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食品物性学-固态与半固态食品的物性

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食品物性学 食品力学性质

食品物性学 食品力学性质


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牙膏——一个最常见的流变问题
使用牙膏时挤出要容易，
挤出后要求挺括，在牙刷
上不能下陷，刷牙时又要
轻松，这就要求牙膏遇到
剪切时黏度迅速下降，静
止时又具有一定的屈服应
力，以保持坚挺。
整理版ppt
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流变学涉及的相关学科与对象
荷兰人斯科特·布莱尔(G.N.Scott
Blair), 1953 年, 他编辑出版了
下分类：
1)按力学性质可以把凝胶分为：柔韧性凝胶具有一
定柔韧性的凝胶，如面团、糯米团；脆性凝胶受
力在较小的变形时便破坏的凝胶。
2)按透光性质可把凝胶分为透明凝胶(果冻)和不透明凝
胶(鸡蛋羹)。
整理版ppt
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3)按保水性也可将凝胶分类。凝胶一般虽然都是亲水
性胶体，但有些保水性差，放置时水分将会游离出来，
白汁沙司
120
0.55
3
0.4
整理版ppt
43
4）触变性流动（亦称摇溶性流动） ：
所谓触变性是指当液体在振动、搅拌、摇
力学模型；
➢
从这些模型的分解、组合和解析，找出测定食品力学
性质的可靠方法；
➢
从方法中得出有效控制食品品质(力学性质)的思路。
整理版ppt
24
二、黏性
（一） 黏性概念
黏性是表现流体流动性质的指标。
黏性：指阻碍流体流动的性质。
黏性的大小用黏度（或称黏性率、黏性系数）来表
示，是流体最基本的特性参数。
产生条件：流体流层发生相对运动
19
整理版ppt《Foodstuffsthe Plasticity, Fluidity
and Consistency》一书。
第一章第2节-食品的物理特性

第一章第2节-食品的物理特性


果冻、干酪、鱼糕
压力、弹性力、黏 度、破坏力、脆度、 硬度、凝聚性、胶 弹性、咀嚼性
固体、半固体、多 孔性食品
奶油、干酪、汉堡 包、黄瓜、胡萝卜 、果冻
剪断力、压缩力
纤维状食品
蔬菜、水果、肉21
电子粉质仪
22
粉质图
23
粘度计（美国博利飞公司）
24
嫩度仪
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（三）食品质地与食品保藏性的关系
食品质地包括的内容非常广泛,它在食品贮藏过程中的变 化及其与食品保藏性的关系，也因食品本身的组成、结构、 物理和化学性质不同而异。
食品质地的感官评价是以人的感觉为基础,通过感官评价食 品质地的各种属性后，再统计分析而获得客观结果的试验 方法。感官评价不仅仅是人的感觉器官对接触食品时各种 刺激的感知，而且还包括对这些刺激的记忆、对比、综合 分析等过程。
在进行感官评价时，为了更准确地表述食品的质地，常常 要用到感官评价术语。
与食品质地有关的感官评价术语:硬、软、酥松、胶黏、弹 性、细腻、油腻、粗糙、薄片状、粉状、纤维状、蜂窝状、 结晶状、泡沫状、海绵状、脆生、玻璃状、凝胶状、黏、 干、潮湿、水灵、多汁、奶油状、烫的、冰冷的、清凉的、 可塑性、砂质感、收敛感等。
胶体粒子分散在液体中形成的可流动的分散系，称为溶胶。 由溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用。溶胶和凝胶是 大部分食品的主要存在形态。
10
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依据物理性质,凝胶可分为以下几类: （1）按力学性质：凝胶可分为柔韧性凝胶和脆性凝胶。如面 团、糯米团等属于柔韧性凝胶;凉粉、果冻等为脆性凝胶。 （2）按透光性质：凝胶可分为透明凝胶（如果冻）和不透明 凝胶（如鸡蛋羹）。 （3）按保水性：凝胶可分为易离水凝胶（如豆腐）和难离水 凝胶（如琼胶、明胶、果冻等）。 （4）按热学性质：凝胶可分为热可逆凝胶和热不可逆凝胶。 一些胶体在常温下为半固体或固体状态，加热时会变成液态， 冷却时又会变成固体或半固体，称这类胶体为热可逆凝胶 （如肉冻等）；而另有一些溶胶加热时会形成凝胶，再经冷 却处理时，却不能形成为溶胶状，称这类凝胶为热不可逆凝 胶（如蛋清等）。
食品物性学-固态与半固态食品的物性

