı

Su 91.57

Protein 2.86

Yağ 0.35

Karbonhidrat 1.72

Kül 3.50

Ispanağın bileşimi

Sıvı yoğunluğu ve spesifik gravite (özgül ağırlık)

 Sıvılarda genellikle, yoğunluk yerine spesifik gravite (SG) kullanılmaktadır.

 SG, bir sıvının t^oC’deki ağırlığının (m), aynı hacimdeki ve t^oC’deki suyun ağırlığına (m₁) oranıdır.

SG = Bilinmeyen sıvının kütlesi (m) . Eşit hacimdeki suyun kütlesi (m₁)

Veya;

SG = Bilinmeyen sıvı yoğunluğu = m/V Su yoğunluğu m₁/V₁

 SG, sadece sıvılar için değil, katılar içinde kullanılabilir.

 Burada bilinmeyen bir kütle, aynı sıcaklıkta ve hacimdeki suyun kütlesiyle karşılaştırılmaktadır.

SG = Bilinmeyenin kütlesi . Aynı hacimdeki suyun kütlesi

SG;

 Birimsizdir.

 Mutlaka belli bir sıcaklıkta verilmelidir.

 SG ve yoğunluk değerleri birbirine yakın olmalıdır.

 SG’nin iyi bir yanı, her birimde aynı değer bulunur.

 Bir sıvının SG’tesi, sıcaklık değiştiğinde yoğunluktan daha az değişir.

Örn: ρ SG . Mısır yağı 10^oC’de 927 kg m^-3 0.927 60^oC’de 893 kg m^-3 0.908

 SG, belirli bir sıcaklıkta verilir. Eğer bir sıvının T^oC’deki SG’si biliniyorsa, T^oC’deki yoğunluğu hesaplanabilir.

ρ_sıvı = (SG) _T x ρ_su

ρ_sıvı: T^oC’deki sıvının yoğunluğu, kg m^-3 (SG)_T: T^oC’deki spesifik gravite

POROZİTE

 Porozite (gözeneklilik), gıdaların tekstürünü ve kuru ve orta nemli gıdaların kalitesini karakterize eden önemli bir fiziksel özelliktir.

 Porozite ile ilgili veriler kurutma, kızartma, pişirme,

ısıtma, soğutma ve ekstrüzyon gibi ısı ve kütle transferi işlemlerinin modellenmesinde ve dizayn edilmesinde kullanılır.

 Porozite (є), örnekteki havanın veya boşluğun hacim fraksiyonu olarak tanımlanır ve aşağıdaki formülle ifade edilir.

Porozite = Hava (boşluk) hacmi (birimsizdir) Toplam hacim

Porozite

PorozitePorozite =

Porozite;

 Materyalin geometrik şeklinden, boyutundan ve yüzey özelliklerinden etkilenmektedir.

 Bir gıdanın bulk yoğunluğu, boşaltıldığı konteynerin ağzı kapatıldığında, toplam hacim ve buna bağlı olarak

porozite, sistem dengeye ulaşıncaya kadar azalacaktır.

Porozitenin hesaplanmasında farklı yöntemler kullanılmaktadır:

1. Doğrudan ölçüm yöntemi: Porozite poröz materyalin bir parçasının bulk hacmi ile kompresyonla tüm boşluklar elemine edildikten sonraki hacmi arasındaki farktan

belirlenmektedir. Bu yöntem yumuşak tekstüre sahip ve katı partiküller arasında çekici ve itici kuvvet içermeyen gıdalara uygulanabilir.

2. Optik yöntem: Bu yöntemde porözite, poröz yapının bir kısmının mikroskop altındaki görüntüsünden

belirlenmektedir. Bu yöntem, poröz yapının homojen bir dağılım gösterdiği gıdalarda uygundur.

3. Yoğunluk yöntemi: Bu yöntemde porozite ölçülen yoğunluklardan hesaplanır.

Optik yöntem

Yoğunluk yöntemiyle porozitenin belirlenmesi

 Partiküller içerisinde hapsedilmiş hava boşluklarından kaynaklanan porozite görünür porozitedir.

 Görünür porozite, hava boşlukları toplamının toplam hacme oranı ile belirlenmektedir.

Porozite (є_gör) = Hava hacmi Toplam hacim

= Toplam hacim –katı hacmi Toplam hacim

= 1 – Katı hacmi

Toplam hacim

 Görünür porozite aşağıdaki gibi de hesaplanır.

ρ_gör

Porozite (є)_gör = 1 –

ρ_katı

Bulk porozitesi (є_bulk), istiflenmiş haldeki partiküllerin iç ve dış

porozitelerin toplamını ifade eder ve bulk ve görünür yoğunluklardan hesaplanır.

ρ_bulk

є_bulk= 1 -

ρ_gör

Materyal paketlenmiş veya istiflenmiş ise, toplam porozite:

є_TOPLAM= є_gör+ є_bulk

Gözenek (por) tipleri

 Gıda materyalinin içindeki gözenekler (porlar) üç

gruba ayrılır:

 her tarafı çevrilmiş kapalı por, bir ucu kapalı kör por, partikülü başından sonuna geçen açık por.

Porozimetreler

 Porozite ve por boyutu dağılımı, porlara dışardan sıvı enjekte edilerek veya porlardan dışarıya sıvı çıkarılarak çalışan cihazlarla ölçülmektedir.

 Sıvıların porlara düzenli akışını sağlamak için dışardan basınç uygulanır.

 Bu amaçla kullanılan sıvılar; su, yağ veya cıvadır.

 Sıvının içerden dışarı alınması şeklinde çalışan

porozimetrede, önce sıvı porlara doldurulmakta ve sonra farklı basınçlar uygulanarak bu sıvı dışarı alınmaktadır.

Dışarı alınan sıvı miktarı ölçülerek porozite veya por boyutu belirlenmektedir.

 Soya proteini içeren köftelerin,

 Ekmek ve kurabiyelerin,

 Bir çok tarım ürününün,

 Nişastalı ürünlerin por boyutu dağılımı cıva porozimetreleriyle ölçülmektedir.

Örnek 2. Pilavlık pirinç, 20x15x4 cm’lik karton kutularda

pazarlanmaktadır. Kutu doldurulduğunda 900 g pirinç almaktadır. Buna göre;

a) Pirincin bulk yoğunluğunu g/mL olarak hesaplayınız.

b) Pirincin porozitesi, 0.15 ise, görünür yoğunluğunu kg m^-3 olarak hesaplayınız.

Çözüm: