食品的物理特性
食品物性学对食品加工的应用
食品物性学对食品加工的应用通过学习《食品物性学》这门课程，使我加深了对食品物性概念的正确理解，并学习了测定各物性的仪器，方法以及在食品加工中的应用。
食品物性主要是指食品及食品原料的物理特性和工程特性，包括食品的基本物理特征、食品的流变特性、食品质构、食品热物性、电特性、光学性质等，我们利用这些性质对食品在加工和检测方面的技术不断地研究，来开发新技术和增加经济效益，提高食品质量和获得消费者满意的食品。
下面通过简单的举例来学习各物性在食品生产中的应用：1食品的基本物理特征及应用基本物理性质包括圆度、球度、提及、表面积、密度、空隙率、曲率半径等，由于食品形态的不同，使每一种食品都会以自己固有的状态存在，也就是说我们可以利用基本的物理性质来鉴别不同的食品和食品不同的品质，现在主要有食品分选，分级，品质评价等方面的应用。
我们利用筛分法来分离谷物和种子，可以除去壳，梗或草籽等异物；在果蔬分类中，可以利用带孔的筛子分类器来分离不易产生损伤的物质，剔除不符合规格尺寸大小的水果；对于非球形的水果蔬菜可以采用质量分类器；密度分离法也可以用来分离谷粒和果蔬等，这种方法可以判断果蔬的成熟度；另外，密度分离法还可以用到食品加工的分离工序，比如乳业种用离心法分离乳脂和脱脂乳；"表面积会影响谷物、种子和其他物质在干燥过程中的水分流失，植物叶片面积和组成壳用来划分及预测其蒸发、呼吸及光合作用速度，水果蔬菜的表面积可用来研究贮藏过程中的呼吸速率、浸泡过程中的吸水率等"(节选自李云飞编著的《食品物性学》)。
2食品的流变特性及应用食品流变学(Rheology)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。
在食品的生产过程中，经常要遇到有关食品物质的流动，变形等问题，这此问题不仅反映了食品物质的特性，同时也直接影响到食品的质量，产品加工及设备设计。
食品流变学在食品工业中的应用，"一是用于食品加工工艺方面，根据各种食品物质的不同流变特性，改进加工工艺，或者通过改变食品物质的温度、浓度及加工过程中的剪切速率和受剪切的时间、添加各种表面活性剂等各种方法，改进食品物质的流变特性，使其具有更好的加工性能，提高产品质量。
一般食品的物理特性及冷藏要求
一般食品的物理特性及冷藏要求食品的物理特性对其冷藏要求有着重要的影响。
不同类型的食品具有不同的物理特性，因此需要采取不同的冷藏要求以确保其质量和安全性。
1.pH值：食品的pH值是指其酸碱性的程度。
低pH值食品如果酱、腌制品等能抑制细菌的生长，所以冷藏要求不高。
而高pH值食品如乳制品、肉类等易受到细菌感染，所以需要严格的冷藏要求。
2.湿度：食品的水分含量决定了其湿度要求。
高湿度环境易导致食品水分流失，从而影响品质。
而低湿度则会导致食品变硬和变干。
因此，不同食品根据其水分含量需要相应的冷藏要求。
3. 水分活动度（aw值）：水分活动度是指食品中水分所表现出的自由性。
当水分活动度较低时，微生物的生长受到抑制。
因此，食品的水分活动度也是冷藏要求的重要指标。
4.温度：食品在不同温度下的变化也会对其冷藏要求产生影响。
一般认为，低温可延缓食品中微生物的生长。
因此，许多食品需要在低温下保存以免受到微生物污染。
5.氧气：一些食品，如肉制品和蔬菜，容易受到氧化的影响。
因此，需要将其保存在无氧环境中，或采用其他氧阻隔技术以降低氧气对食品的影响。
根据不同食品的物理特性，制定适当的冷藏要求有助于保持食品的新鲜度和品质。
以下是一些常见食品的冷藏要求：1.肉类：生肉应冷藏在0-4℃的温度范围内，以防止细菌的生长。
熟肉应冷藏在1-7℃的温度范围内，以确保其质量。
2.水果和蔬菜：大多数水果和蔬菜的理想冷藏温度为0-10℃。
但是，一些蔬菜如马铃薯和洋葱在低温下容易变软和变甜。
3.乳制品：牛奶、奶制品和奶酪应冷藏在2-7℃的温度范围内，以防止细菌的生长。
乳制品应存放在阻隔氧气的包装中，以防止氧化。
4.罐装食品：罐装食品应存放在室温下，并避免直接阳光照射。
一旦打开，剩余的食品应存放在冰箱中。
5.煮熟食品：煮熟的食品在室温下会更容易变质，因此应存放在冰箱中。
煮熟的食品应在2小时内放入冰箱以防止细菌的生长。
总之，不同食品的物理特性对其冷藏要求有所不同。
食品物性学简介
纤维素等物含最与比例， 称为营养价值。
前三个属于被感知的因素，因此,通常称为感官特性。 感 官特性是评价食品质量的重要特性.消费者通过食用食 品,可以获得感官上的愉悦.例如对 麻、辣、烫等特殊风味 的追求.对酥脆食品口感追求等。 食品的终极目的是满足人们的物质要求，人们是食 品的生产和消费的主体，食品的感觉性质构成食品物性