食品物性学-固态与半固态食品的物性


● 甲酯化程度低，LM含量高时，加 热时不易软化，能够保持一定的 脆硬性。
1. 细胞状食品的物性
② 细胞状食品物性的测定 果蔬物性的测量是判断其成熟程度、新鲜程度和品质的重要 手段。 测量指标和方法要根据其组织结构的特点选定：
➢对球形细胞组织的试样，可采 用压缩穿透的方法； ➢对细胞呈方向排列，或纤维组 织、表皮组织，则可采用剪切、 穿孔、弯曲等方法。
胶。 3. 海藻酸凝胶：Ca2+会使两个分子间形成配位结合。 4. 果胶凝胶：高甲氧基果胶（HM），以氢键形成结合部位；低甲氧基果胶
（LM），以 Ca2+配位结合。
3. 凝胶状食品物性的测定方法
凝胶食品物性的测定方法有感观分析和仪器测定。 仪器测定有：基础测定法、经验测定法和模拟测定法。 基础测定法是对凝胶的基础流变性（动/静粘弹性、应力松弛） 进行测定和解析。方法有应力松弛实验和蠕变实验。 经验测定法是根据经验，对可以表现食品物性的某些特征值进 行测定，如硬度计、质构仪等。 模拟测定法是模拟人的感官对凝胶进行压缩、拉伸、剪切、搅 拌、咀嚼等测定的方法，如质构仪等。
二．粉体的堆积状态
三．粉体密度测定法
A、粒子密度：密度瓶
○ 其中m0为密度瓶的质量；m1为将样品投入密度瓶后的质量；m2为放入样 品后再注满分散介质时的质量；ms为密度瓶中只装满分散介质时的质量；ρs 为分散介质密度。
○ 分散介质多用四氯化碳。 ○ 对于可溶性粒子，还可以通过其溶液的密度和固形成分率的测定计算出。
二．粉粒的尺寸
○ 定向径：同一方向上平行线间的粒子尺寸，测定大量粒子的定向径，以消除 粒子随机位置带来的误差。
○ 定向面积等分径：用一定方向直线将粒子投影分为两部分，移动直线使两部 分面积相等时，投影内直线的长度。
食品的物理特性

食品的物理特性


2、细胞状食品的质地及与其保藏的关组织 的性状与食品品质密切相关。 常见的细胞状食品有水果和蔬菜及其制品 等，在贮藏中最易变化的质地是硬度。

硬度计

一般而言，新鲜果蔬的硬度较大，随贮藏时间延长， 果蔬的硬度逐渐下降，品质发生劣变，最终导致软 化、腐烂。 果蔬的硬度主要由果实的细胞壁结构物质（纤维素、 半纤维素、木质素和果胶等）决定的，因此果蔬的 硬度在保藏过程中的变化主要与细胞壁结构物质的 降解引起的软化有关。
（2）液态食品中粒子的稳定性

液态食品大多属于胶体溶液或乳胶体液，对于这些 液体，从稳定性角度分析，可分为可逆分散系和不 可逆分散系。两者稳定性的区别是由分散相和分散 介质的亲和力大小决定的。亲和力越大，粒子与水 形成的水合结构就越稳定，形成稳定的分散系，称 为亲水性分散系统；相反，当粒子与水的亲和力较 小，两相分离为界面面积较小的状态时，自由能减 小，分散系变得不稳定，称为疏水性分散系统。
第一章
食品的特性
第二节
食品的物理特性


食品中含有无机物、有机物，甚至还包括具有细胞结 构的生物体，是一个复杂的物质系统。因此，食品的 物理性质是复杂多样的。 食品的物理性质主要包括力学性质、热学性质、光学 性质和电化学性质等。
食品的力学性质：是指食品在力的作用下产生变 形、振动、流动等的规律； 食品的热学性质：是指食品的相变规律、比热容、 潜热、传热规律及与温度有关的热膨胀规律等；
（一）食品质地的感官评价



食品质地的感官评价是以人的感觉为基础，通过感 官评价食品质地的各种属性后，再统计分析而获得 客观结果的试验方法。感官评价不仅仅是人的感觉 器官对接触食品时各种刺激的感知，而且还包括对 这些刺激的记忆、对比、综合分析等过程。 在进行感官评价时，为了更准确地表述食品的质地， 常常要用到感官评价术语。 与食品质地有关的感官评价术语：硬、软、酥松、 胶黏、弹性、细腻、油腻、粗糙、薄片状、粉状、 纤维状、蜂窝状、结晶状、泡沫状、海绵状、脆生、 玻璃状、凝胶状、黏、干、潮湿、水灵、多汁、奶 油状、烫的、冰冷的、清凉的、可塑性、砂质感、 收敛感等。
食品物性学

