食品流变学
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食品流变学
1 内容提要本章主要介绍了食品流变学的定义及研究目的，液态、固态、半固态食品的流变特性，以及食品流变性质的测定方法和食品流变学的应用。
2 重点难点•粘性流体的流变学基础理论，包括牛顿粘性定律，牛顿流体、假塑性流体、胀塑性液体、宾汉流体各自的特征；•液态食品分散体系的粘度表示方法以及影响液态食品粘度的因素；•粘弹性的力学模型，掌握单要素和多要素模型；•应力松弛、蠕变和滞后曲线实验。
4.1 食品流变学的定义及研究目的4.1.1 食品流变学流变学(IRheology)是研究物质的流动和变形的科学，它与物质的组织结构有密切关系。
食品流变学主要研究作用于物体上的应力和由此产生的应变规律，是力、变形和时间的函数。
食品流变学研究的对象是食品物质。
食品物质种类繁多，为了研究方便，食品流变学把食品物质按形态简单分成液态食品、半固态食品和固态食品。
即把主要具有流体性质的食品物质归属于液态食品;主要具有固体性质的食品物质归属于固态食品;同时表现出固体性质和流体性质的食品物质归属于半固态食品。
液体又可分为两大类。
符合牛顿豁性定律的液体称之为牛顿流体;不符合牛顿豁性定律的液体称之为非牛顿流体。
把具有弹性的豁性流体归属于塑性流体。
食品流变学在食品物性学中占有非常重要的地位。
食品流变性质对食品的运输、传送、加工工艺以致人在咀嚼食品时的满足感等都起非常重要的作用。
特别是在食品的烹饪、加工过程中，通过对流变性质的研究不仅能够了解食品组织结构的变化情况，而且还可以找出与加工过程有关的力学性质的变化规律，从而可以控制产品的质量，鉴别食品的优劣，还可以为工艺及设备的设计提供有关数据。
4.1.2 食品流变学的研究目的食品流变学的研究目的有以下四种。
(1)食品流变学实验可用于鉴别食品的原材料、中间产品，也可用于控制生产过程。
食品流变学对提高食品质量、调节生产工艺过程等都有一定的作用。
例如在整理面包的过程中控制面团的流变性质就是一个例子。
(2)用食品流变仪测定法来代替感官评定法，定量地评定食品的品质、鉴定和预测顾客对某种食品是否满意。
食品流变学研究
食品流变学研究近年来，随着人们生活水平的提高和饮食习惯的改变，食品工业得到了蓬勃发展。
而食品流变学作为研究食品特性和品质的重要学科，也引起了广泛关注。
本文将从食品流变学研究的定义、意义和应用角度，以及相关技术和案例进行探讨，以期能更好地了解和应用食品流变学。
什么是食品流变学？食品流变学是研究食品材料在外力作用下的变形和流动规律的学科。
简单来说，它主要关注的是食品在加工过程中的流变特性以及这些特性如何影响食品品质。
食品的流变性质是指其对外力的反应和变形程度，包括黏弹性、流动性、抗剪切性等。
食品流变学的意义和应用对于食品行业来说，了解食品的流变性质是十分重要的。
首先，它有助于确定食品的质量和稳定性。
通过研究食品的流变特性，可以评估食品的结构稳定性、流动性和流变学参数，从而判断食品的质量和保质期。
其次，食品流变学的研究可以提高食品加工的效率和品质。
在食品加工过程中，了解食品的流变特性可以帮助优化生产工艺和设备选择，提高产品的可加工性和机械稳定性。
具体而言，通过对流体食品的黏度、流变应力和流变学参数的研究，可以调整食品的制造工艺和生产条件，提高产品的质量和产量。
另外，食品流变学还有助于解决食品加工过程中的问题。
在食品加工过程中，常常会出现诸如液体分离、胶凝过程不均匀等现象。
通过研究食品的流变特性，可以找到问题的原因，并采取相应的措施进行改进，从而解决这些问题。
食品流变学研究的相关技术和案例食品流变学的研究离不开一系列测试技术和仪器设备的支持。
目前，常用的食品流变学测试方法包括旋转流变仪、剪切流变仪和延伸性测试等。
这些技术可以通过施加恒定或变化的力来研究食品的应力-应变关系，进而确定食品的流变特性。
近年来，食品流变学的研究也得到了广泛应用。
例如，研究人员通过对乳制品的流变特性进行分析，探索了冷藏条件下酸牛奶稳定性下降的原因，并找到了改进和优化生产工艺的方法。
另外，对于巧克力制作过程中的混合和流动行为，研究人员利用流变学测试方法找到了合适的温度和搅拌速度，改善了巧克力的质量和口感。
食品加工中的流变学特性研究
食品加工中的流变学特性研究食品加工是一个非常重要的行业，因为食品直接和我们的健康和生活质量相关。
因此，对于食品加工中的一些关键参数和特性的研究，就非常重要了。
其中，流变学特性是一个非常重要而经常被忽略的因素。
本文将深入探讨食品加工中的流变学特性研究。
一、流变学的基本概念和应用流变学是物质变形和流动特性的研究，这涉及到物质的物理和化学性质，以及流动条件和环境。
流变学广泛应用于材料科学、化学、机械工程等领域，尤其在食品加工领域中，流变学有着广泛的应用。
流变学可看作是一种生物物理学研究，因为它用于研究物质的变形和流动特性，这涉及到分子组成、结构和力学性质。
流变学可以用于研究各种物质，包括液体、胶体、多相混合物等。
