食品物性学-食品的电物性及其应用
第二章食品物性学ppt课件
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2.1.5 食品流变性质的测定
2.1.5.1 黏度测量 1）毛细管黏度计 毛细管黏度计大体上
是U型，主要适用于低 黏度的流体。
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2）落球黏度计
这类黏度计含有一根管子，小球在重力的作用下 可以从管中落下，其操作方法是测量小球在重力作 用下，通过装有流体的管子所需的时间。
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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）应力松弛实验
如果食品物料变形成固定的形状并保持不变，
那么维持这种形变所需要的应力随着时间而下降，即
应力松弛现象。
2）爬升实验
如果物料上存在较大的恒力负载，随着时间的延 长物料持续变形，通常称为爬升。
爬升实验是指在标准时间段测量瞬间恒力作用， 在物质上所产生的形变。
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3）动力学实验
2.1.2 食品的流变学特性变化规律
2.1.2.1 液态食品分散体系的流变学特征
1）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。如蔗糖溶于水 后形成的“真溶液”。
（2）胶体分散体系。分散相的粒子半径为 10-7~10-5cm。
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第二章 食品物性学
第二章 食品物性学
2.1
食品电物性在食品工业中的应用
电磁波加工 -----红外线辐射
热辐射效率最大的称为黑体，波长2.5~20um 的远红外波长范围；水中的—OH伸缩固有 频率与波长2.7um的电磁波相同，因此在手 远红外辐射时，物料易于其发生共振，引 起物料温度上升，但一般只引起热效应， 产生的能量较小不会引起化学变化
微波加工 -----紫外线辐射
OKPURE超纯水系统所采用的紫外线杀菌灯是一种低压 汞灯，其发出的紫外线光谱是253.7nm波. 能起到很好的 杀菌作用，这是因为细胞对波长250-270nm的紫外线有 最大的吸收，被吸收的紫外线实际上作用于细胞遗传物 质即DNA，它起到一种光化作用，引起遗传物质发生变 异，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，达到杀菌目的。 双波长(185纳米和254纳米)紫外灯。
电阻抗加工 -----电渗透水
电阻抗加工 -----电渗析、电泳
电渗析：除去婴幼儿牛乳中的无机盐，精制 处于等电点中的谷氨酸钠，在啤酒用水、 饮料用水中降低硬度，葡萄酒中除去酒石 酸
电泳：用于牛奶蛋白分离，从悬浮液中沉降 固体颗粒
无损检测 -----含水率的测定
• 干燥物料---介电常数低（水的极性多，其他 分子极性相对较小），影 响粮食介电特性 的主要因素应是粮食中的游离水分。。 任 何频率上介电常数随含水率的增加而递增 ， 而损耗 因素取决于频率区域和含水率范围 而时增时减 ； 阻抗与水分在一定范围内( 5 %～1 5% ) 基本呈对数 。
静电场加工
高压静电场加工分静电分离、静电熏制、静电干 燥、静电保鲜、静电解冻.原理都是使离子化 的气体在电场内移动,尘埃、熏烟等这些带电 粒子再受电场作用，从一极向另一极移动。 实际用的较多的是干燥、解冻、保鲜。水在 高压静电下蒸发很快，可能是由于潜热大大升 高的原因；高压静电场下 ，果蔬内部能量分 布细胞膜电势都发生了改变，生物酶活性得以 降低，呼吸代蝌话动受到抑制，催熟激素乙烯 被分解，果蔬的后热被破坏，从而有效地保持 水分，达到保鲜的效果
食品物性学食品力学性质
食品物性学在食品安全中的应用：通过了解食品的力学性质，可以更好地控制食品的 保质期和贮存条件，减少食品变质和细菌滋生的可能性，提高食品安全水平。
