食品物性学
食品物性学复习知识点-2023修改整理
食品物性学复习知识点一、 名词解释1、食品物性学:是以食品〔包括食品原料〕为研究对象,研究其物理性质和工程特性的一门科学。
2、内聚能:定义为1mol的聚集体汽化时所吸收的能量。
3、结晶态:分子〔或原子、离子〕间的几何罗列具有三维远程有序。
4、液晶态:分子间几何罗列相当有序,接近于晶态分子罗列,可是具有一定的流动性〔如动植物细胞膜和一定条件下的脂肪〕。
5、玻璃态:分子间的几何罗列惟独近程有序,而远程无序,即与液态分子罗列相似。
6、粒子凝胶:具有相互吸引趋势的离子随机发生碰撞会形成粒子团,当这个粒子团再与另外的粒子团发生碰撞时又会形成更大的粒子团,最终形成一定的结构形态。
7、聚合物凝胶:是由细而长的线形高分子,经过共价键、氢键、盐桥、二硫键、微晶区域、缠绕等方式形成交联点,构成一定的网络结构形态。
8、黏性:是表现流体流动性的指标,妨碍流体流动的性质。
9、牛顿流体:流动状态方程符合牛顿定律的流体统称为牛顿流体;非牛顿流体:流动状态方程不符合牛顿定律,且流体的黏度不是常数,它随剪切速率的变化而变化,这种流体称为非牛顿流体。
10、胀塑性流体:在非牛顿流动状态方程式中,如果1<n<∞,称为胀塑性流也随着增动;即随着剪切应力或流速的增大,这么黏性食品的流变特性a大。
11、塑性流体:当作用在物质上的剪切应力大于极限值时开始流动,否这么物质就保持即时形状并停止流动,具有此性质的物质称为塑性流体。
12、触变性流体:指当液体在振动、搅拌、摇动时,其黏性减少,流动性增加,但静置一段时光后,流动又变得困难的现象。
13、分散体系: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;在这一系统中,微粒子被称为分散相,分散的气体、固体或液体的介质被称为分散介质,也称延续相。
14、黏弹性食品:指既具有固体的弹性又具有液体的黏性这样两种特性的食品。
15、泊松比:固体在受到轴向拉伸或压缩应力时,轴向会伸长或缩短产生轴向应变,并且为了维持体积,径向也产生应变;对于一定的物质,其径向应变与轴向应变的比值往往是一具常数,称为泊松比,记作u。
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
添加标题
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
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(精品PPT)
1、组成的复杂性 多成分、多形态、易变性、有些有细胞结构。 2、多样性(从加工的角度看) 有初级产品:谷物、水果、蔬菜、肉类等等; 有一次加工的食品材料:油、面粉、奶粉、蛋粉 等等; 有半成品、成品:面团、面包、米饭等等。
食品的力学性质
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。具体 体现 (1)食品的力学性质是食品感官评价的重要内容。对有 些食品,是决定品质好坏的主要指标。 (2)食品的力学性质与食品的生化变化、变质情况有着 密切的联系,通过力学性质的测定,可以把握食品的 以上品质变化。 (3)食品的力学性质与加工的关系也十分密切。
式中,I1、I2两种分子的电离能。 色散力的作用能一般为0.8一8kJ/mol。 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:X 一H只能与一个Y原子形成氢键,而且X一H一Y 要在同一直线上,氢键的作用能比化学键小得 多,但比范德华力大一些,为12一30kJ/mol, X, Y的电负性愈大,Y的半径愈小,则所形成 的氢键愈强,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,聚酸胺、纤维素和蛋白质等都有 分子间的氢键。
2.1.1.2.范德华力和其它介观力 非键合原子间和分子间的相互作用力包 括范德华力、氢键力和其他力。其中范 德华力包括静电力、诱导力和色散力。
(1)静电力是极性分子间的相互作用力,由极性 分子的永久偶极之间的静电相互作用所引起。 作用能为12~20kJ/mol,与分子偶极矩的大 小、分子间的距离和热力学温度之间的关系如 下:
食品物性学期末题汇总.总结
第一章1.什么是食品物性学?定义:食品物性学是以食品( ( 包括食品原料) )为探讨对象,探讨其物理性质的一门学,这些特性与食品组成、微观结构、次价力、表面状态等因素相关。
影响食品质构特性,影响食品生物化学反应速率,影响食品分析检测。
2.食品物性学的“指纹”概念(1)食品自身表现的物理性质(2)物理因子对食品各种性质的影响(3)食品检验的物理方法(4)食品加工的物理方法(5)食品物性对加工的影响(6)食品物性对消费感官嗜好及选购的影响3.探讨食品物性学的目的(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)通过对物性的试验探讨,可以了解食品的组织结构和生化变更(4)为改善食品的风味、质地和嗜好性供应科学依据(5)为探讨食品分子论供应试验依据(6)为快速无损检测食品品质供应理论依据其次章1.物质的结构: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。
分子结构:分子内原子之间的几何排列聚集态结构:分子之间的几何排列2.键合力:又称盐键或盐桥,它是正电荷与负电荷之间的一种静电相互作用。
吸引力与电荷电量的乘积成正比,与电荷质点间的距离平方成反比,在溶液中吸引力随四周介质的介电常数增大而降低。
——库伦定律(1)在近中性环境中,蛋白质分子中的酸性氨基酸残基侧链电离后带负电荷,而碱性氨基酸残基侧链电离后带正电荷,二者之间可形成离子键。
(2)离子键平均键能为20kJ/mol3.范德华力4.高分子链结构与柔性高分子链在绕单键内旋转时可导致高分子链构象的变更,因为伴随着状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态,这种特性就称为高分子链柔性高分子链之所以具有柔性的根本缘由在于它含有很多可以内旋转的σ单键自由联结链:线形高分子链中含有成千上万个σ键。
假如主链上每个单键的内旋转都是完全自由的,则这种高分子链称为自由联结链。
它可实行的构象数将无穷多,且瞬息万变。
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。
食品物性学考试复习题
食品物性学考试复习题食品物性学考试复习题食品物性学是食品科学中的重要学科之一,它研究食品的物理和化学性质,以及这些性质对食品质量和食品加工过程的影响。
对于食品科学专业的学生来说,掌握食品物性学的知识是非常重要的。
下面是一些食品物性学的考试复习题,希望对大家的复习有所帮助。
1. 什么是食品的物性?食品的物性是指食品的物理和化学性质,包括颜色、形状、质地、味道、营养成分等方面的特征。
2. 食品的颜色是由什么决定的?食品的颜色主要由其中的色素决定,如叶绿素、胡萝卜素、类胡萝卜素等。
此外,还受到光照、氧化、加热等因素的影响。
3. 什么是食品的质地?食品的质地是指食品的口感和咀嚼性,包括硬度、粘性、弹性等方面的特征。
4. 食品的质地是如何测量的?常用的方法是质地仪,通过测量食品在受力下的变形程度来评估其质地。
5. 食品的味道是由什么决定的?食品的味道主要由其中的香精、酸、甜、苦、咸等物质决定。
6. 食品的味道是如何感知的?食品的味道是通过舌头上的味蕾感知的,不同味蕾对应不同的味觉。
7. 食品的营养成分有哪些?食品的营养成分包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等。
8. 食品的营养成分如何测量?常用的方法有化学分析、生物学测定和光谱分析等。
9. 食品的pH值是什么?食品的pH值是指食品中氢离子浓度的负对数,用来表示食品的酸碱程度。
10. 食品的pH值对食品质量有什么影响?食品的pH值对食品质量有很大的影响,它可以影响食品的颜色、质地、味道和营养成分的稳定性。
11. 食品的水分含量是什么?食品的水分含量是指食品中水分的百分比,它是食品中最重要的组分之一。
12. 食品的水分含量如何测量?常用的方法有烘干法、滴定法和仪器分析等。
13. 食品的水分含量对食品质量有什么影响?食品的水分含量对食品的保存、质地和口感等方面都有重要影响。