在某些情况下，流变学能够提供某些单个化合物的特性，如蛋白质、多糖等的特性，以及它们在某些条件下的行为。
在食品加工领域中，我们常常需要了解食品的流变学特性，因为食品处理过程中需要控制食品的黏度、弹性、形状等因素，以使食品有所改进或定制。
比如，食品加工过程中的混合、搅拌、泵送、灌装等操作都需要考虑食品的流变学特性，以确保产品质量。
二、流变学特性研究在食品加工中的应用当把不同种类的食品加工成一定形状，如牛奶加工成奶酪、酸奶等时，我们会发现在不同的加工过程中，所用的温度、时间、搅拌速度会产生不同的效果。
此时，流变学的知识就有助于我们解释为什么同一种食品加工成不同的形状，供应不同需求的消费者。
在食品加工工程领域，流变学是一个很重要的指标。
食品的流变学特性在加工过程中直接影响着产品的质量与市场竞争力。
在不同的消费者需求下，针对不同的加工技术要求，这些特性也会有所不同。
流变学特性在食品加工中的应用很广泛。
例如，当制作脆皮鸡排时，我们需要知道玉米粉在发生糊化和膨胀过程中的粘度变化。
当制作红烧肉时，我们需要知道油在不同温度下对肉的吐丝性质的影响。
当制作干酪时，我们需要利用流变学，以了解在真空下的干燥与塑料流动，以实现不同的口感和形状。
食品流变学的介绍以及应用
食品流变学的介绍以及应用美国化学家宾汉于1928年首次提出了流变学的概念，在食品物性学中，食品流变学的研究是发展最早的食品力学方面的研究、同时也是最为重要的研究。
其研究对象位食品，食品流变学特性与食品的化学分子、分子构造、分子内结合、分子间结合的状态、分散状态、以及组织结构有着极大的关系。
流变学(rheology)是有关物质的形变和流动的科学。
食品流变学是流变学的一个分支，是研究食品物质流动和变形发生、发展规律的科学。
近年来，流变学研究范围涉及到胶体体系和高分子的粘弹性、异常粘弹性、塑性流变等。
食品含有大量的胶状蛋白质、碳水化合物等高分子物质，与食欲有关的硬软度、口味、滋味等，均与流变学研究范围所包括的各种物性有密切关系[1]。
不久的将来，随着食品流变学研究的深入，将对食品味道等心理感觉有可能逐渐以某种物理量来表示。
流变学可以把各种食品原料加工过程中的那些微妙的物性变化加以科学的研究，而这些变化过去用化学方法是无法进行研究的。
食品流变学通过采用湍流(turbulence)、混沌(chaos)、数理统计(statistical theory)、最优化技术等概念和技术方法，使古老的食品科学鼎立于实验、理论和计算三根支柱之上。
例如，在炼乳生产中，表现粘度的控制是生产过程至关重要的环节。
同样，人造黄油的扩展度，糖果的硬度，肉的韧度等也都是产品质量的重要指标之一，因此，为了进一步提高产品质量，必须深入地了解和掌握食品物质的流动和变形特性，研究在各种条件下这些特性变化的规律及对产品质量和加工过程的影响。
正是在这个基础之上，食品流变学得以兴起和不断地发展。
它是食品工业向高质量、大型化、自动化发展的必然结果，引起了越来越多的食品工程技术人员的重视。
研究不断深入，应用日趋广泛。
食品物质种类繁多，多数物质由于组成的特殊性，一般都具有极其复杂的流变特性，从物理特性来看，几乎包括了所有不同流变特性的物质。
因此，在研究这些食品物质的流变特性时，仅仅依靠流变学的一般理论是远远不够的，必须从食品特性入手，研究其流变特性，建立起一套适合食品物质流变特性分析、研究的理论和方法。
食品的力学性质和流变学基础课件
食品力学性质是影响食品品质和消费者接受度的重要因素。
在食品加工过程中，了解和掌握食品的力学性质有助于优化工艺参数、提高产品质量和开发新产品。
目前，食品力学性质研究涉及多个学科领域，如物理学、化学、生物学和工程学等，研究方法和技术不断更新和完善。
食品流变学作为食品力学性质研究的重要分支，在食品加工、食品质量和食品安全等领域具有广泛的应用前景。
缺乏系统性的理论框架
食品种类多样性考虑不足
食品品质与安全关联性不明确
发展多学科交叉研究方法
未来研究应注重发展多学科交叉的研究方法，结合物理学、化学、生物学等多学科理论，深入探讨食品的力学性质和流变学机制。
建立系统性的理论框架
通过整合现有研究成果和理论，逐步建立食品的力学性质和流变学的系统性理论框架，为研究提供统一的理论指导。
包装结构的设计
通过研究食品的流变学性质，可以优化包装结构的设计，提高包装的阻隔性能和保护性能，保证食品的新鲜度和安全性。
06
CHAPTER
展望与未来研究方向
研究方法的局限性
当前对食品力学性质和流变学的研究主要依赖于实验室测试，这种方法难以模拟实际食品加工过程中的复杂环境和条件，导致实验结果与实际情况存在偏差。
食品的力学性质和流变学涉及多个学科领域，目前尚未形成完整、系统的理论框架，这使得研究者在探讨相关问题时缺乏统一的理论指导。
不同食品具有不同的组成、结构和加工特性，当前研究对食品种类多样性的考虑不足，导致研究结果难以广泛应用于各类食品。
食品的力学性质和流变学与食品品质和安全之间的关联性尚不明确，需要进一步深入研究以揭示其内在联系。
食品的力学性质和流变学基础课件
目录