食品物性学在食品感官评价中的应用：食品物性学可以帮助感官评价人员更好地理解 和描述食品的质地和口感，从而更准确地评估食品的质量和口感。
食品物性学食品力 学性质
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目录
食品物性学概述
食品力学性质与食品质量 的关系
食品物性学的发展趋势和 挑战
食品的力学性质 食品物性学的应用
01
食品物性学概述
食品物性学的定义
食品物性学 是研究食品 物料和食品 产品的物理 性质的科学
包括食品的 力学性质、 光学性质、 热学性质、 电学性质等
食品的耐磨性和抗疲劳性
耐磨性：食品在加工、运输、储存等过程中抵抗磨损的能力，通常与其成分、结构、水分含量等因素有关。 抗疲劳性：食品在受到重复应力作用时抵抗破裂的能力，与食品的弹性、塑性、粘性和脆性等性质有关。 以上内容仅供参考，建议查阅相关文献资料获取更多信息。
03
食品力学性质与食 品质量的关系
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研究方向：未来的研究方向包括开发新的测量技术和方法，以 提高食品物性数据的准确性和可靠性，并进一步探索食品力学 性质与食品品质和安全性的关系。
添加标题
发展趋势：随着科技的不断进步，食品物性学的发展趋势包括 利用先进的测量技术和计算机模拟方法来研究食品的力学性质， 以及将食品物性学与其他领域如生物学、化学和物理学等相结 合，以更全面地了解食品的属性和功能。
食品物性学-食品的电物性及其应用
大家好
第八章 食品的电物性及其应用
❖ 概述 ❖ 食品基本电物性及其测定 ❖ 食品加工中电物性的利用原理和方法
极化现象的影响因素：电场强度、电场频率 当电场变化时间小于极化松弛时间，即电场频率大于介质 特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。 介电耗损：当电介质所处的外电场频率与其自身的特征频 率接近时，极化运动对于外电场就会产生滞后，从而引起分 子内摩擦而产热。（类似于共振频率）
第二节 食品基本电物性及其测定
第一节 概 述
2、电物性与食品加工
③ 直流电在食品加工中的应用 电渗透：利用食品胶体粒子的荷电性质和动电现象，用电 渗透的方法对食品进行固液分离或脱水处理。 电渗析：利用离子交换膜对甜菜糖等加工食品进行净化处 理，以及对乳制品中的去盐、海水淡化等处理。 电泳：牛奶蛋白分离，从悬浊液中使固体粒子沉降。 电浮选：干物质（蛋白质、脂肪等）的增浓、食品厂排污 的净化和蛋白脂肪回收、酒及其他液态食品的澄清。
第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
4、微波加热
微波：频率300~300000MHz的电磁波，波长3 nm~3 pm。 原理：偶极子的取向极化，水分、蛋白、脂肪、糖等都会 发生极化反应。 特点：加热的选择性；穿透特性 缺陷：加热不均匀 ➢ 微波加热的选择性 ➢ 微波虽具有好的穿透性，但实际加热中受反射、穿透、 折射吸收等影响，使各部分产生的热量不同。 ➢ 电场的尖角集中效应，即棱角效应。
第三节 食品加工中电物性的利用原理和方法
1、静电场处理
食品物性学
1 简述食品物性学主要内容和基本方法。
主要内容：食品物性学主要以食品的物理学性质为基本内容：食品的力学性质、光学性质、热学性质和电学性质等。
⑴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。
⑵食品的热学性质包括比热容、潜热、相变规律、传热规律及与温度有关的热膨胀规律等。
⑶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、以及其他电磁核物理特性。
⑷食品的光学性质指食品物质对光的吸收、反射及其对感官反应的性质。
基本方法：（1）食品物性学是一门牵涉多学科领域的科学。
研究时应掌握一定物理学、物理化学、食品生化、高分子化学及食品工程原理等知识。
同时也涉及生物学、生理学、心理学等学科内容，所以应注意综合运用这些知识。
（2）食品物性学是一门实践性比较强的科学。
研究学习时，要求对食品加工有较多的实践经验。
