食品物性学复习资料.
食品物性学期末总复习
食品物性学期末总复习填空题:1.键合力包括共价键、离子键、金属键。
在食品中主要是共价键和离子键。
2.离子键又称盐键或盐桥,它是正电荷与负电荷之间的一种静电相互作用,吸引力与电荷电量的乘积成正比,与电荷点间的距离平方成反比,而且没有饱和性和方向性。
3.非键合原子间和分子间的相互作用力包括范德华力、氢键力和其它作用力(静电力、诱导力色散力、氢键、疏水键、空间力、排空力)。
4.键合原子间和分子间的相互作用力包括范德华力、氢键力。
5.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单键。
6.聚集态主要有哪几种:气态、液态、结晶态、液晶态、玻璃态(无定形)。
7.玻璃化转变温度确定方法:差式扫描量热法(DSC)、动态机械热分析法(DMTA)和Gordon-Taylor 经验公式法。
8.胶原蛋白是动物体内最多的一种蛋白质,占动物体总蛋白的20%~25%,对肉的嫩度有很大影响。
9.细胞壁的主要成分:纤维素、果胶质和半纤维素,有些还含有木质素、疏水的角质、木栓质和蜡质等成分。
10.黏弹性食品是指具有固体的弹性又具有液体的黏性这样两种特性的食品。
11.麦克斯韦模型由一个弹簧和一个黏壶串联组成,形象地反映应力松弛过程。
12.开尔文模型由一个弹簧和一个黏壶并联组成,描述食品的蠕变过程。
13.食品质构研究方法有仪器测定和感官检验两种方法14.颗粒密度指颗粒组织结构完整情况下质量与体积之比。
与水分含量有关。
表观密度指材料质量与包含所有孔隙的材料体积之比。
15.评价复水性优劣往往采用可湿性、下沉性、可分散性和可溶性。
16.食品材料的导热性能不但与组成成分有关,而且与组织结构、孔隙大小、孔隙形状、孔隙分布、孔隙填充物质等有关。
17.远红外辐射对食品中水和其它物质分子的特殊振动效果,还是促进分子间互相结合,交联的动力,对食品的熟成(陈化)有一定作用18.反射光提供了食品表面特征信息,如颜色、表面缺陷、病变和损伤等,而光的吸收和透射则是食品内部结构组成、内部颜色和缺陷等信息的载体。
食品物性学复习
食品物性学课后习题汇总Physical properties of foods考试占总分的40%;题型:名词解释(每题3分,24分);判断(每题1分,15分);填空(每题0.5分,14分);简答与分析题(9题,47分)。
1.1 食品物性学的概念及其影响作用?食品物性学是讲述食品和食品原料的物理性质和工程特性,如力学特性、流变学特性、质构、光学特性、介电特性和热特性等。
影响作用:上述特性与食品组成、微观结构、次价力、表面状态等因素相关,进而影响食品的流动性、凝聚性、附着性、质构和口感;影响食品某些组分的扩散性、松弛性和质量稳定性,与食品生物化学反应速率相关联;影响食品对光、电、热的反应,食品分析检测相关联。
1.2 食品物性学的主要研究内容?食品的形态、食品的质构及其描述、食品的流变特性、光电热特性、食品物性和微观结构等方面。
1.3 食品物性学的主要特点?食品物性学的研究材料相当复杂,有些是生命的活体,有些是特殊组织结构的物质,高分子和小分子物质的混杂。
还与力学、电学、光学、热学等许多课程有联系。
2.1 食品结构、形态和基本物理特性的相关概念?(1)食品微观结构(三种),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高分子结构:由许多小分子单元键合而成的长链状分子。
(2)食品微观形态(五种)气态:分子间的几何排列不但远程无序,近程也无序。
液态:分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序。
结晶态:分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序。
液晶态:分子间的几何排列相当有序,在某方向上接近于晶态分子排列,具有一定的流动性。
玻璃态(无定形):分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序,即与液态分子的排列相似。
是一种过渡的、热力学不稳定态。
(3)食品的基本物理特性包括:单体尺寸、综合尺寸、外观形状、面积、体积、密度、孔隙率等。
2.2 分子作用力的方向性和饱和性对食品物性有何影响?分子内原子之间有相互作用力,分子之间也有相互作用力。
食品材料与物性学复习
食品材料与物性学复习资料一、简答题1、简述食品材料的形态特征?答:对于食品材料,以半固态的凝胶和液态的溶胶形态存在较多,是高分子和小分子交联混合,网状骨架和分散物质相互贯穿,局部晶态、液晶态、液态和玻璃态可能共存的混合形态。
2、影响乳粉速溶的因素答:乳粉、水、空气三相体系的接触角;乳粉之间的空隙大小;毛细管的收缩作用;乳糖;乳粉的其它性质;3、液态分散系统不稳定现象?答:溶解生长;奥氏熟化;聚结;聚集;胶溶作用;沉淀4、研究食品电特性的意义?答:有前途的加工新技术;最富效果的加工处理;保鲜的主要手段;有方便、卫生、易控制等特点;对食品加工自动化、品质控制精确化提供了重要手段。