食品力学性质概述食品的力学性质食品流变学基础食品加工过程中的力学与流变学问题食品力学性质与流变学基础的应用展望与未来研究方向
食品流变学与质构课件
影响因素
加工温度、时间、湿度、压力等工艺参数都会影响食品的 质构。
加工工艺对流变学与质构的影响
工艺对流变学的影响
不同的加工工艺会导致食品产生不同的流变学性质。例如，高温处 理可能导致食品粘度降低，而低温处理则可能使食品粘度增加。
工艺对质构的影响
加工工艺对食品质构的影响更为显著。例如，烘焙、蒸煮、油炸等 工艺会显著改变食品的硬度、脆度和弹性。
现代发展
随着科技的进步和研究的深入，食品流变学的研究范围不断扩大，涉及到更广 泛的食品种类和复杂的流变行为。同时，新的测试技术和计算机模拟方法也不 断涌现，为食品流变学的发展提供了有力支持。
02
食品质构基础
质构定义与原理
质构定义
质构是指食品在特定条件下（如 温度、湿度、压力等）表现出的 机械性质，包括硬度、弹性、粘 性、内聚性等。
工艺选择
了解加工工艺对流变学和质构的影响有助于优化加工工艺，提高产品 质量和消费者接受度。
05
食品流变学与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构的实际应用
在食品研发中的应用
优化食品加工工艺
通过研究食品的流变特性和质构，可以优化食品加工工艺，提高 产品的品质和口感。
开发新型食品
利用食品流变学与质构的知识，可以开发出具有特殊口感和质地的 新型食品，满足消费者多样化的需求。
改进食品配方
通过对食品的流变特性和质构进行分析，可以优化食品配方，提高 产品的稳定性、口感和质地。
在食品质量控制中的应用
检测食品质量
通过分析食品的流变特性 和质构，可以检测出食品 的质量问题，如变质、过 熟等。
控制食品加工过程
利用食品流变学与质构的 知识，可以控制食品加工 过程，确保产品的一致性 和稳定性。
加工温度、时间、湿度、压力等工艺参数都会影响食品的 质构。
加工工艺对流变学与质构的影响
工艺对流变学的影响
不同的加工工艺会导致食品产生不同的流变学性质。例如，高温处 理可能导致食品粘度降低，而低温处理则可能使食品粘度增加。
工艺对质构的影响
加工工艺对食品质构的影响更为显著。例如，烘焙、蒸煮、油炸等 工艺会显著改变食品的硬度、脆度和弹性。
现代发展
随着科技的进步和研究的深入，食品流变学的研究范围不断扩大，涉及到更广 泛的食品种类和复杂的流变行为。同时，新的测试技术和计算机模拟方法也不 断涌现，为食品流变学的发展提供了有力支持。
02
食品质构基础
质构定义与原理
质构定义
质构是指食品在特定条件下（如 温度、湿度、压力等）表现出的 机械性质，包括硬度、弹性、粘 性、内聚性等。
工艺选择
了解加工工艺对流变学和质构的影响有助于优化加工工艺，提高产品 质量和消费者接受度。
05
食品流变学与ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构的实际应用
在食品研发中的应用
优化食品加工工艺
通过研究食品的流变特性和质构，可以优化食品加工工艺，提高 产品的品质和口感。
开发新型食品
利用食品流变学与质构的知识，可以开发出具有特殊口感和质地的 新型食品，满足消费者多样化的需求。
改进食品配方
通过对食品的流变特性和质构进行分析，可以优化食品配方，提高 产品的稳定性、口感和质地。
在食品质量控制中的应用
检测食品质量
通过分析食品的流变特性 和质构，可以检测出食品 的质量问题，如变质、过 熟等。
控制食品加工过程
利用食品流变学与质构的 知识，可以控制食品加工 过程，确保产品的一致性 和稳定性。
食品物性学【精选文档】
绪论：1）食品的质量因素：营养特性、感官特性、安全性。
2）流变学：流变学( Rheology）是研究物质在力的作用下变形和流动的科学。
3）食品流变学：食品流变学是在流变学基础上发展起来的, 它以弹性力学和流体力学为基础，主要应用线性粘弹性理论, 研究食品在小变形范围内的粘弹性质及其变化规律，测量食品在特定形变情况下具有明确物理意义的流变响应。
食品流变学的研究对象是食品及其原料的力学性质。
(了解）通过对食品流变学特性的研究，可以了解食品的组成、内部结构和分子形态等，为产品配方、加工工艺、设备选型及质量控制等提供方便和依据。
4）其他几个性质稍作了解.第一章1)物质的结构：是指物质的组成单元（原子或分子）之间相互吸引和相互排斥的作用达到平衡时在空间的几何排列.分子内原子之间的几何排列称为分子结构,分子之间的几何排列称为聚集态结构。
食品物质：聚集态结构2)高聚物结构研究的内容：1 高分子链的结构：近程结构（一级结构）、远程结构（二级结构）;2 高分子的聚集态结构又称三级或更高级结构。
3)高分子内原子间与分子间相互作用：吸引力（键合原子之间的吸引力有键合力，非键合原子间、基团间和分子间的吸引力有范德华力、氢键和其他力。
）和推拒力（当原子间或分子间的距离很小时，由于内层电子的相互作用,呈现推拒力。
）键合力包括共价键、离子键和金属键。
在食品中,主要是共价键和离子键。
范德华力包括静电力、诱导力和色散力。