14. 食品的热值是什么?食品的热值是指食品中每克含有的能量,通常以千卡或千焦单位表示。
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》课件
食品物性学PPT课件
一、引言
食品物性学是研究食品的特性和性质的学科,对于食品科学具有重要意义。
二、物理性质
密度、比重、粘度
了解食品的密度、比重和粘度对于生产和加工过程具有重要意义。
热力学性质
研究食品的热力学性质有助于了解食品在不同温度和压力下的行为。
电学性质
研究食品的电学性质包括电导率和介电性质,对食品加工和保质具有重要影响。
研究食品中水分迁移的特性 有助于保持食品的质量和口 感。
六、实验方法
密度测定
通过密度测定方法可以获得 食品样品的学性质可以 了解其在不同温度和压力下 的变化规律。
pH值测定
通过测定食品的pH值可以了 解其酸碱性和稳定性。
营养成分测定
通过各种测定方法可以获得食品中蛋白质、纤 维素等营养成分的含量。
大分子结构
探究食品中大分子的结构有助于理解其流变性和机械性质。
微观结构
了解食品的微观结构有助于揭示其口感和质地。
五、功能性质
起泡性、乳化性、稳定 性
研究食品的起泡性、乳化性 和稳定性可以指导食品制备 和加工工艺的优化。
塑性、弹性、可溶性
了解食品的塑性、弹性和可 溶性可以影响其加工和储存 特性。
水分迁移性
三、化学性质
氧化还原
了解食品的氧化还原性质对 于控制食品的质量和营养价 值非常重要。
pH值
研究食品的pH值可以了解其 酸碱性,对于食品的保存和 加工具有指导作用。
营养成分
了解食品中的蛋白质、碳水 化合物、脂肪等营养成分有 助于评估食品的营养价值。
四、结构性质
水分分布
研究食品中水分分子的分布有助于了解其质构和保存特性。
食品物性学考试复习题
食品物性学考试复习题食品物性学是一门研究食品的物理性质及其与食品加工、储存和消费过程中相互作用的学科。
以下是食品物性学考试的复习题,供同学们参考:一、选择题1. 食品物性学研究的主要内容是什么?A. 食品的化学成分B. 食品的物理性质C. 食品的微生物特性D. 食品的营养价值2. 食品的哪些物理性质会影响其口感?A. 颜色B. 味道C. 质地D. 以上都是3. 食品的稳定性与哪些因素有关?A. 温度B. pH值C. 水分活度D. 所有选项4. 食品的流变性质主要研究哪些方面?A. 食品的硬度B. 食品的黏度C. 食品的弹性D. 所有选项5. 食品的热力学性质包括哪些?A. 比热容B. 热传导率C. 热扩散率D. 所有选项二、简答题1. 简述食品物性学在食品工业中的应用。
2. 解释食品的水分活度对食品保存期的影响。
3. 描述食品的流变性质如何影响其在加工过程中的表现。
三、论述题1. 论述食品物性学对于食品创新的重要性。
2. 讨论食品物性学在食品安全评估中的作用。
四、案例分析题给出一个食品加工过程中的案例,要求分析食品物性学原理在该案例中的应用,并讨论如何通过调整食品物性来改善产品质量。
以上复习题涵盖了食品物性学的基本概念、应用以及对食品工业的重要性。
希望同学们能够通过这些题目加深对食品物性学的理解,并在考试中取得好成绩。
结束语:希望这些复习题能够帮助同学们更好地准备食品物性学的考试。
在复习过程中,不仅要掌握理论知识,还要学会将知识应用到实际问题中去。
祝同学们考试顺利!。
食品物性学
1.2 食品物性学的研究内容 ——光学性质
2. 食品色泽的研究
对于生鲜食品,色泽 往往成为判断其新鲜 程度、成熟与否和品 质的最重要指标。色 光理论,色光感觉及 色光生理方面的内容 需要进一步完善与发 展。
蔬、肉、蛋、乳、水产品等; 2. 经一次加工的食品材料——
食用油、糖类、奶粉、蛋粉、 面粉等; 3. 半成品及成品——面团、面 包、豆腐、果汁、果酱、粥 饭、面条等。
1.1 食品物性学的定义
• 食品可分为液态食品(包括可流 动的溶液、胶体、泡沫和气泡) 和固态、半固态食品(组织细胞、 凝胶、凝脂、粉体等);
食品物性学
2020/3/3 上海应用技术学院 冯涛
1.0 食品物性学的起源
• 食品物性是反映的食品物理学性质,它是 食