5、远红外辐射在食品加工中的应用特点答:食品不必接触热源或传热介质即可加热;在食品周围保持低温状态下即可加热食品;加热可不受周围气流影响;加热速度快、效率高;一般只产生热效果,不会引起物质的化学变化。
6、为什么有人把粉体列为“第四种物态”?答:因为粉体具有与液体相类似的流动性,具有与气体相类似的压缩性,也具有固体的抗形变能力7、粉尘爆炸的预防措施?答:地窖和地道增压;布筒过滤器系统;用矿物油抑制粉尘;防止粉尘散发;设备的冲洗;成文的厂房管理程序。
8、简述散粒体的自动分级的原因?答:①散粒体具有液体的性质,对分散在散粒体中的颗粒有浮力作用,促使相对密度小的颗粒上浮;②散粒体在受扰时较松散,使小颗粒能往下运动以填补空隙;③表面光滑的球形颗粒,在散粒体中所受阻力较小,容易向下运动,而粗糙颗粒或片状粒受阻大而留于上层。
9、简述质构测定仪micro stable system测试的主要过程?答:在程序控制下,可安装不同传感器的横臂,在设定的速度下上下移动,当传感器与被测物体接触达到设定的触发应力或触发深度时,计算机以设定的记录速度开始记录,并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。
10、简述你对剪切稀化现象的解释?答:有假塑性流动性质的液体食品,大多含有高分子的胶体粒子,这些粒子多由巨大的链状分子构成。
食品物性学
1.名词解释:食品物性学2.食品物性学研究的主要内容。
3.食品物性学要解决的主要问题。
1.食品胶体系统的分类有哪些?2.非牛顿流体的分类有哪些?3.假塑性液体的流动特征及特性曲线。
4.黏弹性体的特点有哪些?应用质地学基础知识写出对冰激凌、羊肉、苹果、薯片的感官评价结果。
如何正确对食品的质地进行分析?(对食品质地的评价方法有感官评价法和仪器评价法,分别介绍其方法及特点,能列举3-4种测定仪器。
)1.影响水分子团构造的因素有哪些?功能性水具有哪些特征?2.为什么陈酒的口感好?3. 影响液体黏度的因素有哪些?4. 测定泡沫表面张力的方法有哪些?1.固态与半固态食品按组织形态可分为哪几种?每种分别列举3-4种食物,及其常用的物性测定仪器或指标。
2.烹饪时,蔬菜经加热、煎炒等处理,有的还能保持脆性,有的则很容易软化,试分析原因。
3.膨化干燥法有哪些膨化设备,膨化原理是什么,可用到哪些食品中?4.粉体食品摩擦角指的是什么,有哪几种?食品颜色的测定方法和仪器有哪些?举例说明食品光学性质有哪些应用?举例说明食品热物性在食品生产中的应用研究食品电特性的意义有哪些?利用食品电特性加工的课题有哪些?举例说明食品电物性在食品加工生产中的应用。
1、食品物性学:是以食品(包括食品原料》为研充对象,研究其物理性质和工程特性的一门科学。
2、内聚能:定义为1mol的聚集体汽化时所吸收的能量。
3、结品态:分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序。
4、液品态:分子问儿何排列相当有序,接近于品态分子排列,但是具有一令定的流动性(如动植物细胞膜和一定条件下的脂助).5、破璃态:分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序,即与液态分子排列相似.6、粒子故胶:具有相互吸引趋势的离子随机发生能撞会形成粒子团,当这个粒子国再与另外的粒子国发生凝握时又会形成更大的较子团,最后形成一定的结构形态。
7、聚合物磁胶:是由细而长的线形而分子,通过共价健,氨健、盐桥、=依健、微品区域、缠绕等方式形成交联点。
食品物性学
食品物理性质:以食品(食品原料)的物理性质为研究对象的科学。
食品的物理性质:这是一门研究食品(食品原料)的物理性质的科学。
8.7.8.7包括两个方面的研究:8.7.8.7 1.食品本身的理化特性分析8.7.8.7 2.人类感官生产的感官特性研究从加工的角度看,一次产品加工一次,例如用作食用油,糖,奶粉,面粉和其他食用油,糖,奶粉,水产品以及其他食用油,糖,奶粉,面粉和半成品,例如面团,面包,糕点,果汁等米粉和其他半成品以及面团,面包,蛋糕,果汁,米粉等制成品可以分为无机,有机和多孔结构。
它们可以分为无机,有机和多孔结构。
从食物形式上讲,它们可以分为液体,凝胶,细胞,纤维和多孔食物。
食品的机械性能是指食品在力的作用下变形,振动,流动和破裂的规律,以及机械性能与感官评价之间的关系。
1,食品的机械性能是指食品在力的作用下变形,振动,流动和破裂的规律,以及它们与感官评价之间的关系。
8.5感觉评估的重要内容;8.5与食物的生化变化和变质密切相关;8.5与食品加工密切相关。
食品的电性能主要是指食品及其原料的电和介电性能,以及其他电磁和物理性能。
它主要是指食品及其原料的电和介电特性,以及其他电磁和物理特性。
研究领域:1.食品质量监测(无损检测)。
2.电磁物理处理(静电场保存,微波加热,电渗脱水等)电磁物理处理(静电场保存,微波加热,电渗脱水等)3.食品的热特性为了改善商品化和保存和现代食品的循环功能,加热,冷却和冷冻已成为食品加工的最基本方法。