范德华力是永远存在于一切分子之间的吸引力，没有方向性和饱和性。
作用距离0.26nm，作用能比化学键能小1一2个数量级。
氢键:它是极性很强的X一H键上的氢原子与另一个键上电负性很大的Y原子之间相互吸引而形成的（X一H…Y).氢键既有饱和性又有方向性.氢键的作用能为12一30kJ/mol氢键作用半径一般为0。
17一0。
20nm。
氢键可以在分子间形成,也可以在分子内形成。
疏水键并不是疏水基团之间存在引力，而是体系为了稳定自发的调整。
食品材料的流变学性质研究
食品材料的流变学性质研究食品在我们的日常生活中扮演着非常重要的角色。
然而，我们往往关注的是食品的口感、味道和外观，而忽视了食品材料的流变学性质。
流变学性质指的是物质在受力作用下的变形和流动特性。
食品的流变学性质研究对于食品工程、食品加工和质量控制至关重要。
本文将探讨食品材料的流变学性质研究的重要性以及该领域的一些关键内容。
流变学性质的研究对于食品工程领域具有重要意义。
在食品加工过程中，了解食材的流变学性质可以指导工艺的设计和优化。
例如，在面包的制作过程中，需要控制面团的流变学性质以达到最佳的膨松效果。
在牛奶加工中，液体乳需要具有一定的流体性以便于包装和灌装。
了解流变学性质有助于生产者在食品加工过程中进行合理的控制和调整。
食品的流变学性质也与其质量有密切关系。
在食品质量控制中，流变学性质可以用来评估食品的口感和触感。
例如，冰淇淋的质地和口感与其流变学性质密切相关。
研究发现，冰淇淋中的脂肪颗粒与空气泡沫的分布和稳定性与其流变学性质有关。
了解食品的流变学性质可以帮助食品生产者调整配方和工艺，以获得更好的食品质量。
食品材料的流变学性质受许多因素影响。
首先，食品的成分对其流变学性质具有重要影响。
不同的成分可以影响食品的粘度、弹性和黏弹性等特性。
例如，蛋白质在面团中起着重要的胶凝作用，会影响面团的流变学性质。
其次，加工和储存条件也会影响食品的流变学性质。
温度、压力和pH值的变化都会改变食品的流变学性质。
此外，外部力的作用也对食品的流变学性质产生影响。
例如，食品在搅拌、剪切和挤压等加工过程中会发生变形和流动。
了解这些因素对食品流变学性质的影响，有助于我们更好地控制食品的加工和储存过程。
为了研究食品材料的流变学性质，科学家们使用了多种方法和技术。
常用的实验仪器包括旋转粘度计、膨胀力测量仪和动态力学分析仪等。
这些设备可以测量物质在受力作用下的变形和流动特性，从而研究其流变学性质。
此外，数学模型和计算机模拟也被广泛应用于食品流变学研究中。
应用食品流变学的基本原理
应用食品流变学的基本原理1. 什么是食品流变学？食品流变学是研究食品在外力作用下流动、变形和破坏特性的科学。
它主要研究食品的流变性质，包括流变学测定方法、流变性质的分析和应用。
在食品加工和质量控制中，食品流变学被广泛应用于预测食品的加工性能、优化工艺参数、改善食品品质等方面。
2. 食品流变学的基本原理食品的流变性质是指食品在外力作用下发生变形的性质。
这些性质可以通过流变学测试得到。
食品的流变学性质受到多种因素的影响，包括温度、浓度、pH值、组分和加工工艺等。
2.1 流变学测试方法流变学测试方法主要包括剪切流变法和挤压流变法。
剪切流变法是最常用的方法，它通过施加剪切应力来测定材料的流变行为。
挤压流变法是在固定的挤压速率下测定材料的流变性质。
2.2 流变学参数食品的流变学参数描述了食品在外力作用下的变形和流动特性。
常见的流变学参数包括应力、应变和黏度等。
应力是食品物体在外力作用下的反应强度，应变则是指食品物体变形程度与原始形状之间的比例关系。
黏度则是食品物体流动时的阻力大小。
2.3 流变学在食品加工中的应用食品流变学在食品加工过程中发挥着重要的作用。
它可以帮助预测食品的加工性能，优化工艺参数，改善食品的口感和质量。
以下是食品流变学在食品加工中的应用示例：•调整食品配方：通过研究不同成分对食品流变性质的影响，可以选择合适的配方，达到理想的加工性能和品质要求。
•优化加工工艺：通过流变学测试，可以确定最佳加工温度、时间和剪切速度等参数，以提高食品的加工效率和品质。
•质量控制：流变学测试可以用来监测食品的质量，并及时调整生产过程，确保产品达到规定的质量标准。
•新产品研发：通过研究食品的流变性质，可以开发出新的食品产品，满足不同消费者的需求。
3. 总结食品流变学是研究食品在外力作用下流动、变形和破坏特性的科学。
它通过流变学测试方法和流变学参数来描述食品的流变性质。
食品流变学在食品加工中具有重要的应用价值，可以帮助提高食品的加工性能和品质，优化工艺参数，实现质量控制和新产品研发等目标。
力学在食品工程中的应用研究
力学在食品工程中的应用研究力学是物理学的一个分支，研究物体的运动和变形规律。
在食品工程中，力学的应用研究主要涉及到食品的加工、贮存和运输等方面。
以下是力学在食品工程中的应用研究的详细介绍。
一、食品加工中的力学应用研究1. 食品加工中的流变学研究流变学是研究物质变形和流动规律的学科，它在食品加工中有着广泛的应用。