食品物性学研究往往没有现成的模型或仪器，需要自己设计测试装置或有实验结果建立模型。
只有这样才能真正掌握这门科学，并做到善于应用它去解决食品开发中的各种问题。
（3）食品物性学是一门新的体系尚未形成的科学，有许多领域的研究还仅仅是一些初步的试验，系统的结论还需今后长期的研究。
所以，研究学习时要善于综合联想、大胆创新，对本学科内容举一反三、开拓新的研究思路，不仅真正掌握它的研究方法，而且能对食品物性学体系的形成做出贡献。
2 简述虎克模型、阻尼模型、滑块模型、麦克斯韦模型、开尔芬—沃格特模型、四要素模型和多要素模型的基本力学特征。
⑴虎克模型是用一根理想的弹簧表示弹性的模型，也称“弹簧体模型”或“虎克体”。
虎克模型完全代表弹性体的表现，即加载荷的瞬间同时发生相应的变形，变形的大小与受累的大小成正比。
⑵阻尼模型流变学中把物体黏性用一个阻尼体模型表示，称为“阻尼体模型”或“阻尼体”。
阻尼模型瞬时加载荷时，阻尼体及开始运动；当去载荷时，阻尼模型立刻停止运动，并保持其变形，没有弹性反复。
食品物性学【精选文档】
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。
食品物性学简介
3 食品物性中人的感观评定
一般认为决定食品质量的主要因素有:
1 用眼睛感知的颜色、形状、尺寸、光泽等表观性状，称 为视觉感应;
2 用鼻、舌感知的风味.称为化学感应; 3 用身体某些部位通过接触而感知到的细腻程度、咀嚼时
产生的声音等特性称为食品质构特性; 4 食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质、
常见的热学性质指标和研究内容主要有：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。除 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
1 食品物性学是一门涉及多学领域的科学
2 食品物性学是一门实践性比较强的科学 3 食品物性学是一门新的体系尚未形成的科学
六、食品物性学研究的现状和发展
6 食品质构
质构在感官特性中的重要程度分为下列三个方面: 关键因素：对于某些食品，其质构决定其质量。如肉品、薯片、爆玉米、芹菜等; 重要因素：对于某些食品，其质构对其质量影响较大。但不是关键因素.如水果、 蔬菜的风味和色泽、奶酪、面制品、糖果等。 次要因素：对于某些食品，其质构对其质最影响不大。如饮料、汤类和粥饭等。
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。
电学性质的研究领域主要有两个方面：
1 食品品质状态的监控
食品的状态、成分变化往往反映在其电学性质的变化 上。用电测传感器的方法把握食品的特性，成了一些 食品工厂迈向自动化、效率化、规模化生产的重要手 段。所谓“机电一体化”技术，其中许多测控部分都 是利用了食品的电性学性质。尤其是在食品的非破坏 检测方面，电学性质尤为重要。
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。
食品电物性在食品加工中的应用
微波是指波长在 ! ? !@@@--、 频率在 A@@ ? A@@@@BC. 之间 的电磁波，根据微波辐射作用机理的不同，可将其用于微波萃 取、 微波加热和微波杀菌等单元操作。 !9 !9 ! 微波萃取 微波萃取具有萃取速度快、 产率高、 产品 品质好、 色泽浅、 无污染等优点。 用于油脂的萃取时， 王平艳等对 葵花子进行微波正己烷萃取 6 发现该法的出油率比压榨法高
