食品物性学-第四章液态食品物性.

食品物性学复习材料第一章：食品的主要形态与物理性质1、食品物性学是研究食品物理性质的一门科学。

2、食品形态微观结构按分子的聚集排列方式主要有三种类型：晶态、液态、气态，其外，还有两种过渡态，它们是玻璃态和液晶态。

各自特点：晶态：分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序;液态：分子间的几何排列只有近程有序（即在1-2分子层内排列有序)，而远程无序;气态：分子间的几何排列不但远程无序，近程也无序。

玻璃态（无定形）：分子间的几何排列只有近程有序，而无远程有序，即与液态分子排列相同。

它与液态主要区别在于黏度。

玻璃态粘度非常高，以致阻碍分子间相对运动液晶态：分子间几何排列相当有序，接近于晶态分子排列，但是具有一定的流动性(如动植物细胞膜和一定条件下的脂肪)。

4、粒子凝胶：球状蛋白、脂肪晶体等5、分子分散体系是一种单相体系。

6、表面活性物质是由亲水性极性基团和疏水性非极性基团组成的，能使溶液表面张力降低的物质，具有稳定泡沫的作用。

蛋白质是很好的界面活性物质。

7、影响泡沫稳定的主要因素：气泡壁液体由于重力作用产生离液现象和液体蒸发，表面黏度和马兰高尼效果。

8、果胶作为细胞间质，与纤维素、半纤维素、糖蛋白一起发挥细胞壁的作用。

二、判断1、制作食品泡沫时，一般都是先打发泡，然后再添加糖，以使泡沫稳定。

三、名词解释1、离浆：凝胶经过一段时间放置，网格会逐渐收缩，并把网格中的水挤出来，把这种现象称为离浆2、马兰高尼效果：当气泡膜薄到一定程度，膜液中界面活性剂分子就会产生局部的减少，于是这些地方的表面张力就会比原来或周围其它地方的表面张力有所增大。

因此，表面张力小的部分就会被局部表面张力大的部分所吸引，企图恢复原来的状态。

这种现象称作马兰高尼效果。

四、简答与分析1、淀粉糊化过程中的粘度变化：淀粉糊化过程中的粘度变化颗粒代表支链淀粉，曲线代表直链淀粉答：天然淀粉是一种液晶态结构。

在过量水中加热时，淀粉颗粒吸水膨胀，使处于亚稳定的直链淀粉析出进入水相，并由螺旋结构伸展成线形结构。

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。

食品物性学
食品物性学是食品科学的一个重要分支，它致力于研究食品的物
理性质和物理性能，以帮助开发、分析和评估食品质量和安全性。

食品物性研究通常集中在液体食品、固体食品和混合食品之间的
不同物理性质上。

其中一个重要的物性是流变特性，它涉及食物的流
动过程，以及它们在物理上如何发生改变。

例如，液体食品的流变特
性可以用来测量液体的粘度，以及它们在流动过程中的变化。

此外，
固体食品的流变特性也很重要，例如分析固体食品的硬度和口感。

其他重要的物性有流体动力学、热学、电学和营养学特性。

食品
中的流体动力学特性可以用来测量食物的流速、流动方式和混合情况。

热学特性涉及食物的温度和热量传输，以及这种传输如何影响食物的
质量和安全性。

此外，电学特性会影响食物的电解质在其中的分布，
从而影响食物的品质。

最后，营养物性可以用来研究食物中的营养成分，以确定哪些成分具有最大的营养价值。

总之，食品物性学是一个复杂和多样化的科学，通过对食品中不
同物性的研究，可以更好地理解食物的制作、保存和运输过程，确保
向消费者提供优质的食品。

一、名词1. 触变性：指当液体在振动、搅拌、摇动时粘性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动的现象(45页)。

2. 应力松弛：指试样瞬时变形后，在变形不变情况下，试样内部的应力随时间的延长而减少的过程(72页)。

3. 蠕变：把一定大小的应力施加于粘弹性体时，物体的变形随时间的变化而逐渐增加的现象(72页)。

4. 食品感官检验：以心理学、生理学、统计学为基础，依靠人的感觉(视、听、触、味、嗅觉)对食品进行评价、测定或检验的方法(106页)。

5. 散粒体的离析：粒径差值大且重度不同的散粒混合物料，在给料、排料或振动时，粗粒和细料以及密度大和密度小的会产生分离，这种现象称为离析(171页)。

7. 假塑性流动：非牛顿流体表观粘度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少的流动(42页)。

8. 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，具有这种性质的流体称为塑性流体(44页)。

9. 分辨阈：指感觉上能够分辨出刺激量的最小变化量(110页)。

10. 刺激阈：指能够分辨出感觉的最小刺激量(110页)。

11. 食品分散体系：(32页)第二章食品的主要形态与物理性质1. 构成物质的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。

(4页)2. 食品材料的质构和流变性是其内部分子和原子间相互作用力的宏观表现。

键合原子间的吸收力有键合力；非键合原子间、基团间和分子间的吸收力有范德华力、氢键和其它作用力。

(5页)3. 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。

(5页)4. 蛋白质构象容易发生变化，是由于连接氨基酸的肽键键能较高。

5.范德华力包括静电力、诱导力和色散力。

永远存在于一切分子之间的吸引力，没有方向性和饱和性。

静电力：极性分子间的相互作用力，由极性分子的永久偶极之间的静电相互作用引起。

诱导力：当极性分子与其它分子相互作用时，其它分子产生诱导偶极。

一、填空题1.流变学(Rheology)是研究物质的_______和______的科学，它与物质的组织结构有密切关系。

2.食品流变学研究的对象是______。

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______、______和______。

3.液体又可分为两大类。

符合牛顿粘性定律的液体称之为______流体；不符合牛顿豁性定律的液体称之为______流体。

把具有弹性的粘性流体归属于______流体。

4.粘性是表现流体______性质的指标。

阻碍流体流动的性质称为______。

5.有些液体在振动、搅拌、摇动时粘性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动，这种性质称为______。