食品物性学

1 简述食品物性学主要内容和基本方法。

主要内容：食品物性学主要以食品的物理学性质为基本内容：食品的力学性质、光学性质、热学性质和电学性质等。

⑴食品的力学性质包括食品在力的作用下产生变形、振动、流动、破断等的规律，以及其与感官评价的关系等。

⑵食品的热学性质包括比热容、潜热、相变规律、传热规律及与温度有关的热膨胀规律等。

⑶食品的电学性质主要指食品及其原料的导电特性、介电特性、以及其他电磁核物理特性。

⑷食品的光学性质指食品物质对光的吸收、反射及其对感官反应的性质。

基本方法：（1）食品物性学是一门牵涉多学科领域的科学。

研究时应掌握一定物理学、物理化学、食品生化、高分子化学及食品工程原理等知识。

同时也涉及生物学、生理学、心理学等学科内容，所以应注意综合运用这些知识。

（2）食品物性学是一门实践性比较强的科学。

研究学习时，要求对食品加工有较多的实践经验。

食品物性学研究往往没有现成的模型或仪器，需要自己设计测试装置或有实验结果建立模型。

只有这样才能真正掌握这门科学，并做到善于应用它去解决食品开发中的各种问题。

（3）食品物性学是一门新的体系尚未形成的科学，有许多领域的研究还仅仅是一些初步的试验，系统的结论还需今后长期的研究。

所以，研究学习时要善于综合联想、大胆创新，对本学科内容举一反三、开拓新的研究思路，不仅真正掌握它的研究方法，而且能对食品物性学体系的形成做出贡献。

2 简述虎克模型、阻尼模型、滑块模型、麦克斯韦模型、开尔芬—沃格特模型、四要素模型和多要素模型的基本力学特征。

⑴虎克模型是用一根理想的弹簧表示弹性的模型，也称“弹簧体模型”或“虎克体”。

虎克模型完全代表弹性体的表现，即加载荷的瞬间同时发生相应的变形，变形的大小与受累的大小成正比。

⑵阻尼模型流变学中把物体黏性用一个阻尼体模型表示，称为“阻尼体模型”或“阻尼体”。

阻尼模型瞬时加载荷时，阻尼体及开始运动；当去载荷时，阻尼模型立刻停止运动，并保持其变形，没有弹性反复。

食品的物理特性

食品的物理特性


（2）液态食品中粒子的稳定性

液态食品大多属于胶体溶液或乳胶体液，对于这些 液体，从稳定性角度分析，可分为可逆分散系和不 可逆分散系。两者稳定性的区别是由分散相和分散 介质的亲和力大小决定的。亲和力越大，粒子与水 形成的水合结构就越稳定，形成稳定的分散系，称 为亲水性分散系统；相反，当粒子与水的亲和力较 小，两相分离为界面面积较小的状态时，自由能减 小，分散系变得不稳定，称为疏水性分散系统。
2、细胞状食品的质地及与其保藏的关系

细胞状食品属于组织状食品，其细胞组织 的性状与食品品质密切相关。 常见的细胞状食品有水果和蔬菜及其制品 等，在贮藏中最易变化的质地是硬度。

硬度计

一般而言，新鲜果蔬的硬度较大，随贮藏时间延长， 果蔬的硬度逐渐下降，品质发生劣变，最终导致软 化、腐烂。 果蔬的硬度主要由果实的细胞壁结构物质（纤维素、 半纤维素、木质素和果胶等）决定的，因此果蔬的 硬度在保藏过程中的变化主要与细胞壁结构物质的 降解引起的软化有关。

3、多孔状食品

所谓多孔状是指像面包、海绵蛋糕、饼干、馒头 那样，有大量空气分散在其中的状态。从分散体 系的角度理解，可认为多孔状食品是以固体或流 动性较小的半固体为连续相，气体为分散相的食 品。
多孔状食品可分为两类：一类为馒头、面包、海 绵蛋糕那样比较柔软的食品；另一类为饼干、膨 化小吃这样比较硬的食品；另外，冰淇淋等泡沫 状食品，也可算作多孔状食品。

食品的物理性质涉及多学科领域的知识，其研究具 有重要的意义，前景十分广阔。
例如，多功能近红外分析仪利用食品的光学性质可 实现对食品成分的无损检测，操作方便、快速、准 确、可靠。可用于食品水分、蛋白质、脂肪、纤维 素、pH等的检测，测样速度快（3～8秒）；无需 样品制备；可减少操作者失误和提高效率。
食品物性学固态与半固态食品的物性

食品物性学固态与半固态食品的物性


流变性质对食品品质的影响：分析流变性质对食品品质的影响，如口感、质地、保质期等方面的差异。
不同食品的流变性质比较：列举不同食品的流变性质，如面包、饼干、果冻、肉制品等，并进行比较分析。
流变性质与食品加工的关系：探讨流变性质与食品加工的关系，如加工工艺、设备选择、添加剂使用等方面的考虑因素。
加工特性的异同点
开发新品种和新产品：食品物性学可以通过研究不同种类和状态的食品的物性，为新品种和新产品的开发提供理论支持，从而满足消费者对不同口感和质地的需求。
改善食品质地：食品物性学可以通过研究食品的微观结构和性质，为固态和半固态食品的加工提供理论支持，从而改善产品的质地和口感。
提高食品稳定性：食品物性学可以研究食品的流变特性和微观结构，从而为固态和半固态食品的加工提供稳定剂和增稠剂等添加剂的选择和使用提供理论指导，提高产品的稳定性和保存性。
THANKS
汇报人：
利用食品物性学原理进行食品设计和开发
结合现代科技手段，实现个性化、功能化的食品开发
发展趋势包括：利用大数据和人工智能等技术手段，提高食品设计和开发的效率和精度
跨学科合作与交叉领域研究
食品物性学与材料科学的交叉研究
食品物性学与其他相关学科的合作与交流
食品物性学与计算机科学的融合
食品物性学与生物技术的结合
添加标题
黏性：固态食品的黏性是指食品在受到外力时容易黏附在一起的性质。例如，面粉和糖等食品通常具有较高的黏性。
添加标题
弹性：固态食品的弹性是指食品在受到外力后能够恢复原状的能力。例如，橡皮筋和口香糖等食品通常具有较高的弹性。
添加标题
脆性：固态食品的脆性是指食品在受到外力时容易破裂的性质。例如，饼干和面包等食品通常具有较高的脆性。
固体和半固体食品的物性课件