图1和2是在较低放大倍数下冰淇淋的横截面,s是未冷冻的乳状液,a是气泡, i是冰晶,分散均匀的脂肪球与酪蛋白微胶束仅能分辨。 图3和4是在较高放大倍数下,f脂肪球吸附到了气泡与乳状液的界面上,脂肪 束fc可以看到,高度冷冻浓缩的酪蛋白微胶束c也能看到。
1.1 食品物性学的定义
• 又称为Physical Properties of Food,是以食品(包括食品 原料)为研究对象,研究其物 理性质的一门科学。
• 包括对食品本身理化性质的 分析研究和食品物性对人的 感官产生的所谓感觉性质的 研究两大部分。
1.1 食品物性学的定义
• 食品物性学的研究对象 1. 初级产品——粮食谷物、果
1.2 食品物性学的研究内容 ——电学性质
(3) 电阻抗加工 • 电渗透脱水 • 电渗析、电泳、电浮选 • 欧姆加热
1.2 食品物性学的研究内容 ——光学性质
• 食品的光学性质是指食品物质对光的吸收、 反射及其对感官反应的性质。
食品物性学
第一章绪论1.1食品物性学的研究目的目前我国食品加工领域研究的主要内容有两方面:以食品化学和食品生化为主是食品科学类知识(食品的化学成分和性质);以食品机械为主的食品工程类知识(设备与机械的开发)。
这就在二者之间缺乏一个重要的连接部分-------食品物性学1.2 食品物性学的研究历史国外:20世纪70年代——兴起80年代——形成体系日本对其研究——较多较早国内:李里特教授主编了第一本比较全面系统的著作《食品物性学》1.3 食品物性学的研究内容1.3.1 食品物性学:是以食品(食品原料)为研究对象,研究其物理性质的一门科学。
它包含了两方面的研究:1. 食品本身理化性质的分析研究2. 人的感官产生的感觉性质的研究1.3.2 研究对象包括初级产品粮油谷物、水果肉、蛋、乳及水产品等从加工的角度经一次加工的食用油、糖类、奶粉、面粉等食品原料半成品及成品面团、面包、糕点、果汁、米粉等从组成来说:无机物、有机物、以及有细胞结构的生命体;从食品的形态可分:液态、凝胶状、凝脂状、细胞状、纤维状和多孔状食品等。
决定食品质量的主要因素用眼睛感知的颜色、形状、尺寸、光泽等表观性状,称为视觉感应;用鼻、舌感知的风味,称为化学感应;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;食品中蛋白质、碳水化台物、脂肪、雏生素、矿物质、纤雏素等物质含量与比例,称为营养价值。
1.3.3研究的基本内容1.3.3.1食品形态物质一般有三种状态,即固态、液态和气态;液态和固态是食品的主要形态,是食品物性学课程主要研究的内容。
从微观上看又有结晶态、液晶态和玻璃态;从力学特性看有黏性体、弹性体、黏弹性体等。
1.3.3.2食品质构定义:表示食品的组织状态,口感即美味感觉。
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。
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
食品物性学
名词解释:高分子链柔性:高分子链在绕单键内旋转时可导致高分子链构象的变化,因为伴随着状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态,这种特性就称为高分子链柔性。
分散系统: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(即分散)的系统。
胀容现象:粒子在强烈的搅拌作用下结构排列疏松,外观体积增大的现象。
电渗析:在直流电场的作用下,离子透过选择性离子交换膜,而使膜两侧溶液中的离子脱离或浓缩的过程。
食品感官评定:以心理学、生理学、统计学为基础,依靠人的感觉(视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉)对食品进行评价、测定或检验的方法。
疏水水合:向水中添加非极性物质(疏水物)时,由于它们与水分子产生斥力,从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强,使得熵减小,此过程成为疏水水合。
疏水缔合:当水与非极性基团接触时,为减少水与非极性实体的界面面积,疏水基团之间进行缔合,这种作用成为疏水相互作用。
食品流变学:食品流变学是研究物质在力的作用下变形或流动的科学。
