食品流变学的研究进展_刘志东

粘性流体的分类： 牛顿流体、非牛顿流体、塑性 流 象。因此， 这种现象也称为逆触变现象。
仁蛋白质的电泳分析和各种功能特性的研究分析。杏 提取法、液提取、三氯乙酸等有机溶剂法等。
仁分离蛋白的制备原理就是使杏仁蛋白与杏仁中油
脂、糖类和矿物质等成分相分离的过程。张美枝， 李正 英［５］参照银玉 容等［９］（１９９６）芝 麻 蛋 白 的 分 离 提 取 方 法 ，
３ 小结 杏仁蛋白质中氨基酸含量丰富而且种类齐全， 构
［３］ 杜琨，牟丽丽． 杏仁的营 养 价 值 与 开 发 利 用［Ｊ］． 食 品 研 究 与 开 发， ２００５，２６（ ５） ： １５１￣１５４．
［４］ 卢健鸣，杨春，韩基明，等． 杏仁系列食品生产工艺［Ｊ］． 食品工业科 技，２００２（１０）：５６￣５８．
［５］ 王 章 存，姚 惠 源． 大 米 蛋 白 质 的 酶 法 水 解 及 其 性 质 研 究［Ｊ］． 中 国 粮油学报，２００３，１８（ ５） ：５￣７．
许多文献已经报道并总结了各种食品独特的流变 学特性， 然而这些数值可能是不准确的。因为食品的流 变 学 特 性 可 能 受 食 品 的 种 类 、成 熟 度 、加 工 方 法 、成 分 、 温 度 、时 间 、分 析 方 法 、实 验 技 术 等 因 素 的 影 响 。 因 此 ， 早期流变学的研究主要是一些经验性的测定。近年来 由于食品科学工作者为了提高对食物加工性， 特别是 食 品 的 深 加 工 性 、工 艺 及 设 备 设 计 的 依 据 性 等 的 需 要 ， 食品流变学的研究与应用变得愈来愈广泛。随着研究 的深入， 研究手段和方法亦有了较大地发展，表现在先 进的流变学仪器的引入和开发， 仿真状态下流变学过 程数学模型的建立以及二者的结合进行流变学过程的 模 拟 ［８￣１１］。由 于 食 品 物 料 的 流 变 特 性 与 食 品 的 质 地 稳 定 性和加工工艺设计等有重要关系， 所以通过对食品流 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。
综述
食品研究与开发
２００６．Ｖｏｌ．２７．ＮＯ．１１
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食品流变学的研究进展
刘志东 １， 郭本恒 ２ （ １．上海水产大学食品学院， 上海 ２０００９０； ２．光明乳业技术中心， 上海 ２０００７２）
摘 要： 简要介绍了食品流变学的起源、发展、分类、数学模型， 测量仪器和方法的研究进展情况。 关键词： 食品流变学； 研究； 进展
２．９ 其他蛋白质制备方法
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２１２Leabharlann ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＯＮ ＴＨＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＦ ＦＯＯＤ ＲＨＥＯＬＯＧＹ
ＬＩＵ Ｚｈｉ－ ｄｏｎｇ１， ＧＵＯ Ｂｅｎ－ ｈｅｎｇ２
（ １． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００９０， Ｃｈｉｎａ；
２． Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｂｒｉｇｈｔ Ｄａｉｒｙ Ｃｏ． Ｌｔｄ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００７２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｆｏｏｄ ｒｈｅｏｌｏｇｙ ｏｎ ｉｔｓ ｏｒｉｇｉｎ， ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ， ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ
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。因此， 食品流变学的研究对象是食品及其原 料的力学性质。食品流变学与传统的只注重食品的组 成及其变化的化学方法不同， 它用数学语言， 通过所设 定 的 数 学 模 型 对 食 品 进 行 量 化 的 研 究［３］。
［６］ 张超，郭贯新，张晖． 苦荞麦蛋白质的提取工艺研究［Ｊ］．粮食加工， ２００４，（ １） ： ５５￣５９．
［７］ 赵东海，张建平，王云． 米 糠 蛋 白 提 取 工 艺 和 功 能 性 质 评 价［Ｊ］． 食 品工业，２００５（ ５） ： ９￣１１．
［８］ 郝 利 平，郝 林． 黑 大 豆 与 扁 豆 活 性 蛋 白 质 提 取 工 艺 的 研 究［Ｊ］． 农 业 工 程 学 报，２００２，１８（３）：１１７￣１１９．
２ 食品流变学的分类及其数学模型的发展 自然界中物质的存在形式可以分为两大类： 一类
是在没有外部因素作用下会保持自身形状的物质称为 固体； 另一类是只有在容器里才能获得自身形状的物 质称为流体， 包括液体和气体［１２］。食品流变学根据食品