为了改善现代食品的商品化,保存和流通功能,加热,冷却和冷冻已成为食品加工的最基本方法。
8.7.8.7主要研究食品加工中的比热容,潜热,相变定律,传热定律和温度相关的热膨胀定律。
主要研究对象是食品加工过程中的比热容,潜热,相变定律,传热定律和温度相关的热膨胀定律。
目的是提高食品质量。
食物的光学特性是指食物物质对光的吸收,反射和感觉响应。
它是指光的吸收和反射以及食物物质的感官反应特性。
(完整word版)食品物性学复习知识点
食品物性学复习知识点一、名词解释1、食品物性学:是以食品(包括食品原料)为研究对象,研究其物理性质和工程特性的一门科学.2、内聚能:定义为1mol的聚集体汽化时所吸收的能量。
3、结晶态:分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序。
4、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)。
5、玻璃态:分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序,即与液态分子排列相似。
6、粒子凝胶:具有相互吸引趋势的离子随机发生碰撞会形成粒子团,当这个粒子团再与另外的粒子团发生碰撞时又会形成更大的粒子团,最后形成一定的结构形态。
7、聚合物凝胶: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。
8、黏性:是表现流体流动性的指标,阻碍流体流动的性质。
9、牛顿流体:流动状态方程符合牛顿定律的流体统称为牛顿流体;非牛顿流体:流动状态方程不符合牛顿定律,且流体的黏度不是常数,它随剪切速率的变化而变化,这种流体称为非牛顿流体。
10、胀塑性流体:在非牛顿流动状态方程式中,如果1〈n〈∞,称为胀塑性流动;即随着剪切应力或流速的增大,则黏性食品的流变特性a 也随着增大。
11、塑性流体:当作用在物质上的剪切应力大于极限值时开始流动,否则物质就保持即时形状并停止流动,具有此性质的物质称为塑性流体。
12、触变性流体:指当液体在振动、搅拌、摇动时,其黏性减少,流动性增加,但静置一段时间后,流动又变得困难的现象。
13、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的系统;在这一系统中,微粒子被称为分散相,分散的气体、固体或液体的介质被称为分散介质,也称连续相。
14、黏弹性食品:指既具有固体的弹性又具有液体的黏性这样两种特性的食品.15、泊松比:固体在受到轴向拉伸或压缩应力时,轴向会伸长或缩短产生轴向应变,同时为了维持体积,径向也产生应变;对于一定的物质,其径向应变与轴向应变的比值往往是一个常数,称为泊松比,记作u.16、应力松弛:指试样瞬时变形后,在变形(应变)不变的情况下,试样内部的应力随时间的延长而减少的过程;蠕变:与应力松弛相反,指把一定大小的力(应力)施加于黏弹性体时,物体的变形(应变)随时间的变化而逐渐增加的现象。
食品物性学复习
食品物性学复习一、食品流变学特性1、流变学是研究物质的流动和变形的科学,主要研究作用在流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。
2、粘性食品分为两类:符合牛顿粘性定律的液体成为牛顿流体;不符合牛顿粘性定律的液体为非牛顿流体3、牛顿流体是指在受力后极易变形,且剪切应力与变形速率成正比的低粘性流体,粘度是一个不随流速而变化的常量。
二、食品的质构1、ISO 规定的食品的质构是指:力学的、触觉的、视觉的、听觉的方法能够感知的食品的流变学特性的综合感觉。
2、食品质构的特点:①质构是食品成分和组织结构所决定的物理性质②属于机械的和流变学的物理性质③不是单一性质,是多因素决定的复合性质④主要由食品与口腔、手等人体部位接触而感觉的⑤与气味、风味等化学反应无关⑥质构的客观测定结果用例、变形、时间的函数表示3、研究食品质构的目的:①解释食品的组织结构特性②解释食品在烹饪和加工过程中所发生的物理性质变化③提高食品的品质④为生产功能性好的食品提供理论依据⑤明确食品物性的一起测定和感官检验的关系4、食品质构的分类:机械特性;几何特性;其他特性5、质构分析:是让仪器模拟人的两次咀嚼动作,记录并描绘出力与时间的关系,并从中找出与人感官评定所对应的参数,又称“二次咀嚼测试” 。
三、食品的基本物理特征1、圆度:表示物体角棱的锐度,它表明物体在投影面内的实际形状和圆形之间的差异程度2、食品的球度:表示物体实际形状和球体之间的差异程度3、两个计算题4、复水性:指粉末食品重新吸附水分的能力,在食品、医药、添加剂等领域也称速溶性。
复水性优劣可用以下四个指标评价:可湿性、下沉性、可溶性、可分散性。
5、散粒体的特征:摩擦性、流动性、形状随容器形状而变、对挡护壁面产生压力、颗粒之间存在间隙、抗剪切能力取决于所受的垂直压力、不能抵抗大力、粉尘爆炸性。
6散粒体的摩擦特性可以用壁面摩擦角、滑动摩擦角、休止角和內摩擦角来表述。
滑动摩擦角是反应物料与接触固体表面的摩擦性质,而休止角和內摩擦角则反应物体内在摩擦力。
食品物性学复习资料.