品、 乳制品、 豆制品、 淀粉类制品、 饮料制品、 蔬菜制品、 调味品、 品物料的杀菌也有较多报道。 水产品、 水果等的杀菌保鲜及对包装材料和容器的灭菌。此外， !’ %’ ( 绿茶杀青， 蔗糖汁的 微波还可用于酒类、 发酵调味品的催陈 $ ) & ， 减色 $ * & 等工艺过程。 !’ ( 红外线辐射 红外线是指波长 #’ *+ , !###- 之间的电磁波。根据波长又 把它分为近红外线 （ 、 中间红外线 / !’ . , %- 0 和远 #’ *+ , !’ .-） 红外线 （ 。远红外线近年来在食品加工中应用得十 % !- , !--） 分广泛， 主要用于食品物料的加热处理。 热辐射效率最大的理想物体称为黑体。普通食品加工所使 这一温度范围内， 黑体或 用的加热温度范围大都在 %## , "##1， 近似黑体的物质辐射能量密度最大波长正是在 (’ " , (# !- 的 远红外线波长范围， 因此远红外线有较高的辐射效率。 另一方面 水中羟基 2 3 4 键伸缩振动的固有频率与波长 (’ * !- 的电磁 波相同， 所以当接受远红外线辐射时， 水和其他含有羟基的食物 成分与远红外线发生共振， 引起物料温度上升5 从而使物料得以 加热。远红外线的波长较长， 对物料的穿透性强， 且远红外线的 对食品的营养成分和色泽不会造成影响，远红外线被物料吸收 的程度也不受物料色泽的影响， 所以使用远红外热加工， 物料受 热均匀， 加工品质优良。 远红外线在食品加工中可用于点心、 肉等的烘烤， 烹调食品 ( 紫外线在果蔬的保鲜中也有极大的潜在市场，如萝卜采摘 后， 用紫外线对其处理发现植物抗毒素得到了一定的积累， 可增 加萝卜对霉菌的抵抗能力。用紫外线处理的新鲜草莓可延长货 除紫外线可杀灭其表面微生物外， 研究发现紫外线 架期 . , "?， 处理后果实的呼吸强度减低， 酸度增加， 而且经处理的果实的硬 度也比未经处理的果实要高 $ !% & 。 !’ %’ % 紫外线对加工食品性能的改善 紫外线辐射会对加工食品的性能有所改善， DEF- 等研究了 紫外线对蛋白膜的影响， 发现用紫外线照射小麦谷蛋白、 玉米蛋 白、 鸡蛋清蛋白和酪蛋白形成蛋白膜后， 前三种蛋白的拉伸强度 增加， 对酪蛋白的拉伸强度虽然没有影响但减少了可溶性物质， 所以用紫外线辐射可改善蛋白膜的功能 $ !. & 。余东霞等发现使用 适当强度的紫外线可降低猪肉中脂肪和胆固醇的含量 $ !" & 。鲭鱼 肉糜经紫外线处理后其蛋白质之间发生交联， 凝胶强度上升， 可 显著改变产品的感官质量。牛乳、 蘑菇经紫外线处理后， GB 含
浅论食品的物性学及其应用doc
浅谈食品的物性及应用安徽粮食工程职业学院吴达摘要本文论述了食品物性学主要研究内容、研究方向及研究的重要意义，并简要介绍了食品电特性及流变性在食品工业中的应用关键词：物性学电特性流变性食品一.食品物性学研究的主要内容食品物性学是以食品及其原料为研究对象,研究其物理性质的一门科学。
也有人称为食品物理学，它与食品化学,营养生理学被称为食品科学与工程领域极为重要的基础学科。
由于食品本身的复杂性及物理性质在人们对食品感官评价中的特殊位置，食品物性学包含了比物理学本身更广泛的学科领域，即食品物性学不仅包括对食品本身理化性质的分析研究，而且包括食品物性对人的感官产生的所谓感觉性质的研究。
二、食品物性学研究的目的和意义食品物性学的学习对于了解食品与加工、烹饪有关的物理特性,了解食品的结构和生理变化,建立起对食品品质客观的评价方法,以及改善和提高食品品质提供重要的科学依据。
通过对无形的实验研究,可以了解食品生化性质的变化。
食品物性学与食品生物化学、食品微生物学和食品化学等课程一样，是食品专业的专业基础课程，是物理学在食品科学与工程学科的延伸，是食品科学学科主要研究方向之一，是判食品之美和分析食品之理的重要基础学科之一。
它经过了近百年的发展,从食品流变到食品质构,再到食品基本物理特征、力学特性、热学特性、光学特性、电磁特性和声学特性等,目前已经发展成为比较完整的科学体系三、食品物性学研究的现状与趋势食品物性研究的内容体现在两个层面：一是客观地认识和表征食品对象．对其信息进行科学的量化、管理和评定；二是物性的分析综合及其利用方面，使食品在生命全过程中所受到的外部物理作用充分有效地适应和利用所面向的对象的属性。
为食品工程和设备设计提供基础数据，随着食品物性研究的深入和物性在生产中的应用，食品新技术将不断涌现。
目前，随着人们生活水平的提高，人们对食品的要求不但在量上，而且在质上，不但在营养上，还要求在感观上，这大大提高了食品工业的难度。
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。
食品的电学特性应用原理
食品的电学特性应用原理引言食品的电学特性应用在现代食品加工和食品质量检测领域具有重要的意义。