但意义和前景却格外引人注目。
四、食品物性学研究的目的
食品加工过程中的物性变化是不可避免的，有些物
性变化是有利的，加工后的食品其物性有利于人们消化 吸收或满足口感，如小麦磨成粉末后加工出不同质构的 面包等；而有些物性变化是不利的，其中冷冻食品、罐 头食品和长期贮藏的果蔬产品，其质构变软、弹性减弱。 为了获得消费者满意的食品，在加工与贮藏过程中，我 们要采取必要的技术手段，如添加一些增稠剂提高产品 的黏弹性、添加氯化钙提高果蔬的硬度等。
了在一些单元操作方面（如杀菌、干燥、蒸馏、熟化、
冷冻、凝固、融化、烘烤、蒸煮等）热物性有着十分重 要的作用外，对食品进行冷热处理，改善其某种品质，
目前也成为令人注目的研究领域。
4 食品的电学性质
对食品电学性质的研究，虽然起步较晚，但随着食 品工业的发展，近年越来越受到重视。食品电学性 质主要是指：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。
从组成来看，食品的大部分都属于复杂的混合
物，不仅有无机物、有机物，甚至还包括有细
胞结构的生物体。为非均质结构。
食品的形态也复杂多样。为了便于研究，有人把它
分为液状食品、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。
凝胶是固态或半固态的胶体体系。它是由胶体颗粒、高分子或表 面活性剂分子互相连接形成的空间网状结构，结构空隙中充满了 液体。液体被包在其中固定不动，使体系失去流动性，其性质介 于固体和液体之间。
食品的力学性质
食品的力学性质引言食品的力学性质是指食品在受到力的作用下所表现出的性质。
了解食品的力学性质对于食品的加工、储存、运输以及口感的控制具有重要意义。
食品的力学性质主要包括质地、粘弹性和流变性等方面。
本文将从这些方面对食品的力学性质进行讨论。
1. 质地质地是食品在口感上的一种性质，它是由食品的物理结构和组分的相互作用所确定的。
食品的质地分为硬度、粘滞度、弹性和韧性等方面。
1.1 硬度硬度是指食品在受到外力作用时所表现出的抵抗程度。
硬度可以通过使用质地仪器来测量，常见的仪器有质地分析仪和质地测试机。
硬度的测量可以帮助我们评估食品的嚼劲和口感。
1.2 粘滞度粘滞度是指食品在外力作用下产生变形的难易程度。
具有高粘滞度的食品在受力后变形缓慢，而具有低粘滞度的食品变形较快。
粘滞度的测量可以通过旋转黏度计来进行，常见的应用是在果酱、酱料等食品中。
1.3 弹性弹性是指食品在受到外力后所产生的恢复能力。
具有好的弹性的食品可以在受到力的作用后恢复原状，而没有弹性的食品则会变形并保持在原位。
弹性的测量可以通过质地分析仪器来进行，常见的应用是在面包、糕点等食品中。
1.4 韧性韧性是指食品在受到外力作用时能够延展变形而不断裂的能力。
具有较高韧性的食品可以在受力后延展变形，而具有低韧性的食品则会很容易断裂。
韧性的测量可以通过质地分析仪器来进行，常见的应用是在肉类制品、豆腐等食品中。
2. 粘弹性食品的粘弹性是指综合反映食品的粘度和弹性的性质。
粘弹性是食品的非牛顿性质之一，即其粘度和弹性会随受力的大小和速度而改变。
粘弹性的研究对于食品的加工和质量控制具有重要意义。
3. 流变性流变性是指食品在受到力学应力作用下所表现出的流动性质。
常见的食品流变学测试方法包括剪切流变仪、旋转流变仪等。
了解食品的流变性可以帮助我们更好地理解其加工特性和品质变化。
食品的力学性质对于食品加工工艺、储存条件、运输方式以及食品的口感控制具有重要意义。
了解和研究食品的力学性质可以帮助我们更好地开发食品，提高食品的品质和口感。
食品的特性
第一节 食品的化学特性
2. 动物色素 ❖ 血红素：呈现红色，性质不稳定。
肌红蛋白（Myoglobin）和血红蛋白（Hemoglobin），如果放血充分，前者 约占肉中色素的80%～90%，占主导地位。
肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白之间的转化
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第一节 食品的化学特性
2. 动物色素 ❖ 蛋黄素：呈现黄色，性质稳定。 ❖ 胭脂虫色素：呈现红色，性质较稳定。 3. 微生物色素 ❖ 红曲色素：呈现鲜红色，性质极稳定。
2. 脂质对食品保藏性的影响
❖ 油脂的氧化：自动氧化、光敏氧化、酶促氧化。 ❖ 自动氧化：诱发期、增殖期、终止期。 ❖ 贮藏方式：低温、避光、隔绝氧气、降低水分、减少与金属离
子接触、添加抗氧化剂。
❖ 脂质氧化对品质的影响。