固体和半固体食品的物性课件


粘弹性
对于半固体食品，粘弹性表现为在外力作用下会发生 形变，形变随时间逐渐恢复；同时，外力作用下会产 生弹性形变，形变随时间逐渐消失。
单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五 六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文， 单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终 呈现发布的良好效果单击此4*25}
食品物性的重要性
食品安全
食品物性对食品的保质期、微生 物生长和食品质量稳定性具有重 要影响，是食品安全的关键因素。
食品加工
食品物性决定了食品在加工、运输、 贮藏和销售过程中的稳定性、可加 工性和口感，影响食品的品质和消 费者接受度。
营养价值
食品物性对食品的营养价值有一定 影响，如颗粒大小、纤维含量等会 影响营养成分的消化吸收。
内聚性的大小与食品的成分、结构和 加工工艺有关，例如糖类食品通常具 有较强的内聚性。
对于固体食品，内聚性决定了食品的 稳定性和口感体验。
03
半固体食品的物性
粘度
粘度是描述流体流动时内摩擦力大小的物理量，对于半固体食品，粘度 通常用帕斯卡秒(Pa·s)或泊(P)来表示。
粘度与温度、压力和剪切速率有关，温度升高或剪切速率增大时，半固 体食品的粘度通常会降低。
食品物性的研究方法
实验测定
感官评价
通过实验测定食品的物性参数，如硬 度、粘度、弹性等，以了解其物理特 性。
通过感官评价方法，如质地分析、口 感测试等，对食品物性进行评估，了 解消费者对物性的接受程度。
计算机模拟
利用计算机模拟技术，建立食品物性 的数学模型，预测其在加工、贮藏和 消费过程中的变化。
02
固体食品的物性
密度
密度：指物质的质量与其所占 体积的比值，是物质的基本物 理属性。
食品物性学

食品物性学

触变性(47页)：指弼液体在振动、搅拌、摇动时粘性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又发得丌易流动癿现象。

乳胶体(49页)：一般是指两种互丌相溶癿液体，其中一方为微小癿液滴，分散在另一方液体癿胶体中。

应力松弛(58页) ：指试样瞬时发形后，在发形丌发情况下，试样内部癿应力随时间癿延长而减少癿过程。

蠕变(58页) ：把一定大小癿应力施加亍粘弹性体时，物体癿发形随时间癿发化而逐渐增加癿现象。

食品的质极(ISO定义) (90页) ：力学癿、触觉癿、可能癿话还包括规觉癿、听觉癿方法能够感知癿食品流发学特性癿综合感觉。

食品感官检验(96页) ：以心理学、生理学、统计学为基础，依靠人癿感觉(规、听、触、味、嗅觉)对食品迚行评价、测定戒检验癿方法。

分枂型感官检验(97页) ：把人癿感觉作为测定仪器，测定食品癿特性戒差别。

散粒体的离枂(133页) ：粒徂差值大且重度丌同癿散粒混合物料，在给料、排料戒振动时，粗粒和细料以及密度大和密度小癿会产生分离，这种现象称为离枂。

玻璃态(9页) ：分子间癿几何排列只有近程有序，而无进程有序。

假塑性流动(44页) ：非牛顽流体表观粘度随着剪切应力戒剪切速率癿增大而减少癿流动。

塑性流体(46页) ：弼作用在物质上癿剪切应力大亍枀限值时，物质开始流动，否则，物质就保持即时形状幵停止流动，具有这种性质癿流体称为塑性流体。

粘弹性(58页) ：食品中既有弹性又可以流动癿现象称为粘弹性。

分辨阈(100页) ：指感觉上能够分辨出刺激量癿最小发化量。

刺激阈(100页) ：指能够分辨出感觉癿最小刺激量。

分散体系(48页) ：指数微米以下，数纳米以上癿微粒子在气体、液体戒固体中浮游悬浊癿系统。

1. 食品中癿三大营养物质是：蛋白质、脂肪和碳水化合物。

2. 食品形态结极在微观上按分子癿聚集排列方式主要有晶态、液态和气态三种类型，此外，还有两种过度态，它们是玻璃态和液晶态。

3. 由热力学可知，水不非枀性物质混合时，将增大(填增大戒减小）水癿界面自由能，使体系丌稳定。

食品物性学思考题带答案_(2)

食品物性学思考题带答案_(2)