通过对食品的电学特性的研究和应用，我们可以对食品的成分、质量和安全性进行快速、准确的评估和检测。
本文将介绍食品的电学特性应用的原理及其在食品工业中的实际应用。
1. 食品的电导率食品的电导率是指食品对电流的导电能力，它与食品中的电解质含量密切相关。
食品中含有的电解质，如盐和酸等，会使食品的电导率增加。
通过测量食品样品在特定电场下的电导率，可以间接评估食品中的电解质含量。
电导率测量可用于检测食品中的盐分含量、酸碱度以及某些污染物的存在情况。
•食品的电导率是与食品成分和结构有关的，例如，含有较高水分和蛋白质含量的食品通常具有较高的电导率。
•食品的电导率还受温度和电场强度的影响。
在测量过程中需要对这些因素进行校正。
2. 食品的电容性和介电特性食品的电容性和介电特性是指食品对电场的响应能力和电场中的能量储存能力。
电容性和介电特性与食品的成分和结构相关，可以用来评估食品的水分含量、粘度和微观结构等特性。
•食品的电容性与食品中的水分含量密切相关，因为水是良好的电介质。
•食品的介电常数（介电性能）可以反映食品中各种成分对电场的响应情况，从而用于评估食品中成分含量的变化。
3. 食品的电阻性和电阻率食品的电阻性和电阻率是指食品对电流通过的阻力。
通过测量食品的电阻性和电阻率，可以评估食品的成分和结构随着温度和频率的变化情况。
•食品的电阻性与食品中的电解质含量和水分含量有关。
•食品的电阻率也受食品的结构和形态的影响，例如，颗粒状的食品比均匀的食品具有较高的电阻率。
4. 食品的电化学特性食品的电化学特性包括食品的氧化还原电位和电流。
食品中的一些组分对电解质的反应产生特定的电位和电流，可以用来评估食品的新鲜度、抗氧化能力和安全性。
•食品的氧化还原电位可以反映食品中氧化还原反应的平衡情况。
•食品的电流可以用来评估食品中存在的抗氧化物质含量和抗氧化能力。
食品热特性电物性课件
食品热特性研究意义
食品热特性的研究对于食品加工过程中的温度控制 、加热速率、传热效率等具有重要的指导意义。
通过了解和掌握食品的热特性，可以优化加工工艺 ，提高产品质量和安全性，降低能耗和成本。
同时，食品热特性的研究还有助于深入了解食品内 部的物理变化和化学反应机制，为新产品的开发和 加工技术的创新提供理论支持。
深入研究食品热特性与电物性的关系
深入研究食品热特性与电物性之间的 内在联系，揭示其相互作用机制，为 食品加工和质量控制提供理论支持。
结合现代物理、化学和生物学技术手 段，深入探究食品热特性与电物性之 间的相互作用机制，为新技术的研发 提供理论依据。
针对不同类型食品，开展热特性与电 物性之间的相关性研究，总结规律， 为食品工业提供实用的技术指导。
02
食品电物性基础
电物性定义
01
02
03
04
电物性定义
食品的电物性是指食品在电场 作用下的性质和行为，包括介 电常数、电导率、电迁移等。
介电常数
反映食品在电场中的极化程度 ，与食品的含水量、分子结构 、离子成分等有关。
电导率
反映食品导电性能的参数，与 食品中离子的浓度和迁移率有 关。
电迁移
指在电场作用下，食品中带电 粒子或离子在电场作用下的迁 移运动。
电物性分类
02
01
03
食品电物性可分为两类：介电特性和导电特性。
介电特性主要研究食品在电场作用下的极化行为，与 食品的介电常数相关。
导电特性主要研究食品中离子的迁移行为，与食品的 电导率相关。
电物性研究意义
电物性研究有助于深入了解食 品的分子结构和分子运动，为 食品加工和质量控制提供理论 依据。
《食品物性学》期末复习考研笔记总结全版
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。
食品的电学特性及应用
常用电阻来衡量电子型导体的导电能力 用电导来衡量离子型导体的导电能力
(三) 食品的电导特性及应用
二、介电特性
(一) 电介质的极化和介电常数 电子导体
第二节食品电学特性
1、什么是电介质：一切绝缘体统称为电介质；或 者是在外电场的作用下内部结构发生变化，并且反过 来影响外电场的物质。
2、为什么要讨论电介质：电介质放入外场后，内部 结构受外电场的作用而发生变化，并且反过来影响外 电场，使原来的电场分布发生变化，同时也使其它的 物理性能发生变化。我们有必要对变化后的物理量进 行讨论。