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。
食品物性学复习资料(完全版)
09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。
(完整word版)食品物性学期末复习材料(简答题、论述题)
食品物性学考试资料简答题1、为什么番茄酱摇动后容易从瓶子里倒出来?2、淀粉糊化过程中的粘度变化:3、为什么陈酒的口感好?4、各种成分对起泡性及泡稳定性的影响:5、消泡原理:6、果实成熟过程的变化:7、分析假塑性流体流动特性曲线及解释假塑性流动的机理:8、胀塑性流体流动的机理9、解释黏弹性体的特点威森伯格效果及其形成原因:10、四要素模型(伯格斯模型)11、感官检验的方法:12、表面积的测量方法:13、小麦压缩曲线的分析:14、许多含水量较高的食品放在冰箱里被冻结以后其品质会下降,解释其原因。
15、分析下图:16、巧克力与可可脂的测定17、极化的微观机制:18、静电场处理的原理:19、电渗透原理:20、微波加热的原理及特色:21、两种不同成熟度的番茄反射率曲线分析:22.牛奶为什么是白色的?23.固体食品的形状和尺寸有什么特征?如何来描述它们?24. 固体食品的体积和表面积各有那些测量方法?25.食品的真是密度有那些测量方法?26.影响液态食品的粘度的因素有哪些?各因素对粘度有怎么样的影响?27.液态食品的流变性质如何测定?28.食品质构有何特点?29.如何评价食品的品质?影响食品品质的因素有哪些?30.农业物料的摩擦力受哪些因素的影响?31.散粒体排料时经常出现结拱现象,在实际生产中如何防止这一现象发生?32.散粒体产生自动分级的现象的原因是什么?33.什么是玻璃化转变温度?发生玻璃化转变时有什么现象?34.何为食品的主动电特性和被动电特性?35.利用直流电流对食品进行加工和测定的例子有那些?举例说明。
36.利用光透性测定法检测食品的前提是什么?有哪些典型的应用?37.食品物性学研究的主要内容38.食品物性学研究的主要方法39.食品物性学要解决的主要问题40.食品的微观形态结构主要有哪几种?41、粒度分布和测量的方法?42.如何进行谷物、新鲜果蔬的评价?43.食品流变学有哪些内容?44.液态食品有哪些基本特征?45.应用食品流变学的基本原理设计一个食品的配方、制作、生产的工艺路线。
食品物性学-2015
约200 nm
光学显微镜 不能透过滤纸
透光性
透明
显示廷德尔现象
很混浊
第一节 食品物质的胶黏性
3、分散系统的胶体:
–按照胶体粒子在分散系统中的存在状态,可以把胶体系 食品胶体系统的分类 统分成9种。
连续相 分散相 气体 液体 类别名称 气溶胶 食 品 举 例 弥漫香气的雾
固体
气体 液体
粉 末
泡 沫 乳胶体 悬胶体 溶 胶
表观密度:包括粉末间隙在内的单位体积粉体的质量。
孔隙率:一定体积的粉末中,空隙所占体积的比率。 孔隙率=V0/V=(V-V1)/V ❃ 气泡(bubble):在液体中分散有许多气体的分散系统
第一节 食品物质的胶黏性
❃ 乳胶体:
两种互不相溶的液体,其中一方为微小的液滴分散在另 一方液体中的胶体。
第一章 绪 论
食品物性学的定义和内容
食品物性学的定义 食品的力学性质
食品的热学性质
食品的电学性质 食品的光学性质
食品物性学研究的目的和学科特点
第一节 食品物性学的定义和内容
1、食品物性学的定义:
食品物性学是研究食品(包括食品原料)物理性质的一 门科学。
研究内容不仅包括对食品本身物理性质的分析研究,也 包括人的感官对食品物理性质的所谓感觉性质的研究。 食品的化学性质,包括:甜、酸、苦、咸、味、涩、香 气等。 食品的物理性质,包括:食品的软硬、黏稠、酥脆性、 爽滑感、形状、色泽、温度等。
第二节 食品流变学
1、食品流变学概述
流变学(rheology):研究物质在力作用下变性或流动,以 及力的作用时间对变形的影响的科学。
流变学的研究对象一般指:油脂、橡皮、淀粉、蛋白、 等力学性质介于固体和液体之间的物质。对这些物质的黏 性、塑性、触变性、黏弹性等现象进行研究,从这些物质 的构造、组成上解释以上现象,找出其表现规律。
食品物性学复习资料资料
第 3 章 黏性食品的流变特性
一.黏性及牛顿黏性定律
1、黏性是表现流体流动性质的指标,阻碍流体流动的性质
2、牛顿黏性定律
• 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: έ = θ/dt =dx/dy/dt=du/dy 单位 S-1 也