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的流变特性分为粘性流体和粘弹性流体两大类。
发， 研究杏仁蛋白质的提取利用具有积极的经济和现
离心 ２０ ｍｉｎ，去除表面油层，取上清液→用 ０．１ ｍｏｌ／Ｌ 的 实意义。
ＨＣｌ 将上清液的 ｐＨ 调至 ４．５， 搅拌 １５ ｍｉｎ→ ４ ０００ ｒ／ｍｉｎ
条件下离心 ２０ ｍｉｎ， 取沉淀用蒸馏水洗 ５～７ 次， 再用 ０．１ ｍｏｌ／Ｌ 的 ＮａＯＨ 调节 ｐＨ 至 ７．０→真空冷冻、干燥→ 分离蛋白 ２．７ 超临界 ＣＯ２ 流体萃取在蛋白质提取前的处理
不通过坐标原点的直线， 直线和纵轴的交点为屈服应
食品流变学是研究食品在力的作用下变形或流动 的科学。因此， 应力和应变对于食品流变学研究而言都
力， 直线的斜率为表观粘度 ηｐ。当 ｎ＞１ 时， 表示具有屈 服应力的胀塑性流体。胀塑性流体在流动开始时随着
是极其重要的。食品流变学特性主要是通过测定应力 剪切速率的逐渐增大， 曲线斜率也不断上升， 即表观粘
原料→脱脂→脱脂杏仁粉→粉碎→洗涤→离心分 离→干燥 →杏仁浓缩蛋白质
参考文献：
［１］ 杨潞芳． 反胶束法分离杏仁蛋白和油脂的研究 ［Ｄ］． 山西农业大 学研究生毕业论文， ２００４．
［２］ 李科友，史清华，朱海兰，等． 苦杏仁主要营养成分研究［Ｊ］． 西北农 林学报，２００３，１２（ ２） ： １１９￣１２１．
与应变对时间的函数来确定， 这种特性可以用坐标图 度随剪切速率的增加而加大。
解或数学模型来表示。研究发现流体的流型可以通过 ２．１．４ 触变性流体
研究其流变曲线的形状加以确定， 而流变曲线又可以
触变性流体是指流体在振动、搅拌、摇动时， 其 表
用一定的数学模型进行描述。数学模型是通过用数学 观粘度减少， 流动性增加， 但静置一段时间后， 流动又
并作相应的改动， 制备了苦杏仁的分离蛋白。工艺流 成比例接近于国际参考模式， 是很好的植物蛋白质资
程如下：
源。已有资料报道杏仁蛋白质具有优良的功能特性，
苦杏仁→高速万能粉碎机中粉碎→研钵中研磨→加 是良好的食品添加剂 。因此， 随着对杏仁的进一步开
入 ２５ 倍蒸馏水，磁力搅拌器搅拌 １ ｈ→４ ０００ ｒ／ｍｉｎ ，
作者简介： 刘志东（ １９７６－ ） ， 男（ 汉） ， 博士研究生， 研究方向： 食品生物技术。
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杏仁分离蛋白是纯度很高的蛋白质， 适合用于杏
目前蛋白质的提取方法还有很多， 如超声波增溶
ｍｏｄｅｌｅｓ， ｍｅａｓｕｒａｂｌｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｒｏｇｒｅｓｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｆｏｏｄ ｒｈｅｏｌｏｇｙ； ｒｅｓｅａｒｃｈ； ｐｒｏｇｒｅｓｓ
流变一词来源于希腊语“ ｒｈｅｏ”— ——意为流动。流 变学（ Ｒｈｅｏｌｏｇｙ） 是研究物质在力的作用下变形和流动 的科学， 属于力学的一个分支。１７ 世纪英国科学家虎 克（ Ｒｏｂｅｒｔ Ｈｏｏｋｅ） 和牛顿（ Ｉｓａａｃ Ｎｅｗｔｏｎ） 等人建立了粘 弹性和流体力学理论； １８５３ 年， Ｍａｘｗｅｌｌ 指出物质的粘 性现象可以用一个线 性一阶微分方程加以描述 ； １８７４ 年， Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ 发展了线性粘弹性理论并建立了迭加原 理； ２０ 世纪初， 张量分析的应用使许多问题的进一步 数量化探讨成为可能［１］。１９２９ 年， 美国化学家宾汉（ Ｅ．Ｃ． Ｂｉｎｇｈａｍ） 提出了流变学的概念， 从此流变学 作 为 一 个 独立的学科开始形成； 同年， 美国流变学会在华盛顿成 立； 随后， 各国相继成立流变学会。１９４８ 年 ９ 月在荷兰 举行了首届国际流变学会议。此后， 每隔 ５ 年在不同会 员国举行。１９６８ 年 ８ 月， 日本京都国际流变学会议后， 改为每隔 ４ 年召开一次。随着流变学的不断发展， 逐渐 形 成 了 食 品 流 变 学 、生 物 流 变 学 、血 液 流 变 学 等 分 支 学 科［２］。
此后， 食品流变学在食品工业中得到了广泛的应用。 １９８４ 年 ， 普 伦 提 斯（ Ｊ．Ｐｒｅｎｔｉｃｅ） 出 版 了《 食 品 流 变 学 测 量》 一书。该书不但解决了食品流变学性质的测量问 题， 而且还从微观结构的角度解决了流变学性质的变 化规律， 为食品流变学理论应用于生产工艺过程提供 了依据［５］。１９８９ 年， 川端晶子编著的《 食品物性学》一书 主要从食品的流变性质和质构两个方面论述了食品的 胶体体系特征， 凝胶状食品、凝脂状食品、细胞状食品、 纤维状食品和多孔状食品的物理特性［６］。１９９７ 年 ３ 月， 在瑞士苏黎世举行了第一届国际食品流变学和质构特 性研讨会。来自 ２０ 个国家的 １７０ 多名专家就食品加工 中质构的形成， 质构、流变学特性和食品质量 ， 流变学 方法和质构分析方法以及复杂体系的流变学行为等问 题进行了互动交流［７］。