S/m
电导和电导率的差别在于电导除了与物质性能有关 外，还与该物体的大小、形状与导电时的端点位置 有关；而电导率则仅与物质的性质有关。
在交流电场中电导率与介电常数有如下关系,介 电常数是描述物料电特性的一个重要参数.
2f0 r 55.6 102 f r 式中： 电导率（S / m）
f 频率(Hz)
α、β、γ射线及中子射线、原子射线、电子射线、 紫外线等都属于射线类，当这些射线穿过食品或 农产品时，会对分子起到离子化作用，这种现象 叫做电离辐射。
1. 电离辐射机理
在农产品和一些食品的生物细胞组织中，维持其生命 现象的各种生物活性物质，都是以溶解状态存在的。 当细胞受到辐射线的照射时，生物活性物质遭到钝化 而失去活性，进而由于生理代谢作用的严重损伤，细 胞的活性机能遭到破坏。其中繁殖机能对射线最敏感， 损伤最大。对于各种微生物，先是停止繁殖，继而抵 挡不住辐射线的照射作用而死亡。农产品活体是含水 物质，其水分经辐射处理后产生一系列复杂的电化学 反应。
电物性在食品加工应用中的研究进展与发展前景
电物性在食品加工应用中的研究进展与发展前景刘海玲;杨春瑜;杨春莉;景志刚【摘要】概述了电学特性在食品工业中的应用,主要介绍了电磁波,静电场和电阻抗三个方面.介绍了静电加工新技术在食品加工中的应用,同时在原有的基础上概括了电物性在食品微生物和食品品质检测中的应用,并对电物性在食品加工应用的前景进行了展望.【期刊名称】《包装与食品机械》【年(卷),期】2015(033)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】食品;电学特性;原理;品质检测;应用【作者】刘海玲;杨春瑜;杨春莉;景志刚【作者单位】哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江省食品科学与工程重点实验室,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江省食品科学与工程重点实验室,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江省食品科学与工程重点实验室,哈尔滨150076;哈尔滨商业大学食品工程学院,黑龙江省食品科学与工程重点实验室,哈尔滨150076【正文语种】中文【中图分类】TS201.1食品材料的电物性是食品的一个重要特征，构成食品材料的粒子大都带有某种电荷，可以形成电势差或电动势［1］。
因此，如何利用电磁场或电场对食品进行有效地加工处理也是食品加工学的一个重要方向［2］。
本文简述了几种食品加工学中的电物性加工方法。
希望通过对这方面的的学习研究中，发现其优缺点，获取更好的电物性加工思路，进而促进电物性在食品加工中的研究进展。
1 电磁波在食品加工中的应用电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来，而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在试验中证实存在。
下面主要介绍微波、红外线和紫外线在食品加工应用中的研究进展与发展前景。
1.1 微波在食品加工的应用从20世纪40年代美国制造第一台微波炉起到现今，西方发达国家已经将微波能技术应用到食品、制药、农副产品加工、化工及多个领域的尖端技术中，特别在食品加工中有许多成功的应用，包括微波萃取、微波干燥、微波杀菌、微波膨化、微波烹调和微波解冻等。
食品电物性在食品加工中的应用
微波加热
原理：水分子是微波域内极化运动产热的主 要物质。在交变电场中偶极子的水分子会随 着电磁场方向的变化而转动。 电场频率增加， 运动加快，产生更多的摩擦热。 一般家用微波频率（2450MHz）加热，就意味 着使水分子在1S内发生180°来回转动24.5亿 次。
微波加热的特性：
1 微波加热的即时性 用微波加热介质物料时，加热非常迅速。 只要有微波辐射，物料即刻得到加热。 反之，物料就得不到微波能量而立即停 止加热，它能使物料在瞬间得 到或失 去热量来源，表现出对物料加热的无惰 性。