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第一节 食品的化学特性
（三）蛋白质
1. 蛋白质的分类和存在
❖ 单纯蛋白质：完全水解产物只有-氨基酸 ❖ 结合蛋白质：单纯蛋白和耐热非蛋白结合而成，如脂蛋
甜点、干果、果酱、果冻、咸鱼、某些干酪 方便面、糖果和巧克力制品、饼干、休闲食品如马铃 薯片、膨化食品、干制蔬菜
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第一节 食品的化学特性
二、食品中的天然物质
（一）碳水化合物
1. 碳水化合物的分类和存在
❖ 单糖：戊糖和己糖，葡萄糖、果糖、半乳糖。 ❖ 低聚糖：以双糖最为重要，常见的有麦芽糖、蔗糖、乳糖。 ❖ 多糖：淀粉、糖原、纤维素、果胶质。
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第一节 食品的化学特性
（三）中国食品添加剂使用卫生标准
❖ GB2760-1996颁布，1997年和1998年增补品种。目前生产中允许使用22类 2000多种，其中香料约170种，酶制剂约30种，着色剂约60种，防腐剂约30 种，乳化剂约30种。
食品物理性质的测定原理
食品物理性质的测定原理食品的物理性质是指食品在接受力的作用下所表现出来的一系列不同的物理特性，包括颜色、质地、渗透性、流变性、膨胀性等等。
这些物理性质不仅能够反映出食品的品质，还可以为食品加工、贮藏、运输等提供重要的参考依据。
因此，在食品工业中，对食品物理性质的测定是非常重要的。
下面，我们将介绍几种常见的食品物理性质测定方法及其原理：1. 食品颜色测定法食品颜色是指食品表面或内部的颜色特征。
颜色的测定可通过目测或仪器测定两种方法进行。
目测测定方法常用于浅颜色或低度着色的食品。
对于深颜色或高度着色的食品，常采用色度计进行测定。
色度计利用三原色原理，将光的颜色分解成红、绿、蓝三原色，照射于食品上，测量食品吸光度的变化，再把三原色的吸光度变化分别记录下来，最终算出色度数值。
2. 食品质地测定法质地是指食品内部结构及外观特性的总称，包括硬度、韧性、脆性等特征。
常见的测定方法有手感法、剪切法、挤出法、穿刺法、压缩法等。
其中，手感法是一种常用，也是最简单的测定方法。
通过手指按压、握压等方式，掌握食品硬度、韧性、弹性等特性。
剪切法是一种快速测定食品质地的方法。
它利用剪切模型把食品分为两半，计算出食品被破坏所需要的力，从而测定食品的韧性。
挤出法用于测定食品的流动性。
它通过不同的温度、压力和孔径等条件来测定食品流变特性，包括黏度、流动指数等。
穿刺法和压缩法则是用来测定食品的软度和弹性等指标。
穿刺法主要采用针形探头插入食品表面，测定食品的软度；压缩法则通常采用瓶盖式压缩机将食品压缩，再测定食品的弹性和变形量。
3. 食品渗透性测定法食品渗透性是指在一定的温度、湿度和压力下，食品所具有的渗透压、渗透速率、吸水性等性质。
测定食品的渗透性可以采用体积法、质量法、压滤法等多种方法。
其中体积法是最为常用的方法，它通过浸泡食品在不同时间和温度下的渗透后固体体积的变化来计算食品的渗透压和吸水性。
4. 食品流变性测定法食品流变性是指食品在外力的作用下产生的形变和应力的关系。
食品物性学
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。
第二十章 食品的物理特性分析
3. 泡沫与误差来源。 4. 水浴用的水必须是无油的。
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密度计法
• 阿基米德原理
浸在静止流体中的物体受到流体作用的合力大小等 于物体排开的流体的重力。如果V1和V2是两种液体 被相同的浮体排开的体积，D1和D2各自的密度，然 后
d204= d2020×0.99823
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密度瓶法
有毛细管 适用于粘稠液体样品
有温度计 1-温度计 2-盖 3-毛细管 4-瓶子
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适用于挥发性液体样品
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原理:
测量液体在容器中的已知容积的重量，其中的体积 用在纯水中该容器保持的重量校正。
过程:
1. 清洗 2. 烘干 3. 冷却 4. 称重 M0 5. 装入样品，盖上小帽 6. 20 ℃ 水恒温水浴 0.5 h
– 旋转粘度计:：绝对粘度
– 滑球粘度计：高粘度样品