称为速度梯度 又因为剪切应力σ=F/A
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:
六、植物性细胞结构
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
①未成熟的果实细胞间含有大量原果胶,它不溶于水,与纤维素、半纤维素等组 成坚固的细胞壁,组织坚硬。 ②随着成熟的进程,原果胶水解成水溶性果胶,溶入细胞液内,使果实组织变软 而有弹性。 ③最后,果胶发生去甲酯化作用,生成果胶酸,果胶酸不会形成凝胶,果实变成 软溏状态。
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
非牛顿流动状态方程:σ = k·έ ( 1< n <∞ ,0 < n <1) • 其中 k 为黏性常数,与流体浓度有关; n 为流态特性指数 n =1 时为牛顿流体公式 k= ŋ
物性学
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。
食品物性学期末复习资料
⾷品物性学期末复习资料第⼀章绪论1,⼀般认为,决定⾷品质量的主要因素有:视觉效应,化学感应,⾷品质构特性(前三者感官特性),营养价值第⼆章⾷品的主要形态与物理性质⽓态:分⼦间的⼏何排列不但远程⽆序,近程也⽆序。
液态:分⼦间的集合排列只有近程有序,⽽远程⽆序。
结晶态:分⼦间的集合排列具有三维远程有序。
晶体态:分⼦间集合排列相当有序,在某⽅向上接近于晶态分⼦排列,具有⼀定的流动性。
玻璃态(glass state):分⼦间的集合排列只有近程有序,⽽远程⽆序,即与液态分⼦排列相似,是⼀种过渡的、热⼒学不稳定态。
泡沫 : 泡沫是指液体中分散有许多⽓体的分散系统。
⽓体由液体中的膜包裹成泡,把这种泡称为⽓泡,有⼤量⽓泡悬浮的液体成为⽓泡溶胶。
当⽆数⽓泡分散在⽔中时呈⽩⾊,这便是⽓泡溶胶。
乳胶体:乳胶体⼀般是指两种互不相溶的液体,其中⼀⽅为微⼩的液滴,分散在另⼀⽅液体中。
根据分散相和连续相的不同可以分为⽔包油型(O/W)和油包⽔型(W/O)。
连续相与分散相间可以转换,称为相转换。
第3章黏性⾷品的流变特性1,Newton流体是的概念及其数学表达式⽜顿流体的特征: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。
(1)Newton流体的流变曲线是⼀条经过原点的直线,其斜率即为流体的黏度,斜率⼤⼩代表黏度的⾼低。
(2)黏度值是个常数,不受剪切速率或剪切应⼒单⽅⾯变化的影响,只有它们同时变化才能影响黏度值。
(3)只要有⼒作⽤即流动,⽆论⼒⼤⼩。
2,⾮Newton流体包括塑性流体、假塑性流体(剪切变稀)、胀塑性流体(剪切变稠)、触变性流体、流凝性流体等多种3,幂定律模型将⾮Newton流体的黏度描述为速率梯度或剪切速率绝对值的指数函数:σ=k(dvx/dy)n=k?n,4,假塑性流体(1)概念:在⾮⽜顿流体流动状态⽅程中,当05. 胀塑性流体(1)概念:在⾮⽜顿流体的流动状态⽅程中,如果16. 塑性流体(1)概念:当作⽤在物质上的剪切应⼒⼤⾬极限值时,物质开始流动,否则物质就保持即时状态并停⽌流动。
(完整)食品物性学复习重点总结,推荐文档.docx
食品物性学1、食品物性学是研究食品(包括食品原料)物理性质的一门科学。
2、物理性质对食品口感的影响更大。
3、分散系统组成:分散相,分散介质(也称连续相)。
4、连续相决定了食品的基本口感,分散相是食品细微口感差别的决定性因素。
5、多相乳胶体 (multilayer emulsion) ,把 (O/W) 或 (W/O) 型乳胶体整个看成一个连续相,再向其中加入水或油后,得到的一种均一体系。
包括W/O/W或O/W/O型乳胶体。
6、乳胶体类型的判断:① 稀释法:将 1 滴乳胶液滴滴入水中,如果它能扩散到整个水中,就是O/W型,反之就是W/O型。
② 导电法:水和油的导电性质有很大差异,用电流计的两极插入乳胶液中,入会路线是通电,则为O/W型,反之为W/O型。
③ 色素染色法:利用色素是否溶解于连续相来判断。
用不溶于油的水溶性色素(如甲基橙)加入乳胶体中,如果溶解,则为O/W 型,反之为W/O 型。
7、凝胶的形成机理:由纤维状高分子相互缠结,或分子间键结合,得到三维的立体网络结构而形成。
水保持在网络的网格中,全体失去流动性质。
8、离浆:凝胶经过一段时间放置后,网格会逐渐收缩,并把网格中的水挤出来。
9、流变学 (rheology) :研究物质在力作用下变性或流动,以及力的作用时间对变形的影响的科学。