现已广泛用于牛肉干、猪肉脯、鱼片、 酱囟肉、鸭肉、鸡肉等制品的热化、 干燥和杀菌பைடு நூலகம்肉制品经微波杀菌后， 其鲜度、嫩度、风味均保持原样，卫 生指标完全可低于国家食品卫生标准， 货架贮存时间可达1-2个月，微波对肉 制品杀菌、保鲜技术的成功应用，由 原来保鲜期3天，延长到1-2个月，已 将该项技术成果提高到崭新阶段。
（四）变色问题
在对榨菜等产品微波杀菌时还发现榨菜产 品变色问题。
微波加热技术的应用前景
20世纪90年代以后，由于电子技术的飞速发展， 微波设备电子器件价格的下跌及能源比价的调整 等因素，使得微波加热设备及微波加热的直接成 本有了大幅度的下降；全球环境的不断恶化，使 人们逐步认识到传统的加热方式不再是一种环保 良好的作业。这些都为微波加热的应用和发展提 供了良好的契机和广阔的前景。 我们可以预见：微波加热技术将以其独特的优势 在未来的生产和生活中发挥非常重要的作用。
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
电子位移极化 原子极化 取向极化
极化松弛时间：处于极 化状态的介质，去掉外电场 后，极化消失所需要的时间。 特征频率：极化松弛时 间的倒数。
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第二节 食品基本电物性及其测定
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第二节 食品基本电物性及其测定
1、食品的电物性基础
各种极化的特征频率：电子极化在紫外线区域；原子极化 为红外、远红外区域；偶极子取向极化主要在微波区域。 热辐射 微波加热是以水分子的 偶极子随电场转动得到的分 子内摩擦产生。 远红外和红外线加热则 是由原子振动产生的内摩擦 所致。
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2、电渗透脱水
原理：蛋白质ζ电位和周围离子气氛的存在，使固液界面 产生双电层粒子分布现象，即液体带有与蛋白质胶粒等量而 符号相反的过剩电荷。当有静电场存在时，液体受自身所带 电荷影响而运动。 应用
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
3、通电加热
重要性：食品的均匀加热是工程上的一大难题。微波加热 存在透入深度的问题。 适用性：不适用于不导电、极低水分或干燥状态的食品。 原理：欧姆加热 注意：直流电会引起食品组分的电解变质，还会使电极发 生电解腐蚀，造成食品重金属离子污染，因此一般用交流电。 应用
第八章 食品的电物性及其应用
❖ 概述
❖ 食品基本电物性及其测定
❖ 食品加工中电物性的利用原理和方法
静电场处理
电渗透脱水
通电加热
微波加热
远红外线加热
电脉冲杀菌
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第一节 概 述
1、研究食品电物性的意义
电物理加工方法能满足食品加工中对食品资源充分利用的 要求，同时也能减少加工中营养损失，并保持生物物质活性。
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第一节 概 述
2、电物性与食品加工
③ 直流电在食品加工中的应用 电渗透：利用食品胶体粒子的荷电性质和动电现象，用电 渗透的方法对食品进行固液分离或脱水处理。 电渗析：利用离子交换膜对甜菜糖等加工食品进行净化处 理，以及对乳制品中的去盐、海水淡化等处理。 电泳：牛奶蛋白分离，从悬浊液中使固体粒子沉降。 电浮选：干物质（蛋白质、脂肪等）的增浓、食品厂排污 的净化和蛋白脂肪回收、酒及其他液态食品的澄清。
➢ 电场的尖角集中效应，即棱角效应。
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
5、远红外线加热
近红外的波长0.78~1.4 μm；中红外的波长1.4~3 μm； 远红外3 μm~1mm。
原理：食品材料电磁波吸收峰值多集中在2~20 μm 的远 红外波长范围。
特点： ➢ 加热时不必有热源或传热介质，不受气流影响，速度快 ➢ 促进食品的成熟（陈化） ➢ 能量低，不会引起物质的化学变化 缺陷：辐射深度浅1~2mm。