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Viscometer
毛细管粘度计测定的是运动粘度。 由样液通过一定规格的毛细管所需 的时间求得样液的粘度。
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滑球粘度计(即赫普勒尔粘 度计) 适于测定粘度较高的 样液。它是基于落体原理 而设计的。测定方法是在 一充满样液的玻璃管(有玻 璃夹套)中，将一适宜相对 密度的球体从玻璃管上线 落至下线，根据落球时间， 再结合被测样液的相对密 度、球体的相对密度和球 体系数，可以计算出样液 的粘度。
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密度天平, 即韦氏天平法
2. 折光法
• 许多纯物质都具有一定的折射率 (RI) • 通过查阅文献得到多种已知物质的折光率， 对照
食品物理化学性质的研究及应用
食品物理化学性质的研究及应用一、引言随着生活水平的提高，人们对于食品的品质和安全性的要求也在不断提高。
食品物理化学性质的研究成为了解决这些问题的关键。
二、食品物理化学性质的研究1. 水分含量水分是食品中最基本的成分之一，是影响食品质量变化的因素之一。
通过测量水分含量可以判断食品的质量和储存期限。
2. pH值pH值是反映食品酸碱性的指标，它对于食品的质量和保存期限有很大的影响。
通过测量食品的pH值，可以帮助控制食品的酸碱度，减少微生物的滋生，保证食品的品质和安全性。
3. 颜色食品的颜色是由其中的色素所决定的，颜色的变化可以反映食品的成品质量和营养价值。
通过颜色的测量可以帮助掌握食品的生产工艺和控制加工质量。
4. 可食性可食性是指食品中的物质能够被人体消化和吸收。
通过研究食品的可食性，可以选取营养价值高、易消化吸收的食品原料，提高食品的营养价值。
5. 营养成分营养成分是衡量食品营养价值的关键指标。
通过分析食品中的营养成分，可以帮助人们了解各种营养物质的含量和比例，选择合适的食品，促进健康生活。
三、食品物理化学性质的应用1. 食品工业食品工业是应用食品物理化学性质最广泛的领域之一。
通过合理的利用食品的物理化学性质，可以控制食品的质量和保存期限，保证食品的可食性和安全性。
2. 药品工业食品物理化学性质还被广泛应用于药品工业。
药品的生产和质量控制需要严格遵守药典标准，其中包括药品的物理化学性质标准，通过对药物的物化性质的研究和控制，可以提高药物的稳定性和生物利用度。
3. 农产品农产品中的物理化学性质影响着它们的保存期限和品质。
通过调整农产品的气氛、温度、湿度等物理化学性质，可以延长它们的保存期限，减少损失。
同时，物理化学性质也可为产量让路，因为科学地运用了物理、化学原理和方法，农业可以更有效地促进农作物生长。
4. 新材料开发近年来，食品物理化学性质被应用于新材料的开发中。
例如，可食性材料、食品包装材料、生物降解材料等等。
食品物性学论文
食品物性学论文引言食品物性学是研究食品的物理性质和化学性质以及这些性质对食品质量和食品加工过程的影响的学科。
食品物性学对于食品工程师、食品科学家和食品生产厂商来说十分重要，它可以帮助他们更好地理解食品的特性，从而进行食品加工、质量控制和新产品的开发。
本文将重点介绍食品物性学的基本概念和一些常见的物性测试方法。
食品的物性食品的物性是指食品的物理和化学特性，包括了食品的形态、结构、力学性质、流变性质、传热性质等。
这些物性对于食品的加工、品质和储存都有着重要的影响。
形态和结构食品的形态和结构是指食品的外观、内部结构和组织特征。
食品的形态和结构可以直接影响到食品的口感和质感。
例如，在面包制作中，面团的形态和结构会直接影响到面包的蓬松度和口感。
力学性质食品的力学性质是指食品在外力作用下的变形行为。
常见的力学性质测试方法包括硬度测试、拉伸测试和压缩测试。
这些测试可以帮助我们了解食品的韧性、弹性和脆性等特性。
流变性质食品的流变性质是指食品在外力作用下的变形行为与应力关系的特性。
流变性质测试可以帮助我们了解食品的黏度、流动性和变形特性。
例如，在糖果制造中，流变性质的测试可以帮助我们确定最佳的糖浆黏度，以获得所需的糖果形状。
传热性质食品的传热性质是指食品在传热过程中的热传导特性。
食品的传热性质对于食品的加热、冷却和保温过程都有着重要的影响。
通过测量食品的传热性质，我们可以优化食品加工过程，提高生产效率和产品质量。
食品物性测试方法为了准确地了解食品的物性，我们需要借助一些测试方法和仪器。
下面介绍一些常见的食品物性测试方法：形态和结构测试形态和结构测试是通过观察和测量食品的外观、内部结构和组织特征来进行的。