6.一般的食品不仅含有固体成分，而且还含有______和______。

食品属于______系统，也称______系。

7.分散体系是指数微米以下，数纳米以上的微粒子在气体、液体或固体中浮游悬浊(即分散)的系统。

在这一系统中，微粒子称为______相，分散的气体、液体或固体称为__________。

8.物体在外力作用下发生形变，撤去外力后恢复原来状态的性质称为______。

撤去外力后形变立即完全消失的弹性称为______弹性。

9.许多食品往往既表现弹性性质，又表现粘性性质，这种性质称为______。

10.麦克斯韦模型是由一个弹簧和一个粘壶______联组成的。

11.伏格特-开尔芬模型是由一个弹簧和一个粘壶______联组成。

12.常见的粘度计有______粘度计，______粘度计，______粘度计。

13.在测量粘弹性体的流变时，常用______进行一些静态测定。

14.给粘弹性体施以振动，或施以周期变动的应力或应变时，该粘弹性体所表现出的粘弹性质称为___________。

15.在动态粘弹性的测量中，当应力和应变很小时，各模量与时间呈______关系，而当应力和应变较大时，情况非常复杂，难以处理。

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。

食品物性学复习资料微观结构有序性：有结晶态、液晶态和玻璃态。

力学性质：粘性、粘弹性体等1．定义：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2．食品流变学的研究目的①食品感官评价的重要内容，决定品质好坏，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。

②与食品的生化变化、变质情况密切相关。

③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④流变学理论己经广泛应用于有关的工艺设计和设备设计。

第2章食品的主要形态与物理性质一、1、微观结构与作用力物质的结构：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。

分子结构：分子内原子之间的几何排列聚集态结构：分子之间的几何排列2、高分子内原子间与分子间相互作用主价力：a.键合力包括：共价键、离子键、金属键次价力：b.范德华力（包括：静电力、诱导力、色散力） c.氢键 e.疏水键疏水相互作用是蛋白质折叠的主要驱动力。

同时也是维持蛋白质三级结构的重要因素3、高分子链结构与柔性高分子链之所以具有柔性的根本原因在于它含有许多可以内旋转的σ单键自由联结链：线形高分子链中含有成千上万个σ键。

如果主链上每个单键的内旋转都是完全自由的，则这种高分子链称为自由联结链。

柔性高分子链的理想状态◆如果高分子主链上没有单键，则分子中所有原子在空间的排布是确定的，即只存在一种构象，这种分子就是刚性分子。

◆如果高分子主链上虽有单键但数目不多，则这种分子所能采取的构象数也很有限，柔性不大柔性高分子链的外形呈椭球状。

随着分子的热运动，高分子链的构象不停地发生变化。

无规线团：通常把无规则地改变着构象的椭球状高分子二、聚集态结构与内聚能1、食品形态微观结构——按分子的聚集排列方式主要有三种类型:晶态：分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序液态：分子间的几何排列只有近程有序（即在1-2分子层内排列有序)，而远程无序气态：分子间的几何排列不但远程无序，近程也无序两种过渡态——玻璃态（无定形）：分子间的几何排列只有近程有序，而无远程有序，即与液态分子排列相同液晶态：分子间几何排列相当有序，接近于晶态分子排列，但是具有一定的流动性(如动植物细胞膜和一定条件下的脂肪)——凝胶态：有一定尺寸范围的粒子或者高分子在另一种介质中构成的三维网络结构形态，或者说另一种介质（例如：水、空气）填充在网络结构中①粒子凝胶：具有相互吸引趋势的粒子随机发生碰撞形成粒子团，当这个粒子团再与另外的粒子团发生碰撞时又形成更大的粒子团，最后形成一定的结构形态.②聚合物凝胶：都是由细而长的线形高分子，通过共价键、氢键、盐桥、二硫键、微晶区域、缠绕等方式形成交联点，构成一定的网络结构形态2、内聚能：1mol的聚集体气化时所吸收的能量高分子链上的极性基团的极性越小，单位摩尔体积中的内聚能就越低，高分子链的柔软性就越好3、食品主要成分结构形态蛋白质：一级结构、二级结构、三级结构、四级结构脂肪：层状、六方形Ⅰ、六方形Ⅱ、立方碳水化合物：单螺旋结构：直链淀粉双螺旋结构：角叉菜胶P25 图2-33 蛋盒结构：海藻酸盐P27 图2-35三、食品中的水分1、水的基本物性1）H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性，这种极性使分子之间产生引力.2）由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体，因此可以在三维空间形成多重氢键，形成氢键网络结构水的分子团——多孔隙构造准稳定系统——每个水分子在结构中稳定的时间仅在10-12s左右，在极短的时间内，于其平衡位置振动和排列，并不断有水分子脱离和加入某一个分子团，这也是水具有低黏度和较好流动性的根本原因2、水与离子、亲水溶质间的相互作用离子和有机分子的离子基团与水形成水-离子键，其键能虽然远小于共价键，但是却大于水分子间的氢键，使水分子的流动性下降例如：在淀粉糊中加入糖，糖与水的结合改变淀粉的糊化，使糊化和糊化后的老化(β化)速度减慢。