例如，对于液态食品的加工，需要研究其流变学特性，以确定加工过程中的工艺参数，如搅拌速度、温度等。
此外，对于固态食品的加工，也需要研究其流变学特性，以确定加工过程中的压力、温度等参数。
2. 食品加工中的力学模拟研究力学模拟是指利用计算机模拟技术对物体的运动和变形进行模拟。
在食品加工中，力学模拟可以帮助研究人员预测加工过程中的变形和应力分布情况，从而优化加工工艺，提高加工效率和产品质量。
3. 食品加工中的传热传质研究传热传质是指物体内部的热量和物质的传递过程。
在食品加工中，传热传质的研究可以帮助研究人员优化加工过程中的温度和湿度控制，从而提高产品的质量和口感。
二、食品贮存中的力学应用研究1. 食品贮存中的力学模拟研究食品贮存中的力学模拟可以帮助研究人员预测食品在贮存过程中的变形和应力分布情况，从而优化贮存条件，延长食品的保质期。
2. 食品贮存中的气体传输研究食品贮存过程中，气体的传输对食品的质量和保质期有着重要的影响。
研究人员可以利用力学的方法研究气体在食品中的传输规律，从而优化贮存条件，延长食品的保质期。
三、食品运输中的力学应用研究1. 食品运输中的振动研究食品在运输过程中会受到振动的影响，从而影响食品的质量和口感。
研究人员可以利用力学的方法研究食品在运输过程中的振动规律，从而优化运输条件，保证食品的质量和口感。
2. 食品运输中的包装设计研究食品在运输过程中需要进行包装，以保证食品的质量和口感。
研究人员可以利用力学的方法研究包装材料的力学特性，从而设计出更加合理的包装方案，保证食品在运输过程中的安全性和质量。
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2、牛顿液体类食品物质 流体的粘度η在定量上规定为剪切应力和剪切速率的比值。 对于牛顿流体，流体所受到的剪切应力与剪切速率成比例，其比例系数就是流体的粘度系数(简称粘度)。 如果液体中的粘度η与剪切速度无关，符合牛顿粘性定律，这种液体就叫牛顿液体。牛顿液体没有弹性，
且不可压缩，与虎克固体一样，完全的牛顿液体是不存在的。 然而，有很多实际液体在剪切应力在很宽的作用范围内呈现出牛顿液体的性质，流变学家也就把这些液
塑性流体的流动状态方程为:
σ − σ0 = μ ⋅ ε& n 对于塑性流动来说，当应力超过屈服应力σ0时，流动特性符合牛顿流动规律的，称为宾汉流动，流动
特性不符合牛顿流动规律的流动称为非宾汉塑性流动，这些流体的剪切黏度随剪切速率的变化而变化。 把具有宾汉流动特性的液体称为宾汉流体，具有非宾汉流动特性的液体称为非宾汉流体，称为 H-B
（Herschel-Bulkley）流体。 流动特性曲线不通过坐标原点。
表观黏度：
触变性：当液体在振动、搅拌、摇动时黏性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动的 现象。
触变性流体的机理：随着剪切应力的增加，粒子间结合的结构受到破坏，黏性减少。当作用力停止时粒 子间结合的构造逐渐恢复原样，但需要一段时间。因此，剪切速率减少时的曲线与增加时的曲线不重叠，形 成了与流动时间有关的履历曲线(滞后曲线)。
食品流变学特性
流变学的基本内容：作用于物体上的应力和由此产生的应变规律，是力、变形和时间的函数主要是弹性力学 和黏性流体力学。
食品流变学研究的对象：各种食品和食品材料的力学性质。
食品流变学研究的目的：要解决实际食品加工中出现的问题。
研究食品流变学时，首先把食品按其流变性质分成几大类，如固体、液体、黏弹性体等，然后再对每种 类型的物质，建立起表现其流变性质的力学模型，从这些模型的分解、组合和解析中，找出测定食品力学性 质的可靠方法，或得出有效控制食品品质(力学性质)的思路。
dV / V
dV
其中，K为体积模量，是材料的固有性质，单位N/m2 。1/K称为压缩率。
泊松比 固体被拉伸或压缩时，其长度变化的同时其宽度也发生变化。 泊松比：在弹性范围内，受正应力作用的固体，其横向收缩和纵向拉长两者之间的比值。 测量方法
液体食品流变学
微元的上下两层流体接触面积为A(m2)、两层距离为dy(m)，两层间黏性阻力为F(N)，两层的流速分别为 u 和 u+du (m/s)。这一流体微元，可以看成是在某一短促时间 dt (s)内发生了剪切变形的过程。剪切应变ε一般 用它在剪切应力作用下转过的角度(弧度)来表示，即ε=θ=dx/dy。则剪切应变的速率为应变大小与应变所需 时间之比 ：
G 物理意义：物体单位剪切变形所需要的剪切应力。
体积模量（Bulk modulus）
设体积为 V 的物体表面所受的静水压为 p，当压力由 p 增大到 p+△p 时，物体体积减少了△V ：
εV
=
−
ΔV V
假设压力的变化△p 和体积应变εV 之间符合虎克定律，则：
dp = −K dV V
K = dp = −V( dp )
The famous example for the elastic recoil phenomenon of viacoelastic material is wheat flour dough.