常用的方法包括光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线成像等。
力学性质测试力学性质测试可以通过应力-应变关系来评估食品的韧性、弹性和脆性等特性。
常用的方法包括质感分析、硬度测试仪和拉伸仪。
流变性质测试流变性质测试是通过应力和变形速率之间的关系来评估食品的黏度、流动性和变形特性的。
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。
食品物理特性测定—食品相对密度测定(理化检验技术)
（三）测定方法
比重计法 2.方法说明
（1）按国家标准方法规定，待测样液温度应为20℃。在测定密度的同时应测量试液 的温度，且在实验过程中应保持温度恒定。若不是20℃，可查表校正相对密度的读数。
（2）测定时应将量筒置于水平桌面上，密度计不得接触量筒的器壁和底部，待测液 中不得有气泡。
（3）读数时应以密度计与液体形成的弯月面的下缘最低点为准。若颜色较深，不易 看清弯月面下缘，则以弯月面两侧最高点为准。
（三）测定方法 1.密度瓶法 (2)分析步骤
准确称取洗净、干燥密度瓶的质量。先装满纯水，密塞， 密度瓶
浸入20℃的恒温水浴中，放置0.5小时，用滤纸条擦干瓶外壁，加盖后称重， 得空瓶与纯水的质量；然后将水全部倾出，装满样液后，密塞，按上法操作，称 取空瓶和样液的质量，计算 （1）水和样液应完全装满密度瓶不得留有气泡，多余液体可从瓶塞顶部小孔 溢出，用滤纸吸去。 （2）在达到恒温后取拿密度瓶时，不得用手接触密度瓶的球部，以免受热使 液体流出，最好用工具夹取。 （3）水浴中的水必须清洁无油污，避免污染密度瓶外壁。 （4）天平室温度不得高于20℃，否则瓶中的液体会膨胀溢出。
（一）概述 相对密度是指在一定的温度下物质的质量与同体积纯水的质量之比，以d表示。
通常应在d的右下角标明水的温度，右上角标明待测物的温度。
表示某液体在20℃时对4℃水的相对密度。 相对密度是物质重要的物理常数之一。 我国规定液态食品密度测定时的标准温度为20℃，所以食品理化检验中相对密度 通常是指20℃时，某物质的质量与同体积20℃纯水质量的比值，以d表示。
（三）测定方法
比重计法
1.原理 比重计利用了阿基米德原理,将待测液体倒入一个较高的容器,再将比重计 放入液体中。比重计下沉到一定高度后呈漂浮状态。此时液面的位置在玻璃 管上所对应的刻度就是该液体的密度。测得试样和水的密度的比值即为相对 密度。
食品物性学.
液体为连续相的胶体： 气泡（bubble）：在液体中分散有许多 气体的分散系统。，当无数气泡分散在水中 时，溶液呈白色，这是一种气体溶胶。 乳胶体(emulsion):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 体中的胶体。
乳胶体一般由水、油、乳化剂构成。 乳胶体中，当连续相为水，分散相为油时， 称为水包油型（O/W型），如食品中生奶油、蛋 黄酱属于O/W型； 与之相反，成为油包水型，例如黄油、人 造奶油等属于W/O型。
食品的力学基础
1、食品物质的凝胶性 1）胶体的概念： 一般的食品不仅含有固体，而且还有水、空气存 在，属于分散系统或称为非均质分散系统，也称分散 系。 所谓分散系统是指数微米以下、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，以上 所说的微粒子称为分散相，而属于气体、液体或固体 的介质被称为分散介质或连续相（分散介质）。
食品的热学性质
常见的热学性质指标和研究内容有：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。 在一些食品加工的单元操作中，如杀菌、 干燥、冷冻、熟化、烘烤等方面，热物性有十 分重要的作用，在改善食品的风味方面，热物 性也成为引人注目的研究新领域。
食品的电学性质
主要是指食品及其原料的导电特性、介电特性以 及其他的电磁物理特性。其研究领域主要分为： 1、食品品种状态的监控：食品的状态、成分的变化 往往反映在电学特性的变化上，用电测传感器的方法 把握食品的特性，尤其在食品的非破坏性检测（无损 检测）方面。 2、电磁物理加工：主要有静电场处理技术、电磁波 加工技术、通电加热技术、电磁场水处理技术、电渗 透脱水技术等。
最早将流变学引入食品加工研究的是荷兰人Scott
Blair,1953年写书《Foodstuffs ther Plasticity,Fludity
《食品分析》-食品物理特性分析
2. 电子鼻分析技术
传感器
嗅感信号
模式识别
气味分子
判断