10、黏度的概念 (viscosity) :流体在流动时,阻碍流体流动的性质称为黏性。
黏性是表征流体流动性质的指标。
11、黏性产生的原因:从微观上讲就是流体受力作用,其质点间作相对运动时产生阻力的性质。
这种阻力来自内部分子运动和分子引力。
12、黏度的值等于流体在剪切速率为 1 s-1 时所产生的剪切力,单位是Pa· s(泊),常用单位有厘泊(cP)。
13、牛顿流体:凡是符合牛顿流动状态方程的液体(n=1),即应力与剪切速率成正比的流体(黏度不随剪切速率的变化而变化),称为牛顿流体。
特点: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。
食品物性学
食品物理性质:以食品(食品原料)的物理性质为研究对象的科学。
食物的物理特性:这是一门研究食物物理特性(食物成分)的科学。
8.7.8.7包括两个方面的研究:8.7.8.7 1。
食品本身理化性质分析8.7.8.7 2。
人类感官生产的感官特性研究从加工的角度来看,一个产品经过一次加工,例如用作食用油、糖、奶粉、面粉等食用油、糖、奶粉、水产品等食用油、糖、奶粉、面粉和面团、面包等半成品,糕点、果汁等米粉等半成品以及面团、面包、蛋糕、果汁、米粉等制成品可分为无机、有机和多孔结构。
它们可分为无机结构、有机结构和多孔结构。
从食物形态上看,可分为液体、凝胶、细胞、纤维和多孔食品。
食品的力学性能是指食品在外力作用下的变形、振动、流动和破碎的规律,以及机械性能与感官评价的关系。
1食品的力学性能是指食品在外力作用下的变形、振动、流动和破裂的规律及其与感官评价的关系。
8.5感官评价的重要内容;8.5与食品的生化变化和变质密切相关;8.5与食品加工密切相关。
食品的电学性质主要是指食品及其原料的电、介电性能,以及其他电磁和物理性质。
主要是指食品及其原料的电、介电性能,以及其他电磁和物理性质。
研究领域:1。
食品质量监测(无损检测)。
2电磁物理处理(静电场保存、微波加热、电渗透脱水等)电磁物理处理(静电场保存、微波加热、电渗透脱水等)3。
为了提高食品的热特性和保存现代食品的流通功能,加热、冷却和冷冻已成为食品加工最基本的方法。
为了提高现代食品的商品化、保存和流通,加热、冷却和冷冻已成为食品加工最基本的方法。
8.7.8.7主要研究食品加工中的比热容、潜热、相变规律、传热规律和与温度有关的热膨胀规律。
主要研究对象是食品加工过程中的比热容、潜热、相变规律、传热规律和与温度有关的热膨胀规律。
目的是提高食品质量。
食品的光学性质是指食品对光的吸收、反射和感官反应。
光的反射是指食物对光的吸收和反应。
8.7.8.7领域:(糖(a)(糖可通过光学性质(糖度计、酸度计等)测定食品成分);b)食品颜色研究(判断新鲜度、成熟度、食品质量、cr-300色差很小。
食品物性学考试复习题
食品物性学考试复习题食品物性学是一门研究食品材料的物理性质及其在食品加工和储存过程中的变化规律的学科。
以下是一些食品物性学考试的复习题,供同学们参考:1. 食品物性学的定义:- 简述食品物性学的研究内容和重要性。
2. 食品的物理性质:- 列举食品的几种基本物理性质,并解释它们在食品加工中的作用。
3. 食品的流变学特性:- 解释流变学是什么,以及它在食品工业中的应用。
4. 食品的热物理性质:- 描述食品的热传导、热容和比热容,并解释它们对食品加工的影响。
5. 食品的光学性质:- 讨论食品的颜色、透明度和光泽等光学性质,以及它们对消费者选择的影响。
6. 食品的力学性质:- 解释食品的硬度、弹性和韧性等力学性质,并讨论它们在食品加工和评估食品质量中的作用。
7. 食品的水分活度:- 定义水分活度,并讨论它在食品保存和微生物生长中的重要性。
8. 食品的凝胶化和凝固:- 描述食品中常见的凝胶化和凝固现象,以及它们在食品加工中的应用。
9. 食品的乳化和分散体系:- 讨论食品中的乳化和分散体系,以及它们对食品稳定性的影响。
10. 食品的气溶胶性质:- 解释气溶胶在食品中的应用,如泡沫和喷雾干燥。
11. 食品物性学在新产品开发中的应用:- 举例说明如何利用食品物性学原理开发新的食品产品。
12. 食品物性学在质量控制中的应用:- 讨论如何通过测量食品的物理性质来评估和控制食品质量。
13. 食品物性学在食品安全中的应用:- 描述食品物性学如何帮助确保食品的安全性和避免污染。
14. 食品物性学在食品工程中的应用:- 讨论食品物性学在设计食品加工设备和工艺中的作用。