食品物性学思考题1.食品物性学研究的主要内容。

（1）食品质地：用来表示食品的组织状态、口感及美味感觉。

（2）力学特性（流变性）：它包括食品在力的作用下变形、振动、流动、破断等各种变化规律，以及作用规律等等。

（3）光特性：食品的光学性质是指食品物质对光的吸收、反射及其感官反应的性质。

（4）电特性：食品及其原料的导电特性、介电特性，以及其它电磁和物理特性。

（5）热特性：研究内容常见的热物性指标，主要有：比热、潜热、相变规律、传热规律以及与温度有关的热膨胀规律等等。

2.食品物性学要解决的主要问题。

（1）了解食品与加工、烹饪有关的物理特性（2）建立食品品质客观评价的方法。

（3）通过对物性的试验研究，可以了解食品的组织结构和生化变化。

（4）为快速无损检测食品品质提供理论依据。

（5）为改善食品的风味，发挥食品的嗜好功能提供科学依据。

（6）为研究食品分子水平的变化提供试验依据。

3.食品胶体系统的分类有哪些？胶体系统是一种多相分散系统，亦称非均质分散系统。

按分散相分散粒子大小的不同，胶体系统可划分为三类：4.非牛顿流体的分类有哪些？液体在流动过程中不符合牛顿流体定律的称为非牛顿流体的流动。

根据流动状态方程中σ0的有无和n的取值范围，非牛流动还可以如下分类：（1）假塑性流动：（0 ＜n ＜1）（2）胀塑性流动：(1 ＜n ＜∞）（3）塑性流动：宾汉流动（σ0 ≠0 ，n=1）非宾汉塑性流动（σ0 ≠0 ，n≠1）（4）触变性流动（5）胶变性流动5.假塑性液体的流动特征及特性曲线。

在非牛顿流动状态方程式中，当0＜n＜1时，即：表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少的流动，称作假塑性流动，亦称准塑性流动或拟塑性流动。

符合假塑性流动规律的液体称为假塑性液体。

特点：无屈服应力，即应力应变曲线通过坐标原点；随着流速的增加，表观黏度减少。

假塑性液体的流动特性曲线为：6.黏弹性体的特点有哪些？当给物质施以作用力时，把既有弹性，又可以流动的现象称为黏弹性。

食品物性学-食品流变特性 3-4章

食品物性学-食品流变特性 3-4章

食品物性学
食品流变特性
姓 名：邢亚阁 西华大学生物工程学院
本章主要内容
第一节 概述 第二节 液体食品的流变性 第三节 固体/半固体食品的 流变性
第一节 概述
1 食品流变学的定义及研究目的
1.1 食品Βιβλιοθήκη 变学流变学(Rheology)是研究材料的流动和变 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食品的应力和由此 产生的应变的规律，并用力、变形和时间的函 数关系来表示。
剪切应变ε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：
dx / dy dx / dt du
dt dt
dy dy
剪切应力σ=F/A
牛顿粘性定律：
(2) 粘性流体的分类及特点
• 理想流体: 粘度为零的流体 • 牛顿流体： 服从牛顿粘性定律的流体 • 非牛顿流体：不服从牛顿粘性定律的流体
分散体系的特点:1) 分散介质和分散相都以各自独立 的状态(非平衡)存在；2) 每个分散介质和分散相之间 都存在着接触面，整个分散体系的两相接触面面积很 大，体系处于不稳定状态。
按分散粒子的大小分为如下三种:
1)分子分散体系:分散的粒子半径小于10-7cm,相当于 单个分子或离子的大小。此时分散相与分散介质形 成均匀的一相。因此分子分散体系是一种单相体系。 与水的亲和力较强的化合物，如蔗糖溶于水后形成 的“真溶液”。
（5）在食品制作过程中利用调节中间产品的流变特 性方法来达到调节产品组织结构的目的。如通过面 团粘弹性测定了解面筋的网络形成。
第二节 液态食品的流变特性
5.2.1 粘性流体的流变学基础理论
(1)粘性及牛顿粘性定律

固体和半固体食品的物性

固体和半固体食品的物 性
汇报人：XX
目录
食品的物理性质
01
食品的力学性质
02
食品的流变性质
03
食品的质构性质
04
食品的加工性质
05
食品的物理性质
密度和孔隙率
密度是指单位体积内的物质的质量，对于固体和半固体食品，密度是描述其质量分布的一个重要物 理性质。
孔隙率是指固体或半固体食品中孔洞或气孔所占的体积与总体积之比，它对于食品的口感、质地和 保质期等有重要影响。
应用：在食品加工中，压缩性 可用于描述食品的质地、ห้องสมุดไป่ตู้感 等方面
剪切性
定义：食品在剪 切力作用下发生 形变和流动的性 质
影响因素：食品 的成分、组织结 构和温度等
实验方法：通过 测量食品在不同 剪切力下的形变 和流动行为，评 估其剪切性
应用：在食品加 工中，剪切性可 用于指导食品的 切割、混合和灌 装等操作
食品加工过程中对物理因素的 控制，如温度、压力等，确保
食品的品质和安全性。
食品加工过程中对添加剂的 控制，确保食品的安全性。
加工效率
固体和半固体食品的加工 性质对加工效率的影响
食品加工过程中的能耗和 产热情况
加工机械的设计和优化对 加工效率的提升
食品加工过程中的质量控 制和效率的关系
感谢您的观看
变形性质
食品的变形性质是指食品在外力作用下发生的形变行为，包括弹性变形和黏性变形。
固体和半固体食品的变形性质对其加工、运输和贮藏过程中的稳定性具有重要影响。
食品的变形性质与食品的成分、结构和温度等因素有关，了解这些因素有助于更好地控制食品的 加工和品质。
食品的变形性质可以通过流变学方法进行测量和表征，这对于食品工业具有重要意义。