酒类、茶叶、鱼和肉等食品挥发气味的识别和分类
思考题：
➢什么是相对密度？测定相对密度的意义 是什么？
➢什么是折射率？测定食品折射率的意义 是什么？
➢简述旋光度和比旋光度的概念； ➢色度、白度和浊度的测定方法有哪些？ ➢常用黏度仪的测定原理是什么？
第十三章 食品物理特性的分析
掌握物理特性分析的意义
学 习 重
熟悉密度法、折光法、旋光法的原理及相关仪 器的使用
点
了解热分析技术；色度、白度和浊度测定；粘
度测定和质构分析；电子舌与电子鼻的应用
第一节 概述
物理分析法
相对密度、折射率、旋光度、 黏度、浊度等物理常数与食品 组分及含量间的关系
分析意义：指导生产过程、保证产品质量、鉴 别食品组成、确定食品浓度、判断食品的纯净 度及品质。
第二节 密度法
密度是指物质在一定温度下单位体积的质 量。以ρ 表示，单位为g/cm3或g/mL。
测定意义：检测食品的纯度、浓度及判断食品的质量； 初步判断食品是否正常及纯净程度。
密度瓶法
方法
密度天平法 密度计法
1.密度瓶法 样品液
细滤 纸条 吸去 支管 标线 上的 样液
2.密度计法
锤度计 稠度计 乳稠计 波美计 酒精计
第三节 折光法
对于某种介质来说，入射角正弦与折射角 正弦之比恒为定值，它等于光在两种介质中的 速度之比，此值称为该介质的折射率或折光率。
测定和品质；判断食品的纯度及是否掺假。
方法
阿贝折光仪 手提式折光仪
阿贝折光仪
手持折光仪
第四节 旋光法
表1 色度、白度以及浊度的检测
《食品物性》课件
3 有限元分析
利用计算机模拟分子在食品中的运动和相互作用，预测 食品的物性。
4 人工智能技术
利用计算机模拟分子在食品中的运动和相互作用，预测 食品的物性。
06
未来展望与研究方向
食品物性研究的挑战与机遇
挑战
食品物性研究面临诸多挑战，如食品 成分的复杂性和多样性、食品物性与 人体健康的关系等，需要深入研究。
详细描述
氧化剂和还原剂在食品中起着重要的作用，可以影响食品的色泽、口感和营养价 值等特性。例如，氧化剂可以使食品中的色素氧化变色，使食品失去原有的色泽 ；还原剂则可以防止食品氧化变质，保持食品的新鲜度和口感。
食品的络合与螯合性质
总结词
食品的络合与螯合性质是指食品中存在的络合物和螯合物对食品性质的影响。
详细描述
食品的酸碱性质主要取决于食品中的有机酸、矿物质和蛋白质等成分。这些成分可以影响食品的口感、色泽和稳 定性等特性。例如，酸性物质可以使食品口感更佳，但过多会使食品变得不稳定；碱性物质可以中和酸性，但过 多会使食品变得苦涩。
食品的氧化还原性质
总结词
食品的氧化还原性质是指食品中存在的氧化剂和还原剂对食品性质的影响。
工程物性包括密度、粘度、表面 张力等，与食品的加工性能和保
藏稳定性有关。
02
食品的物理性质
食品的密度
密度定义
单位体积内的物质的质量。
密度测量方法
使用密度计或天平进行测量。
密度与食品品质的关系
密度越大，食品的口感和质地通常更佳。
食品的流变学性质
流变学定义
流变学与食品品质的关系
研究物质在应力作用下的形变和流动 行为的科学。
详细描述
根据食品的物性特点，可以选择适当的包装 材料和保存方法。例如，真空包装和气调包 装可以降低氧气含量，延长食品的保存时间 ；冷藏和冷冻可以控制温度，延缓食品的腐 败变质。
食品物料的基本物理特征
向上的最大距离，一般可在显微镜或投影仪中读数。
食品物性学(Physical Properties of Foods)
单籽粒粒径的表示和计算式
名 称 计 算 式 (c+a)/2 (c+b+a)/3 名 称 计算式 (4f/π )1/2 (abc)1/3
二轴算术平均值 三轴算术平均值
圆等值径 几何平均值
假定物体的体积等于相互垂直的三个截距a、b、c
构成的椭球，且最大截距为a，则
abc 物体体积 6 球度 S p ＝ 3 a 外接球体积 6
1 3
1
3
abc 3 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
a
例1－2 计算边长为a的立方体的球度。
食品物性学(Physical Properties of Foods)
食品物性学(Physical Properties of Foods)
因为粒径是物体各向 尺寸的综合指标，所以并 不体现其具体形状。对于 不规则形状的物体，一般 用查表的方法来定义其标 准形状。将物体的纵剖面 和横剖面的外形轮廓绘在 图面上，然后用实物图形 与标准图形相对照，利用 标准图表定义该物体的形 状。 图形比较法
物体的表面积和体积分别与某特性尺寸的两次方和三次
方成正比，比例常数取决于特性尺寸的选择。
因为测定不规则形状的物体表面积十分困难，所以采用 投影方法求出。