使用电场或电磁场有可能对构成食品的最小单位进行最富 效果的加工处理。
电磁场的生物效应在生鲜食品的储藏保鲜方面显示了巨大 的潜力。
由于化石燃料能源的不可再生性，电力在食品工业能耗中 占有的比例将越来越大。
电物理特性的检测对食品加工自动化、品质控制精确化方
面提供了重要手段。
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第一节 概 述
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
4、微波加热
微波：频率300~300000MHz的电磁波，波长3 nm~3 pm。 原理：偶极子的取向极化，水分、蛋白、脂肪、糖等都会 发生极化反应。
特点：加热的选择性；穿透特性 缺陷：加热不均匀 ➢ 微波加热的选择性 ➢ 微波虽具有好的穿透性，但实际加热中受反射、穿透、 折射吸收等影响，使各部分产生的热量不同。
1、食品的电物性基础
极化现象的影响因素：电场强度、电场频率 当电场变化时间小于极化松弛时间，即电场频率大于介质 特征频率时，极化运动（或偏移）就可能来不及产生。 介电耗损：当电介质所处的外电场频率与其自身的特征频 率接近时，极化运动对于外电场就会产生滞后，从而引起分 子内摩擦而产热。（类似于共振频率）
第二节用
介电常数 电导率
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
对食品电物性的利用，除了对食品品质的无损检 测或品质分析外，还可用于对食品的加工处理，包 括静电场处理、动电处理、通电处理、高频电场处 理、微波处理、红外线处理等。
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
1、静电场处理
静电分离装置示意图
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
1、静电场处理
静电熏制原理：在静电场内让熏烟雾粒子向各种食品表面 或内部渗透，达到快速均匀熏制的目的。肉制品的熏制不仅 可以改善制品的风味，还可以有效防止氧化和霉变。 优点：高效，2~5 min 缺点：不能起到通常烟熏那样的干燥效果，还要配以微波 或远红外处理。
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
1、静电场处理
静电成型及撒粉装置原理：植物油先成为荷电粒子，在电 场中飞向加热转筒表面，形成油层；面粉和其他原料液滴形 成的荷电粒子在电极之间的空间内交叉混合，喷向转筒表面， 形成一定厚度的带状料坯。 静电成型及撒粉装置示意图：
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第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
2、电物性与食品加工
① 食品的电磁波处理和加工
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第一节 概 述
2、电物性与食品加工
② 食品加工中静电场的利用 静电是指静电荷，是电荷在静止时的状态，而静止电荷所 建立的电场称为静电场，是指不随时间变化的电场。 静电场在食品加工中的应用： ➢ 清洗净化：对空气净化、对溶质的沉降、食品表面防腐 剂的喷涂等。 ➢ 分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。 ➢ 改质：静电防腐、肉制品表面除霉、设备的无拆卸消毒 杀菌。
第三节 食品加工中电物性的利用原理和方 法
1、静电场处理
应用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静 电扑粉等。 原理：使离子化的气体在电场内移动，向物质的散体微粒 （尘埃、熏烟等）传递电荷，这样荷电粒子再受到电场作用 从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。 离子化气体的产生：被激电离法和自激电离法