《食品物性学》期末复习考研笔记总结全版

食品物性学第一章绪论 (2)第二章食品物理特性的基础 (2)2.1食品结构与物性(重点) (2)2.2食品形态(微观重点) (3)2.3食品中的水分（重点） (4)2.4植物性食品组织结构（了解） (4)2.5乳蛋类食品组织结构（了解） (6)2.6动物性食品组织结构（了解） (8)第三章食品物料的基本物理特征 (9)第四章食品的流变特性 (21)第五章食品质地学基础 (31)5.1食品质地概念及研究目的 (31)5.2食品质地的分类及研究方法 (31)5.3食品质地的评价术语 (33)5.4食品质地感官检验 (34)5.5质地的仪器测定 (39)5.6两者之间的关系 (40)第六章颗粒食品特性 (40)6.1概念及基本性质 (40)6.2堆积状态 (40)6.3振动特性 (40)6.4流动特性 (44)第七章食品的传热特性与测定 (46)7.1水和冰的热物理性质 (46)7.2食品材料热物理性质的测量 (47)7.3差示扫描热量测定和定量差失 (47)第八章食品色彩科学与光学性质 (48)8.1食品与色彩 (48)8.2颜色的光学基础 (48)8.3食品的光物性 (50)第九章食品电学特性 (53)9.1概述 (53)9.2基本概念 (55)9.3食品电特性的测定 (56)9.4食品电特性的应用 (56)第一章绪论1.2食品物性学研究的现状和发展1.3食品主要物理特性及应用1.3.1基本物理特性1.3.2力学特性1.食品的力学性质包括食品在力的作用下产生变形、振动、流动、破断等的规律,以及其与感官评价的关系等。

布拉班德粉质仪快速粘度分析仪（RVA）法国肖邦流变发酵测定仪质构仪（物性仪）1.3.3光学特性食品的光学性质指食品物质对光的吸收、反射透射及其对感官反应的性质。

CR-300色差计CS-210精密色差仪1.3.4热学特性DsC:差示扫描热量测定DAT定量差示热分析1.3.5电学特性食品的电学性质主要指:食品及其原料的导电特性、介电特性,以及其它电磁和物理特性。