物体的表面积和体积可分别表示为：
S S ,a d
2 a
2 S
S、V分别表示表面积和体积； s、 v 分别表示面积形状系数和体积形状系 数；a表示投影面积；d a 表示投影面 表示物体粒子的尺寸，它 积直径； 不同于直径，而是包含形状系数在内 的人为的数值。
第二章食品物性学
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
食品物理特性对感官品质的影响研究
食品物理特性对感官品质的影响研究食品是人们日常生活中必不可少的一部分，而食品的感官品质直接影响着人们对食物的接受程度和满足感。
而食品的感官品质又与其物理特性密切相关。
本文将探讨食品物理特性对感官品质的影响，并从食品质地、颜色和形状、温度和口感四个方面进行论述。
食品的质地是影响其感官品质的重要因素之一。
质地包括食品的硬度、弹性、粘性等特性。
以面食为例，饺子的质地柔软，咬上一口能够感受到饺子皮的柔韧和内馅的鲜嫩；而包子的质地相对较硬，吃起来有一种口感更加有嚼劲的感觉。
食品的质地也与人们的口腔感受有关，比如有些人喜欢咬劲十足的食物，而有些人则更喜欢柔软易咀嚼的食物。
因此，食品的质地对感官品质具有重要影响。
颜色和形状也是食品具有吸引力的因素之一，同时也会影响人们对食物的感官品质。
人们通常会对颜色鲜艳、形状美观的食物更加感兴趣。
比如，一个色彩鲜艳的水果拼盘，就会比一堆单调的水果更加吸引人。
此外，食品的颜色也会对人们在品尝时产生心理预期，从而影响感官品质的感受。
比如，黄色的柠檬糖果通常被人们认为是柠檬味道的，即使它们并不含有柠檬的成分。
因此，食品的颜色和形状对感官品质的影响不容忽视。
温度是影响食品感官品质的另一个重要因素。
不同温度的食物会给人们带来不同的味觉和嗅觉体验。
比如，冰淇淋冰凉爽口，而热腾腾的热汤可以暖胃。
此外，温度也会影响食物的味道散发程度和嗅觉的感受。
例如，热咖啡会让人们更加清晰地感受到咖啡的香气，而冷却后的咖啡则会使嗅觉体验减弱。
因此，温度对食品的感官品质具有重要的影响。
口感是食品最直接的感官品质之一，也是人们对食物印象最深刻的因素之一。
食物的口感包括食物的口腔触觉和咀嚼感受。
比如，口感细腻的奶油蛋糕会让人感受到丝丝入口的柔滑感，而口感松脆的糕点则会让人们享受到咬破外层后的脆爽口感。
食物的口感对人们对食物的喜好和满足感起着至关重要的作用。
因此，在食品研发和制造过程中，不仅需要注重食物的味道，还需要关注食品的口感。
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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。
电子粉质仪
粉质图
粘度计（美国博利飞公司）
嫩度仪
（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。
1、液态食品的质地 （1）液态食品中水的稳定性 液态食品以水为分散介质，由于水占绝大部分，因 此其稳定性在很大程度上取决于水的状态。 维持水溶液稳定的力有：分子间力、静电引力、氢 键结合力。 大量实践证明，许多食品溶液包括酒、调味料、饮 料等，其物理性质和滋味都与水的状态有关。
（1）嫩度
肉的嫩度是肉质地的重要指标，是指肉在咀嚼或切 割时所需的剪切力。
肉的嫩度取决于畜禽的种类、年龄以及肌肉组织中 结缔组织的数量和结构形态等。（如猪肉比牛肉嫩 度高；幼畜肉质脆嫩）。 肉的嫩度还受pH的影响，pH在5.0～5.5之间的韧度 较大，而偏离这个范围，则嫩度增加，这与肌肉蛋 白质等电点（pH=5.4左右）有关。宰后鲜肉经过成 熟，其肉质可变得柔软多汁，易于咀嚼消化。
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。
由于有视觉、手指、口腔、舌头等许多感觉敏锐器 官的参与，感官评价食品质地往往比使用仪器判断 更为综合和直接。但是，感官评价毕竟是主观的测 定方法，不可避免地掺杂着主观随意性。
为了提高感官评价质地的准确性、再现性，必须对 质地的评价术语进行规范化整理，对每个表现质地 的用语制定出量化的尺度。
表1 感官质地术语量化标准
（二）固态与半固态食品
依据组织形态，固态和半固态食品又可分为凝胶状 食品、组织状食品、多孔状食品及粉体食品等。 1、凝胶状食品 胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空 间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液 体（在干凝胶中也可以是气体），这种特殊的没有 流动性的分散系称为凝胶（如血凝胶、琼脂、明胶 等）。凝胶放臵过程中，逐渐脱水成为干燥状态， 称为干凝胶（如干粉丝等）。 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。