15. 食品物性学的未来趋势和挑战:- 预测食品物性学领域的未来发展趋势,并讨论可能面临的挑战。
结束语:食品物性学是一个不断发展的领域,它对于食品工业的创新和食品质量的保证至关重要。
通过深入理解食品的物理性质,我们可以更好地控制食品加工过程,开发新产品,并确保食品的安全性和营养价值。
食品物性学复习
食品物性学课后习题汇总Physical properties of foods考试占总分的40%;题型:名词解释(每题3分,24分);判断(每题1分,15分);填空(每题0.5分,14分);简答与分析题(9题,47分)。
1.1 食品物性学的概念及其影响作用?食品物性学是讲述食品和食品原料的物理性质和工程特性,如力学特性、流变学特性、质构、光学特性、介电特性和热特性等。
影响作用:上述特性与食品组成、微观结构、次价力、表面状态等因素相关,进而影响食品的流动性、凝聚性、附着性、质构和口感;影响食品某些组分的扩散性、松弛性和质量稳定性,与食品生物化学反应速率相关联;影响食品对光、电、热的反应,食品分析检测相关联。
1.2 食品物性学的主要研究内容?食品的形态、食品的质构及其描述、食品的流变特性、光电热特性、食品物性和微观结构等方面。
1.3 食品物性学的主要特点?食品物性学的研究材料相当复杂,有些是生命的活体,有些是特殊组织结构的物质,高分子和小分子物质的混杂。
还与力学、电学、光学、热学等许多课程有联系。
2.1 食品结构、形态和基本物理特性的相关概念?(1)食品微观结构(三种),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高分子结构:由许多小分子单元键合而成的长链状分子。
(2)食品微观形态(五种)气态:分子间的几何排列不但远程无序,近程也无序。
液态:分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序。
结晶态:分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序。
液晶态:分子间的几何排列相当有序,在某方向上接近于晶态分子排列,具有一定的流动性。
玻璃态(无定形):分子间的几何排列只有近程有序,而远程无序,即与液态分子的排列相似。
是一种过渡的、热力学不稳定态。
(3)食品的基本物理特性包括:单体尺寸、综合尺寸、外观形状、面积、体积、密度、孔隙率等。
2.2 分子作用力的方向性和饱和性对食品物性有何影响?分子内原子之间有相互作用力,分子之间也有相互作用力。
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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。
蛋白质的变性也需要水,因此,当糖存在时蛋白质的变性也会减慢。
3、水与非极性物质的相互作用①疏水水合:向水中添加疏水物质时,由于它们与水分子产生斥力,从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强,使得熵减小,此过程成为疏水水合②疏水相互作用:当水与非极性基团接触时,为减少水与非极性实体的界面面积,疏水基团之间进行缔合,这种作用成为疏水相互作用。
——为什么陈酒的口感好?陈酿的酒在杯中显得“黏”,酒精挥发也慢一些,这可以认为,酒在长期存放中,水分子与乙醇分子形成了疏水性的水合结构。
因此,陈放的酒口感也比较温和,没有即时调制的酒那么“辣”。
四、食品分散体系——(重点)1.分散系统: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。
包括:①分散相:微粒子②分散介质:气体、液体或固体的介质,也称连续相2.分散体系的特点:①分散体系中的分散介质和分散相都以各自独立的状态存在,所以分散体系是一个非平衡状态。
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。
3、食品分散体系的分类(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”就是例子。
(2)胶体分散体系:分散相粒子半径在10-7-10-5cm的范围内,比单个分子大得多。
分散相的每一粒子均为由许多分子或离子组成的集合体。
分散相与分散介质己并非为一个相,存在着相界面。
这种体系有时也简称为“溶胶”。
(3)粗分散体系:分散相的粒子半径在10-5~10-3cm的范围内,可用普通显微镜甚至肉眼都能分辨出是多相体系。