The elastic recoil properties of different material
增稠流动。 表现为胀塑性流动的流体，称为胀塑性流体。 食品体系中典型的胀塑性流体是淀粉糊。
塑性流体 在流变学范围内将具有下述性质的物质称为塑性流体:当作用在物质上的剪切应力大于极限值时，物质开
始流动，否则，物质就保持即时形状并停止流动。剪应力的极限值定义为屈服应力，所谓屈服应力是指能使 物体发生流动的最小应力，用σ0表示。
一般来说，有触变现象的食品口感比较柔和爽口。
胶变性(rheopexy)流动与触变性流动相反，即液体随着流动时间的增加，变得越来越就稠。 由其特性曲线可以看出，当流速加大，达到最大值后，再减低流速，减低流速时的流动曲线反而在加大 流速曲线的上方。这说明流动促进了液体粒子间构造的形成。因此，这种现象也被称为逆触变现象(negative thixotropy)。 有这种现象的食品往往给人以黏稠的口感。
根据流变特性来区分食品物质
1、固体类食品物质 虎克固体是固体物质的理想概念，它具有变形与作用力大小成正比例的特性。虎克固体所遵循的虎克定
律为： 应力＝应变×比例系数
变形与作用力的作用时间的关系曲线，表示了虎克固体一旦受力作用就立即出现变形，作用力一旦消失， 变形也就完全恢复。因此虎克固体也称为理想弹性体。
根据 Bingham 理论，在流变学范围内描述塑性流体物质就是：当作用在物质上的剪切应力大于极限值时， 物质就流动，否则，物质就保持即时形状并停正流动，这种物质称为塑性流体，或叫宾汉流体。剪切应力的 极限值定义为屈服应力。
塑性流体的流变特性可用屈服应力和表观粘度来表示。 5、粘弹性体类食品物质
如果按适当比例把面粉和水混合搅拌，就形成了面团，采用挤压或剪切把面团变成片状，如果把这片面 团放置在水银上面，并捏住一端轻轻地拉动，那么面团开始是伸长，紧接着会呈现出像粘性液体一样的流动 状态。一旦放开面团的末端，它就会像—片柔软的橡皮—样收缩，但变形的恢复只能是局部的，不可能是完 全弹性体。
非牛顿流体的流变学特性 假塑性流体
σ = k ⋅ ε& n
当 0＜n＜1 时，表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少，这时流体的流动，称为假塑性流动。 因为随着剪切速率的增加，表观黏度减少，所以还称为剪切稀化流动。 符合假塑性流动规律的流体称为假塑性流体。
胀塑性流体 如果 1＜n＜∞，则称为胀塑性流体。 它的特征是，表观黏度随剪切应力或剪切速率的增大而增大。由于这一特点，胀塑性流动也被称为剪切
体不确切地称为牛顿液体。最典型的牛顿液体是水。 可以归属于牛顿液体的食品物质也很多，例如：糖水溶液、低浓度牛乳、油、酒、水及其他透明稀质液
体都可归属于牛顿液体，都可以用牛顿液体的粘度η来表示其流变特性。
3、非牛顿液体类食品物质 在牛顿液体中，液体的粘度是常数，和剪切速率无关。因此，简单地测定出η就能完全表征液体的流变
特性。 更多的液体却不满足牛顿粘性定律，粘度不是常数，随着剪切速率而变化。这类液体虽然不具备牛顿粘
性定律，但还是具备了液体的基本特性，故称为非牛顿液体。 在食品工业中有很多液体属于非牛顿液体，一股是固体悬浮液和乳状液，例如：酱油、菜汤、番茄汁、
浓糖水、淀粉、苹果浆等等，都属于这一类液体。
非牛顿液体的流变特性由表观粘度ηa，液态特性系数 n 和浓度系数 k 来表示。
这表明了面团同时呈现出液体的粘性和固体的弹性这两种性质，这种物质称为粘弹性体。粘弹性体类的 食品物质还有米粉团、冻凝胶等。
粘弹性体在力作用下的剪切速率和变形恢复的弹性程度可体现出它的流体待性。
三、应力和应变 （STRESS AND STRAIN)
1、应力 单位面积上所承受的力的大小称为应力，记为σ。 σ = F/A (N/m2) 单位：Pa（帕），1Pa=1N/m2。 兆帕（MPa）和吉帕（GPa） 1MPa=106Pa，1GPa=109Pa。 应力分为正应力(Normal stress)和剪切应力(shear stress)。 通常将应力分解成垂直于截面的法向分量和与截面平行的切向分量。 同截面垂直的作用力称为正应力，正应力可以是拉伸应力，也可以是压缩应力。 同截面相切的作用力称为剪切应力。
4、塑性流体类食品物质 典型的塑性流体类食品物质有：土豆浆、浓奶油、熔化巧克力、脂肪、牛轧糖等等。这些物质在重力作
用下，能保持它们的原有形状，然而，如果受到大于重力的作用力的作用，它们就能类似于液体一样的流动， 移去作用力，它们就保持即时形状并停止流动。例如，在盘子里的土豆浆不可能在重力作用下流动，但在贮 藏罐里靠近底部的土豆浆，所承受的压力已大于本身重力，因而会引起局部流动。