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）。
4、粉体食品
粉体食品为微小固体颗粒，可以因粒子间摩擦力而 食品中的粉体物质有面粉、豆粉、甘薯粉、淀粉等
食品原料，也有乳粉、咖啡等许多速溶粉状成品食 品。
堆积，也可以像液体那样充填在各种形状的容器中。
二、食品的质地
食品的质地指摄入食品时口腔对食品硬度、 黏性、脆性、滑性、粗糙性、咀嚼性、弹 性等的感觉、手指对食品的触摸感，以及 眼睛对食品的外观感等综合感觉。 确定食品质地的方法有两种：感官评价和 仪器定量评价。 一般食品质地的感官评价为主观评价；用 仪器对食品质地的定量评价为客观评价。
陈酿的酒口感温和，没有勾兑而成的速成酒辣，酒精挥发也 慢一些，就是由于在长期存放中水的分子团结构与乙醇分子 形成了紧密络合。 烃类化合物无论碳原子有多少，只要含有大量-OH，就会形 成氢键而与水分子团融为一体，糖类易溶于水的原因就在于 此。砂糖由于可与水形成一定结构，也就意味着减少了水分 子与其他物质结合的机会。因此当在淀粉糊中加入糖时，淀 粉的糊化就会变得困难，而且糊化了的淀粉老化也比较慢。 蛋白质的变性也需要水，因此当砂糖存在时，蛋白的变性也 会减慢。
③ 果胶甲酯酶（PE）也参与果蔬组织的降解和软化， 但其作用机理是催化去除甲氧基。
3、纤维状食品的质地及其与食品保藏性的 关系
纤维状食品是指由纤维状组织成分构成的食品。 这些食品主要包括畜肉、鱼肉、纤维细胞比较发 达的蔬菜（如芹菜和芦笋等）以及经特殊加工、 组织为纤维状的加工品等。 纤维状食品的质地在贮藏过程中的变化主要表现 为以下四方面：嫩度、持水力、弹性和热学性质。
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。
① 多聚半乳糖醛酸酶（PG）是水解细胞壁物质的 主要酶类之一，它主要参与细胞壁物质果胶酸的水 解，从而促使果蔬硬度下降，组织软化； ② 纤维素酶也参与果蔬细胞壁中纤维素的降解，该 酶活性在未成熟果实中很难测到，但在成熟软化过 程中活性急剧增加。纤维素是细胞壁的骨架物质， 它的降解意味着细胞壁的解体和果实的软化；
面粉粉质仪
米饭、年糕、面团
嫩度仪
强度仪 质地测试仪 （压缩仪） 剪压测定仪
剪断力、最大剪切力 纤维状食品 、硬度
硬度、屈服值
肉片、绿笋、汉堡 包
高脂肪食品、凝胶 果冻、干酪、鱼糕 状食品
压力、弹性力、黏度 奶油、干酪、汉堡 、破坏力、脆度、硬 固体、半固体、多 包、黄瓜、胡萝卜 度、凝聚性、胶弹性 孔性食品 、果冻 、咀嚼性 剪断力、压缩力 纤维状食品 蔬菜、水果、肉
力学参数对应的 标准质地术语 硬 度 标准食品质地量化值 软质干酪=1 冰 糖=9
脆 度
耐嚼性 胶弹性 黏着性
玉米松饼=1
黑麦面包=1
松脆花生糖=7
软式面包=7
（40%面粉）面团=1 （60%面粉）面团=7 含水植物油=1 花生酱=5
黏 性
水=1
炼 乳=8
（二）食品质地的仪器测定
食品的感官评价受多种因素的影响，往往费时、 费力，结果也常常很不稳定。
在电磁场、远红外、压力场等的处理下，水的分 子团结构和物理性质发生了改变，具备了某些特 殊的性质或新的功能，成为功能水。 功能水的特征： ① pH改变； ② 表面张力降低； ③ 黏度下降； ④ 氧化还原电位、氧的溶解度改变； ⑤ 蒸发潜热和水分活度降低。 关于水的这些现象的研究，对食品的物理性质和 保藏具有重要意义。
胶体粒子一般都带有电荷，相同电荷粒子间的静电 作用（静电斥力）就成了维持系统稳定的原因。另 外，粒子表面因吸附了不同程度的水分子而形成的 水膜，对粒子间的接近和凝聚可起到立体阻碍作用。
（3）液态食品的黏度 食品中的液体，除了纯水外多由数种成分组成，有 的是均质的系统，有的是非均质系统。在研究食品 的分散系统时，食品的黏度是一个非常重要的概念。 液体的黏度受多种因素影响，其中主要有分散相的 浓度和黏度、分散相的形状和大小、分散介质的黏 度、乳化剂和稳定剂等。 分散相和分散介质的黏度直接影响到液体的黏度。 当分散相的粒子为球形时，而对液体的黏度影响较 小。分散相粒子大小在0.7～30um之间，而且乳 浊液非常稀时，粒子大小对黏度基本上没有影响。 乳化剂对乳浊液黏度的影响主要取决于乳化剂的化 学成分对粒子间位能的影响、乳化剂浓度对分散粒 子分散程度的影响，以及改变粒子的荷电性质引起 的黏度效果等。