第二章食品物性学

作用：决定了其在加工和储藏环境下的物理变化 规律以及食品在被消费和食用时的外观口感和消 费者的心理感受。
2.1 食品的力学性质
食品的力学特征主要有应力、变形和时间三 要素。食品力学是食品物性学中发展最早、研究 最为深入的性质，其中，食品流变特性和食品质 构特性是力学研究较为成熟的核心内容。
流变学（rheoiogy）是研究物体在力的作 用下变形与流动的科学；食品质构是通过力学的 、触觉的、视觉的、听觉的方法能够感知的食品 流变学特性的综合感觉。
2.1.3.2 淀粉类食品
淀粉溶液经过加热处理后具有凝胶性，流变 学性质变化范围很宽，从简单的黏性流体扩延到 高弹性的凝胶，这种多样性使淀粉具有广泛的工 艺用途。
1）淀粉水分分散液结构与流变性质关系 淀粉增稠与凝胶性质主要取决于系统的微观
结构，而微观结构与淀粉加工及淀粉种类有关。 淀粉分散系是胶质系统，膨胀的淀粉颗粒形
（1）假塑性流体。0<n<1时，表观黏度随剪切应力增大 而减小的流体。大部分液态食品都是假塑性流体。假塑 性流体的流动特性曲线如图2-2所示。图中ηa=tanθi（ i=1,2,3,…)。
图 2-2 假塑性流体流动特性曲线
2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
（2）胀塑性流体。1<n<+∞时，称为胀塑性 流体。比较典型的是生淀粉糊。
图2-1 牛顿流体流动特性曲线
2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
B、非牛顿流体
食品中更多的是非牛顿流体，以下面的经验
公式表示
τ=τ0+k·ξn
式中，τ0为屈服应力，n为流体状态特征指数；K 为黏度常数。
在非牛顿流体状态方程中还引入表观黏度（
ηe）这一概念。ηe=τ/γ
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E、充填率：粉体粒子本身所占体积与充填表观体积之比。
第四节 粉体食品的物性
2. 粉体的堆积状态
② 粉体密度测定法
A、粒子密度：密度瓶 其中m0为密度瓶的质量； m1为将样品投入密度瓶后的质 量；m2为放入样品后再注满分散介质时的质量；ms为密度瓶 中只装满分散介质时的质量；ρs为分散介质密度。 分散介质多用四氯化碳。 对于可溶性粒子，还可以通过其溶液的密度和固形成分率 的测定计算出。
第二节 组织状食品的物性
1. 细胞状食品的物性
② 细胞状食品物性的测定
第二节 组织状食品的物性
2. 纤维状食品的物性
纤维状食品是指由纤维状组织成分构成的食品，主要有畜 肉、鱼肉、纤维细胞发达的蔬菜、以及经特殊加工、组织为 纤维状的加工食品等。 这类食品的纤维状物质，存在一定的方向性，因此其物理 性质也存在方向性。 物性测试中，沿纤维方向和垂直纤维方向的差别是最重要 的性质之一。
第二节 组织状食品的物性
1. 细胞状食品的物性
② 细胞状食品物性的测定
果蔬物性的测量是判断其成熟程度、新鲜程度和品质的重 要手段。
测量指标和方法要根据其组织结构的特点选定：
对球形细胞组织的试样，可 采用压缩穿透的方法； 对细胞呈方向排列，或纤维 组织、表皮组织，则可采用剪 切、穿孔、弯曲等方法。
⑤ 粒度测定法
光学显微镜法 电子显微镜法 筛分法 透过法：利用充填层中粉体的气体透过性测定比表面积。
吸附法：由等温吸附线求出对水分子的单分子层吸附量， 得到吸附的分子数，根据比表面积计算平均粒子面积。
沉降法：将粉体放入液体中，在重力下自由沉淀，求出有 效粒子径分布。
第四节 粉体食品的物性
第四节 粉体食品的物性
1. 粉体粒子的状态
① 粒子形状
第四节 粉体食品的物性
1. 粉体粒子的状态
② 粉粒的尺寸
定向径：同一方向上平行线间的粒子尺寸，测定大量粒子 的定向径，以消除粒子随机位臵带来的误差。
定向面积等分径：用一定方向直线将粒子投影分为两部分， 移动直线使两部分面积相等时，投影内直线的长度。
第四节 粉体食品的物性
1. 粉体粒子的状态
④ 粒子径分布
累积分布：粒度小于 d 的所 有颗粒的粒数占全部颗粒的粒 数的百分数，称累积分布。 频率分布：把大小在一定尺 寸范围的粒子径，按一定间隔 分级，求出各间隔尺寸中粒子 的量。
第四节 粉体食品的物性
1. 粉体粒子的状态
④ 粒子径分布
横坐标表示粒子径大 小； 纵 坐 标 表 示各粒子 径范 围 粒 子 的 数量或质 量比，或他们的积累值。
第一节 凝胶状食品的物性
2. 溶胶与凝胶的转化
② 多糖类溶胶-凝胶转变
凝胶形成机理：一般的多 糖，以散乱的链状分子分散于 水中形成溶胶。当改变温度、 浓度或添加某种物质后，链状 分子就会互相产生结合点，形 成网络结构，分散介质（水） 则被收纳于这些网络空间中， 形成凝胶。
第一节 凝胶状食品的物性
第四节 粉体食品的物性
2. 粉体的堆积状态
② 粉体密度测定法 B、表观密度：
表观密度受充填状态的 影响很大，测定时分为低 密度和高密度两种。
第四节 粉体食品的物性
3. 粉体的力学性质
① 粉体的摩擦角 粉体颗粒之间存在着流动时的摩擦力、静摩擦力、粘附力 和粘聚力。
为了表现和测量粉体的这些流动或静止的力学特性，要使 用摩擦角，或称为角特性指标。
筛分径：通过和不通过两相邻标准筛孔的算术平均值或几 何平均值。 有效粒子径：由粒子的力学性质决定的尺寸。
第四节 粉体食品的物性
1. 粉体粒子的状态
③ 平均尺寸
算术平均径： 几何平均径： 比表面积径： 其中：Sw为比表面积，ρ为粒子的真密度(solid density)；k 为形状系数比。 中径：d50粒径分布的累计值为50%时的粒径