设当沿着横截面为 A、长度为 L 的均匀弹性棒的轴线方向施加力 F 时，棒伸长了 d ，单位面积的作用力 σn 为
σn＝F/A σn——拉伸应力（N/m2) εn＝d/L 在弹性限度范围内，应力和应变之间符合虎克定律，即 σn＝E·εn E 物理意义：物质单位变形所需要的力。
剪切模量（Shear modulus ） στ＝G·ετ＝G·θ
2、应变： 物体在应力作用下变形量的描述，记为ε。 正应变（Normal strain): 正应力作用下所引起的变形。
εn =dL/Lo ( 无单位）
食品的变形
固体食品的流变学
R--称为断裂点，所对应的应力称为断裂极限（或断裂强度） Y--屈服点，所对应的应力称为屈服应力。 L--称弹性极限点
（1）脆性断裂：特点是屈服点与断裂点一致 （2）塑性断裂
四种弹性系数 弹性摸量（E，elasticity modulus ）又称杨氏模量（Young’s modulus）； 它是固体食品的力学性质之一，是衡量食品材料抵抗弹性变形能力的一个指标，抗拉伸和压缩的一个指
标；对同一材料，弹性模量 E 为常数。E 的数值随材料而异，由试验测定。弹性模量 E 的单位与应力的单位 相同。
应变速率= 应变/时间 应变速率又称剪切速率，单位：s-1 剪切应力σ=F/A，单位 Pa 应力/剪切速率= 黏度系数（ η ）
σ = η ⋅ ε& 比例系数（η）称为黏度：是液体流动时由分子之间的摩擦产生的 。
牛顿流体的特点 剪切应力与剪切速率成正比的流体，称为牛顿流体。牛顿流体的特征是： 剪切应力与剪切速率成正比； 黏度不随剪切速率的变化而变化。也就是在层流状态下，黏度是一个不随流速变化而变化的常量。 严格的讲：理想的牛顿流体没有弹性，且不可压缩，各向同性。
且不可压缩，与虎克固体一样，完全的牛顿液体是不存在的。 然而，有很多实际液体在剪切应力在很宽的作用范围内呈现出牛顿液体的性质，流变学家也就把这些液
塑性流体的流动状态方程为:
σ − σ0 = μ ⋅ ε& n 对于塑性流动来说，当应力超过屈服应力σ0时，流动特性符合牛顿流动规律的，称为宾汉流动，流动
特性不符合牛顿流动规律的流动称为非宾汉塑性流动，这些流体的剪切黏度随剪切速率的变化而变化。 把具有宾汉流动特性的液体称为宾汉流体，具有非宾汉流动特性的液体称为非宾汉流体，称为 H-B
（Herschel-Bulkley）流体。 流动特性曲线不通过坐标原点。
表观黏度：
触变性：当液体在振动、搅拌、摇动时黏性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动的 现象。
触变性流体的机理：随着剪切应力的增加，粒子间结合的结构受到破坏，黏性减少。当作用力停止时粒 子间结合的构造逐渐恢复原样，但需要一段时间。因此，剪切速率减少时的曲线与增加时的曲线不重叠，形 成了与流动时间有关的履历曲线(滞后曲线)。
食品流变学特性
流变学的基本内容：作用于物体上的应力和由此产生的应变规律，是力、变形和时间的函数主要是弹性力学 和黏性流体力学。
食品流变学研究的对象：各种食品和食品材料的力学性质。
食品流变学研究的目的：要解决实际食品加工中出现的问题。
研究食品流变学时，首先把食品按其流变性质分成几大类，如固体、液体、黏弹性体等，然后再对每种 类型的物质，建立起表现其流变性质的力学模型，从这些模型的分解、组合和解析中，找出测定食品力学性 质的可靠方法，或得出有效控制食品品质(力学性质)的思路。
dV / V
dV
其中，K为体积模量，是材料的固有性质，单位N/m2 。1/K称为压缩率。
泊松比 固体被拉伸或压缩时，其长度变化的同时其宽度也发生变化。 泊松比：在弹性范围内，受正应力作用的固体，其横向收缩和纵向拉长两者之间的比值。 测量方法
液体食品流变学
微元的上下两层流体接触面积为A(m2)、两层距离为dy(m)，两层间黏性阻力为F(N)，两层的流速分别为 u 和 u+du (m/s)。这一流体微元，可以看成是在某一短促时间 dt (s)内发生了剪切变形的过程。剪切应变ε一般 用它在剪切应力作用下转过的角度(弧度)来表示，即ε=θ=dx/dy。则剪切应变的速率为应变大小与应变所需 时间之比 ：
G 物理意义：物体单位剪切变形所需要的剪切应力。
体积模量（Bulk modulus）
设体积为 V 的物体表面所受的静水压为 p，当压力由 p 增大到 p+△p 时，物体体积减少了△V ：
εV
=
−
ΔV V
假设压力的变化△p 和体积应变εV 之间符合虎克定律，则：
dp = −K dV V
K = dp = −V( dp )
The famous example for the elastic recoil phenomenon of viacoelastic material is wheat flour dough.
