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咖啡果和种子的物理和热学性质

时间:2017-07-21 来源:中国咖啡品牌网 阅读:155次
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  今天咖啡加盟小编要分享来自浆果咖啡的咖啡果和种子的物理和热学性质知识。对于任何农作物来说,其物理和热学性质对于计算理想化丰收后的设备容量及仓储都是至关重要的,更重要的是对于咖啡豆来说,经历了一系列的处理过程所得到的物理和热学性质更为关键。对于任何农作物来说,其大小、体积、多孔性、质量密度与其他物理特性相比,对研究其热传递性能、质量、空气流动能力起到决定性的作用。至于含水量,决定其干燥程度以及存储条件的因素有质量密度、多孔性和体积;这些因素也可以帮助预估在出售前的失水率。另外,决定咖啡豆的热能特性也是至关重要的,比如说,水分的汽化焓、比热熔、热传导以及扩散系数,从而可以预测咖啡豆内部的热量变化,从而做出降温、烘干及存储等相应的调整。
 
  3.2物理特性
 
  3.2.1质量密度(Mass density)和多孔性(Porosity)
 
  质量密度可以定义为某种产品的质量和体积的比率。当这一概念应用在咖啡浆果或者生豆之时,它指的意思是物理特性中的真密度。当将其运用到一定数量的咖啡生豆中,此特性指的是体积密度。公式如下:
 
  Pt=m/V
 
  Pb=mp/Vp
 
  其中:
 
  p=产品的真密度
 
  Pb=产品的体积密度
 
  m=单个咖啡浆果或者种子的质量
 
  mp=产品质量
 
  V=单个咖啡浆果或生豆的体积
 
  Vp=产品质量所佔体积和缝隙空间
 
  上面的公式在筒仓、料斗、烘干机、存储箱和其他交通运输系统都可以应用到。现实生活中,它可以预测咖啡生豆在烘干过程中的含水量。但因为即使相同的农产品,质量密度也无法达到一致,所以预测的含水量只能仅供参考不能当成绝对值。
 
  值得留意的是,咖啡不同于其他谷物农作物,由于咖啡浆果含有果胶、果肉等自然特性,它的含水量相对更多一些,那么体积密度也会增大。
咖啡果和种子的物理和热学性质
  上图是咖啡成熟浆果的体积密度、通过半水洗法处理的咖啡生豆的体积密度、以及通过水洗法处理的咖啡生豆的体积密度所得出的分别含水量。
 
  多孔性(Porosity)指的是在空气中所佔体积和实际质量体积之差值与质量体积的比例关系。公式如下:
 
  E=(Vp-V)/Vp
 
  其中:E=产品质量的多孔性
 
  结合一起引出下面公式:
 
  E=1-Pb/P
 
  谷物质量的多孔性与产品空气层流动能力的抵抗性有关,因此,此特性通常广泛用于烘干或曝气设备的应用项目上。
 
  在谷物中的缝隙多孔性中,可以通过直接方法或间接方法得出结论来。直接方法是,通过填充一定量的已知溶液从而对其多孔性进行测量;间接方法是,通过比重瓶的质量差或其他数学关系来计算其多孔性。以下图为例,计算多孔性,涉及到了产品的体积密度和真密度。值得留意的是,决定产品多孔性,大多情况下运用比重瓶来计算更为准确。与体积测量方法不同的事,固体测量比液体测量减少了多方面的误差。
咖啡果和种子的物理和热学性质1
  上图为实验测量咖啡浆果熟果、日晒咖啡、半水洗咖啡、全水洗咖啡以及咖啡生豆的体积多孔性数值。
 
  综上所述,农作物的含水量增大,也就意味着其多孔性增加。
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