第二章食品物性学ppt课件

• （4）触变性流体。所谓触变性是指流体在 搅拌过程中黏度减小，流动性增加，但静 置一段时间后，流动又变的困难的现象。 典型的例子，调味酱、蛋黄酱等。
• （5）胶变性流体。具有这种现象的食品往 往给人以粘稠的口感。
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2.1.1.2 固态、半固态食品的流变 学基本概念
• 1）弹性形变和黏弹性形变 • 所谓黏弹性形变即指弹性形变和流动形变的复杂结合。 • 2）弹性和杨氏模量 • 设当沿着横截面为A、长度为L的均匀弹性棒的轴线方
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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 颗粒形成了分散相。直链淀粉等可溶性物 质形成了连续性。淀粉分散系的黏度与分 散颗粒的体积分数和形状变化密切相关。20
• 2、流体的分类 • A、牛顿流体 • 在外力作用下即能流动的流体并且流动
的速度梯度γ与所加的剪切应力τ的大小成 正比，这种流体就叫做牛顿流体。
• τ=η·γ • 式中，η为黏性系数。
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2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
牛顿流体的特征是: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。牛顿流体的流动特性曲线如图2-1所示。
2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
（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
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2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
第二章 食品物性学
第二章 食品物性学
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5
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第二章 食品物性学
• 食品的基本属性包括化学属性、生物学属 性以及物理属性。
• 物理属性：主要指其力学、热学、电学、 光学及声学属性，主要反映食品及食品原 料的热力学、流变学、传热传质特性、外 观及质构特性以及在微波、电场、磁场作 用下的表现。
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2.1.2.2 固体与半固体食品的流变 学特性
2）沃格特模型
伏格特-开尔芬模型是由一个弹簧和一个粘壶并 联组成，如图所示，此模型可以描述食品的蠕变过 程。
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2.1.3 食品组分及组分间的相互作 用对食品流变学特性的影响
2.1.3.1 乳化类食品
• 在流变特性方面，食品乳化液有很大的 差异，其中，界面流变学特性一直是食品 科学家关注的热点。由于大多数的食品属 于胶体分散体系，因此，界面的特性是影 响胶体食品稳定性的重要因素。
• 作用：决定了其在加工和储藏环境下的物 理变化规律以及食品在被消费和食用时的 3
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。
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2.1.1 食品流变学的基本概念
2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
• 1、黏度定义
• 液体受到外力作用发生相对移动时液体 分子间产生阻力，导致液动体力黏无度法顺畅流动 ，这种阻力的大小就绝对称黏度为黏运动度黏。度
• 黏度的度量方法
恩氏黏度
相对黏度 雷氏黏度 赛氏黏度
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2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
• 2）食品分散体系的流变性质影响因 素包括温度、分散相（浓度、黏度、 形状）、分散介质的影响。
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2.1.2.2 固体与半固体食品的流变 学特性
同时表现弹性性质和黏性性质的物质称
为黏弹性体。黏弹性体的应力、形变与时 间的关系，可通过将其组合成理想的弹性 体和牛顿流体的模拟系统，分别从黏性要 素和弹性要素的测定中得到。下边介绍其 有代表性的组合。
（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 2-3 胀塑性流体流动特性曲线
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2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
（3）塑性流体。流动特性曲线不通过原点的流动。 食品中浓缩肉汁、融化的巧克力酱、鱼酱等。
图 2-4 塑性流体特性曲线
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2.1.1.1 液态食品的流变学基本概念
向施加力F时，棒伸长了d,则单位面积的作用力σn为 • σn＝F/A • 式中，σn——拉伸应力（N/m2)。 • εn＝d/L εn称ห้องสมุดไป่ตู้拉伸应变。 • 在弹性限度范围内，应力和应变之间符合虎克定律， • 即σn＝E·εn • 比例系数E称弹性模量(杨氏模量)，单位是N/m2。 13
2.1.2 食品的流变学特性变化规律
图2-1 牛顿流体流动特性曲线
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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
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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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• （3）粗分散体系。分散相的粒子半 径为10-5~10-3cm。如悬浮液、乳状液 。
1）麦克斯韦模型
2）沃格特模型
3）四要素模型和多要素模型
4）黏弹性体的各种性质（拔丝性、韦斯贝格
效应、粘稠性、延伸性、柔软性）
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2.1.2.2 固体与半固体食品的流变 学特性
1）麦克斯韦模型是由一个弹簧和一个粘壶串联组 成的，如图所示。这是最早提出的粘弹模型。这一 模型可以用来形象地反映应力松弛过程。
2.1.3.2 淀粉类食品