The elastic recoil properties of different material
增稠流动。 表现为胀塑性流动的流体，称为胀塑性流体。 食品体系中典型的胀塑性流体是淀粉糊。
塑性流体 在流变学范围内将具有下述性质的物质称为塑性流体:当作用在物质上的剪切应力大于极限值时，物质开
始流动，否则，物质就保持即时形状并停止流动。剪应力的极限值定义为屈服应力，所谓屈服应力是指能使 物体发生流动的最小应力，用σ0表示。
一般来说，有触变现象的食品口感比较柔和爽口。
胶变性(rheopexy)流动与触变性流动相反，即液体随着流动时间的增加，变得越来越就稠。 由其特性曲线可以看出，当流速加大，达到最大值后，再减低流速，减低流速时的流动曲线反而在加大 流速曲线的上方。这说明流动促进了液体粒子间构造的形成。因此，这种现象也被称为逆触变现象(negative thixotropy)。 有这种现象的食品往往给人以黏稠的口感。
根据流变特性来区分食品物质
1、固体类食品物质 虎克固体是固体物质的理想概念，它具有变形与作用力大小成正比例的特性。虎克固体所遵循的虎克定
律为： 应力＝应变×比例系数
变形与作用力的作用时间的关系曲线，表示了虎克固体一旦受力作用就立即出现变形，作用力一旦消失， 变形也就完全恢复。因此虎克固体也称为理想弹性体。
根据 Bingham 理论，在流变学范围内描述塑性流体物质就是：当作用在物质上的剪切应力大于极限值时， 物质就流动，否则，物质就保持即时形状并停正流动，这种物质称为塑性流体，或叫宾汉流体。剪切应力的 极限值定义为屈服应力。
塑性流体的流变特性可用屈服应力和表观粘度来表示。 5、粘弹性体类食品物质
如果按适当比例把面粉和水混合搅拌，就形成了面团，采用挤压或剪切把面团变成片状，如果把这片面 团放置在水银上面，并捏住一端轻轻地拉动，那么面团开始是伸长，紧接着会呈现出像粘性液体一样的流动 状态。一旦放开面团的末端，它就会像—片柔软的橡皮—样收缩，但变形的恢复只能是局部的，不可能是完 全弹性体。
非牛顿流体的流变学特性 假塑性流体
σ = k ⋅ ε& n
当 0＜n＜1 时，表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少，这时流体的流动，称为假塑性流动。 因为随着剪切速率的增加，表观黏度减少，所以还称为剪切稀化流动。 符合假塑性流动规律的流体称为假塑性流体。
胀塑性流体 如果 1＜n＜∞，则称为胀塑性流体。 它的特征是，表观黏度随剪切应力或剪切速率的增大而增大。由于这一特点，胀塑性流动也被称为剪切
体不确切地称为牛顿液体。最典型的牛顿液体是水。 可以归属于牛顿液体的食品物质也很多，例如：糖水溶液、低浓度牛乳、油、酒、水及其他透明稀质液
体都可归属于牛顿液体，都可以用牛顿液体的粘度η来表示其流变特性。
3、非牛顿液体类食品物质 在牛顿液体中，液体的粘度是常数，和剪切速率无关。因此，简单地测定出η就能完全表征液体的流变
特性。 更多的液体却不满足牛顿粘性定律，粘度不是常数，随着剪切速率而变化。这类液体虽然不具备牛顿粘
性定律，但还是具备了液体的基本特性，故称为非牛顿液体。 在食品工业中有很多液体属于非牛顿液体，一股是固体悬浮液和乳状液，例如：酱油、菜汤、番茄汁、
浓糖水、淀粉、苹果浆等等，都属于这一类液体。
非牛顿液体的流变特性由表观粘度ηa，液态特性系数 n 和浓度系数 k 来表示。
这表明了面团同时呈现出液体的粘性和固体的弹性这两种性质，这种物质称为粘弹性体。粘弹性体类的 食品物质还有米粉团、冻凝胶等。
粘弹性体在力作用下的剪切速率和变形恢复的弹性程度可体现出它的流体待性。
三、应力和应变 （STRESS AND STRAIN)
1、应力 单位面积上所承受的力的大小称为应力，记为σ。 σ = F/A (N/m2) 单位：Pa（帕），1Pa=1N/m2。 兆帕（MPa）和吉帕（GPa） 1MPa=106Pa，1GPa=109Pa。 应力分为正应力(Normal stress)和剪切应力(shear stress)。 通常将应力分解成垂直于截面的法向分量和与截面平行的切向分量。 同截面垂直的作用力称为正应力，正应力可以是拉伸应力，也可以是压缩应力。 同截面相切的作用力称为剪切应力。
4、塑性流体类食品物质 典型的塑性流体类食品物质有：土豆浆、浓奶油、熔化巧克力、脂肪、牛轧糖等等。这些物质在重力作
用下，能保持它们的原有形状，然而，如果受到大于重力的作用力的作用，它们就能类似于液体一样的流动， 移去作用力，它们就保持即时形状并停止流动。例如，在盘子里的土豆浆不可能在重力作用下流动，但在贮 藏罐里靠近底部的土豆浆，所承受的压力已大于本身重力，因而会引起局部流动。
设当沿着横截面为 A、长度为 L 的均匀弹性棒的轴线方向施加力 F 时，棒伸长了 d ，单位面积的作用力 σn 为
σn＝F/A σn——拉伸应力（N/m2) εn＝d/L 在弹性限度范围内，应力和应变之间符合虎克定律，即 σn＝E·εn E 物理意义：物质单位变形所需要的力。
剪切模量（Shear modulus ） στ＝G·ετ＝G·θ
2、应变： 物体在应力作用下变形量的描述，记为ε。 正应变（Normal strain): 正应力作用下所引起的变形。
εn =dL/Lo ( 无单位）
食品的变形
固体食品的流变学
R--称为断裂点，所对应的应力称为断裂极限（或断裂强度） Y--屈服点，所对应的应力称为屈服应力。 L--称弹性极限点
（1）脆性断裂：特点是屈服点与断裂点一致 （2）塑性断裂
四种弹性系数 弹性摸量（E，elasticity modulus ）又称杨氏模量（Young’s modulus）； 它是固体食品的力学性质之一，是衡量食品材料抵抗弹性变形能力的一个指标，抗拉伸和压缩的一个指
标；对同一材料，弹性模量 E 为常数。E 的数值随材料而异，由试验测定。弹性模量 E 的单位与应力的单位 相同。
应变速率= 应变/时间 应变速率又称剪切速率，单位：s-1 剪切应力σ=F/A，单位 Pa 应力/剪切速率= 黏度系数（ η ）
σ = η ⋅ ε& 比例系数（η）称为黏度：是液体流动时由分子之间的摩擦产生的 。
牛顿流体的特点 剪切应力与剪切速率成正比的流体，称为牛顿流体。牛顿流体的特征是： 剪切应力与剪切速率成正比； 黏度不随剪切速率的变化而变化。也就是在层流状态下，黏度是一个不随流速变化而变化的常量。 严格的讲：理想的牛顿流体没有弹性，且不可压缩，各向同性。