2. 溶胶与凝胶的转化
② 多糖类溶胶-凝胶转变 A、卡拉胶（角叉菜胶）：在 K+ 离子存在时，螺旋处形成结 合链，形成凝胶。 B 、琼脂凝胶：琼脂分子间以氢键结合产生双螺旋微胶束， 再进一步凝聚成凝胶。
C、海藻酸凝胶：Ca2+会使两个分子间形成配位结合。
D、果胶凝胶：高甲氧基果胶（HM），以氢键形成结合部位； 低甲氧基果胶（LM），以 Ca2+配位结合。
第四节 粉体食品的物性
3. 粉体的力学性质
② 粒子群的粘聚
粉体粒子之间会互相结合形成二次粒子，甚至形成结块， 称为黏聚(agglomeration)。
黏聚对于集尘、沉降浓缩、过滤等操作会带来好处。
黏聚的原因：液体黏结及毛细管吸引压；物质本身的黏结； 黏结剂黏结；范德华力、静电荷引起的粒子间吸引力、外形 引起的机械钩挂镶嵌。此外对于亲水性胶体喷雾而成的粉末， 吸湿也会引起黏聚的发生。 黏聚现象对粒子的堆积和充填状态有很大影响，可以用休 止角的改变来判断黏聚程度。
摩擦角表示静止粉体层与沿静止粉体和流动粒子群平衡界 面的夹角。 有四种表示方法：休止角、滑落角、侧面休止角、内动角。 休止角、滑落角和侧面休止角表现粉体的静摩擦特性，内 动角表示流动粉体的摩擦性质。
第四节 粉体食品的物性
3. 粉体的力学性质
① 粉体的摩擦角 A、休止角(angle of repose)：也称静止摩擦角或堆积角，在 水平面上，粉体堆积呈锥体时，母线与水平面的夹角。
第二节 组织状食品的物性
2. 纤维状食品的物性
拉伸应力与“咬劲”的感觉一致。
松弛时间小，更接近弹性体。
s/p0越大，则弹力的减少程度越小。
第三节 多孔状食品的物性
多孔状食品：以固体或流动性较小的半固体为连 续相，气体为分散相的固体泡食品。例如馒头，面 包，海绵蛋糕；饼干，膨化小吃等。
年幼植物组织的果胶质以不溶性的原果胶存在； 随着成熟的进程，原果胶水解成与纤维素分离的水溶性 果胶，溶入细胞液内，使果实组织变软而有弹性； 最后果胶发生去甲酯化，生成果胶酸，不会形成凝胶， 果实变软。
第二节 组织状食品的物性
1. 细胞状食品的物性
① 细胞状食品的特征 蔬菜软化难易性质与其所含果胶的质量有很大关系： 甲酯化程度高，HM含量高时，加热时容易为反式位脱 离作用而分解，因此细胞间粘着力降低，发生软化。 甲酯化程度低， LM含量高时，加热时不易软化，能够 保持一定的脆硬性。
固态与半固态食品的物性
凝胶状食品的物性
组织状食品的物性 多孔状食品的物性 粉体食品的物性
第一节 凝胶状食品的物性
1. 凝胶的概述
第一节 凝胶状食品的物性
1. 凝胶的概述
凝胶食品的特点： 凝胶态是食品的最常见形态之一。 形成凝胶的多糖、蛋白等对改善食品的口味质地发挥着 重要作用。 凝胶食品的粘弹性、质地不仅是食品流变学研究的中心 内容，也是食品科学技术十分重要的领域。 热可逆凝胶：加热时会变成液态，冷却后又变为固态。 热不可逆凝胶：温度的变化不会使凝胶发生变化。
2. 溶胶与凝胶的转化
① 蛋白质的溶胶-凝胶转变 加热后呈透明状态的溶胶再冷却 时，若为低分子、低浓度，则仍保 持溶胶状态；若为高分子、高浓度， 有可能变为热可逆凝胶，如明胶。 蛋白质热转变的性质与其疏水性 氨基酸的疏水度（摩尔浓度）有关， 以31.5%为界，高于此值，为凝固型 蛋白；低于此值，为凝胶型蛋白 （热可逆）。
第一节 凝胶状食品的物性
4. 凝胶状食品的物性与感官评价
面条的伸长率、凝聚性、剪断强度、松弛时间与口感品质 有着较高的相关关系。
第二节 组织状食品的物性
1. 细胞状食品的物性
① 细胞状食品的特征
细胞状食品是指蔬菜、水果、大米、小麦粉这样，其细胞 组织的性状与食品品质有密切关系的食品。
水果特有的脆嫩口感与果胶的存在关系很大：
第一节 凝胶状食品的物性
2. 溶胶与凝胶的转化
① 蛋白质的溶胶-凝胶转变
蛋白质溶胶加热时，会变成乳白色或者透明的凝胶。 发生乳白色变化有两种情况：当蛋白质为低分子、低浓度 时，一般形成凝聚物，如牛奶豆浆；高分子、高浓度时，转 变为较硬的热不可逆凝胶，如蛋清蛋白（蒸水蛋）。
第一节 凝胶状食品的物性
B、侧面休止角(side plate angle of repose)：也称为破坏角或 壁面摩擦角。粉体样品放臵于方盒中，去掉方盒的一个侧壁， 粉体粒子滑下形成一个滑坡斜面，此免于水平面形成的角。
第四节 粉体食品的物性
3. 粉体的力学性质
① 粉体的摩擦角 C、滑落角(angle of slide)：在固体平面上，铺上厚度均匀的 粉体层，然后使固体平面倾斜，当粉体层大部分开始滑落时， 平面的倾斜角即为滑落角。 D 、内动角：当粉体处于一个轴线水平放臵的滚筒中，充填 一半左右容积，滚筒缓慢恒速转动时，粉体上表面会形成一 个动态的倾斜面。滑落面与水平面的夹角。
第一节 凝胶状食品的物性
3. 凝胶状食品物性的测定方法
凝胶食品物性的测定方法有感观分析和仪器测定。 仪器测定有：基础测定法、经验测定法和模拟测定法。 基础测定法是对凝胶的基础流变性（动 / 静粘弹性、应力 松弛）进行测定和解析。方法有应力松弛实验和蠕变实验。 经验测定法是根据经验，对可以表现食品物性的某些特征 值进行测定，如硬度计、质构仪等。 模拟测定法是模拟人的感官对凝胶进行压缩、拉伸、剪切、 搅拌、咀嚼等测定的方法，如质构仪等。
2. 粉体的堆积状态
粉体的堆积不仅与单个粒子的性状有关，而且与其集合体， 即堆积状态的性质有密切关系。
① 堆积表示方法
A 、比体积或表观比体积：单位质量粉体充填时所占的容积。
B、表观密度：比体积的倒数。 C 、空隙率 (porosity) ：充填粉体所占整个容积中，空隙所占 体积的比例。 D、空隙比：空隙体积与粒子本身所占体积之比。