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。
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。