例如悬浮液(泥浆)和乳状液(牛乳)就是例子4、泡沫和气泡的形成与性质泡沫:含有天然或合成界面活性物质的液体分散于介质中,存在大量气泡的状态(球形泡沫),或在大量气泡之间,由很薄的液膜分隔,气泡呈多面体的状态(多面体泡沫)的总称1)泡沫形成原理——气液界面的分子,由于受内部拉力作用,都有向液体内运动的趋向,表面会自发地缩成液滴,或使气泡成球状表面活性物质分散于气水界面时,分子的亲水基团部分便有向水中扩散的倾向,而疏水基团部分趋向气相,使表面能降低。
具有稳定泡沫的作用表面活性物质:使溶液表面张力降低的物质、由亲水性极性基团和疏水性非极性基团组成的2)影响泡沫稳定的主要因素(1)气泡壁液体由于重力作用产生离液现象和液体蒸发,引起泡膜变薄。
(2)表面黏度的影响:泡膜液体黏度越大,膜强度也越大;即使气泡细小,内压较大,离液也比较少,气泡比较稳定(3)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3)消泡原理——消泡剂滴至泡膜时,会在膜表面扩散。
在消泡剂扩散之处,表面张力局部降低,使得这部分膜变得很薄而导致破裂消泡剂性质:分子中也有亲水基和亲油基,难溶于水;比重要小,易浮于液面;表面张力要小,易在液面扩散。
代表性的消泡剂:硅油乳化液、油脂、酒精等水溶性差的液体乳化剂都可作为消泡剂。
五、动物肌肉组织1、肌肉的一般结构:肌肉→肌束→肌纤维→肌原纤维→肌节(一个A带和两个位于A带两边的半个I带)A带:光线较暗的区域I带:光线较亮的区域Z线:I带中央有一条暗M线:A带中央有一条暗线H区:在M线附近有一颜色较浅的区域。
肌节:两个相邻Z线间的肌原纤维肌节是肌原纤维的重复构造单位六、植物性细胞结构果胶作为细胞间质,与纤维素、半纤维素、糖蛋白一起发挥细胞壁的作用①未成熟的果实细胞间含有大量原果胶,它不溶于水,与纤维素、半纤维素等组成坚固的细胞壁,组织坚硬。
②随着成熟的进程,原果胶水解成水溶性果胶,溶入细胞液内,使果实组织变软而有弹性。
③最后,果胶发生去甲酯化作用,生成果胶酸,果胶酸不会形成凝胶,果实变成软溏状态。
第3章黏性食品的流变特性一.黏性及牛顿黏性定律1、黏性是表现流体流动性质的指标,阻碍流体流动的性质2、牛顿黏性定律•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:έ= θ/dt =dx/dy/dt=du/dy 单位S-1 也称为速度梯度又因为剪切应力σ=F/A故牛顿黏性定律:σ= ŋ · έ二.黏性流体的分类及特点•理想流体: 黏度为零的流体•牛顿流体:服从牛顿黏性定律的流体•非牛顿流体:不服从牛顿黏性定律的流体1.牛顿流体:1)剪切应力与剪切速率成正比(σ= ŋ · έ)2)黏度不随剪切速率的变化而变化。
(如图)例如:水、糖液、清炖肉汤等非牛顿流动状态方程:σ= k·έ( 1< n <∞,0 < n <1)•其中k为黏性常数,与流体浓度有关;n为流态特性指数n =1时为牛顿流体公式k= ŋ设ŋ = k·έ则σ= k·έ写成σ= ŋ·έŋ 称为表观黏度,与k ,n 有关,是έ 的函数,表示非牛顿流体在一定流速的黏度2 .假塑性流体在非牛顿流动状态方程式中,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的流动,称为假塑性流动(剪切稀化)。
大多数非牛顿流体都属于假塑性流体原因:1、弱的网络结构被破坏2、有假塑性流动性质的液体食品,大多含有高分子的胶体粒子,这些粒子多由巨大的链状分子构成。
在静止或低流速时,它们互相勾挂缠结,黏度较大,显得黏稠。
但当流速增大时,也就是由于流层之间的剪应力的作用,使比较散乱的链状粒子滚动旋转而收缩成团,减少了相互勾挂,这就出现了剪切稀化现象例如:一些高分子溶液、悬浮液和乳状液,如酱油、菜汤、番茄汁、浓糖水、淀粉糊、苹果酱等3.胀塑性流体在非牛顿流动状态方程式中,当1< n <∞时,表观黏度随剪切速率的增大而增大,称胀塑性流动,也称剪切增稠流动 原因解释:• 具有剪切增稠现象的液体的胶体粒子一般处于致密充填状态,是糊状液体 • 作为分散介质的水,充满在致密排列的粒子间隙中。
当施加应力较小、缓慢流动时,由于水的滑动与流动作用,胶体糊表现出较小的黏性阻力• 用力搅动,处于致密排列的粒子就会一下子被搅乱,成为多孔隙的疏松排列构造,原来的水分再也不能填满粒子之间的间隙、粒子与粒子间无水层的滑润作用,黏性阻力会骤然增加,甚至失去流动性质• 粒子在强烈的剪切作用下结构排列疏松,外观体积增大,这种现象称之为胀容现象。