应力松弛:试料在瞬时变性后并保持变形时,应力随时间经过而消失的过程。
单位表面传热系数:当流体与固体表面温度差为1K时,单位时间通过固体单位表面积的热量,故它是对流传热的参数。
键合力:又称盐桥或盐键,它是由正电荷和负电荷之间的一种静电相互作用。
黏性:在外力作用下,流体微元间出现相对运动时,随之产生阻抗相对运动的内摩擦力。
假塑性流动:表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减小,也称为剪切稀化流动。
胀塑性流动:表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而增大,也称为剪切增稠流动。
塑性流动:雪花膏或蛋黄酱等塑性流体,在没有外力作用时不产生流动,具有固体的性质。
但是,即使在很小的外力作用下,它们也容易产生流动,撤去外力后又保持即时形变形式。
这种能够任意成形的性质叫塑性。
使塑性流体开始流动的应力称为屈服应力。
触变性流动:触变性流动是指当液体在振动、搅拌、摇动时,其黏性减少,流动性增加,但静置一段时间后,流动又变得困难的现象。
食品物性学考试复习题
食品物性学考试复习题食品物性学是一门研究食品材料的物理性质及其在食品加工和储存过程中的变化规律的学科。
以下是一些食品物性学考试的复习题,供同学们参考:1. 食品物性学的定义:- 简述食品物性学的研究内容和重要性。
2. 食品的物理性质:- 列举食品的几种基本物理性质,并解释它们在食品加工中的作用。
3. 食品的流变学特性:- 解释流变学是什么,以及它在食品工业中的应用。
4. 食品的热物理性质:- 描述食品的热传导、热容和比热容,并解释它们对食品加工的影响。
5. 食品的光学性质:- 讨论食品的颜色、透明度和光泽等光学性质,以及它们对消费者选择的影响。
6. 食品的力学性质:- 解释食品的硬度、弹性和韧性等力学性质,并讨论它们在食品加工和评估食品质量中的作用。
7. 食品的水分活度:- 定义水分活度,并讨论它在食品保存和微生物生长中的重要性。
8. 食品的凝胶化和凝固:- 描述食品中常见的凝胶化和凝固现象,以及它们在食品加工中的应用。
9. 食品的乳化和分散体系:- 讨论食品中的乳化和分散体系,以及它们对食品稳定性的影响。
10. 食品的气溶胶性质:- 解释气溶胶在食品中的应用,如泡沫和喷雾干燥。
11. 食品物性学在新产品开发中的应用:- 举例说明如何利用食品物性学原理开发新的食品产品。
12. 食品物性学在质量控制中的应用:- 讨论如何通过测量食品的物理性质来评估和控制食品质量。
13. 食品物性学在食品安全中的应用:- 描述食品物性学如何帮助确保食品的安全性和避免污染。
14. 食品物性学在食品工程中的应用:- 讨论食品物性学在设计食品加工设备和工艺中的作用。
15. 食品物性学的未来趋势和挑战:- 预测食品物性学领域的未来发展趋势,并讨论可能面临的挑战。
结束语:食品物性学是一个不断发展的领域,它对于食品工业的创新和食品质量的保证至关重要。
通过深入理解食品的物理性质,我们可以更好地控制食品加工过程,开发新产品,并确保食品的安全性和营养价值。
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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…丫)。
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 一0.2Onm。
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。
各种分子间力可统称为次级力。
对高聚物来说,分子链之间的次级力具有加和性4)高分子的柔性:线形长链分子可以卷曲成团,可以在空间呈现各种形态,并随条件和环境的变化而变化的性质。
产生的原因:线形高分子链中含有成千上万个b键。
高分子的刚性:如果高分子主链上没有单键,则分子中所有原子在空间的排布是确定的,即只存在一种构象,这种分子就是刚性分子。
(了解)影响高分子柔性除单键数量外还有:主链成分、取代基数量、取代基体积、极性、温度等。
键越长,键角越大,链的柔性越好。
取代基越大、数量越多、极性越强,链的柔性越差。
链段:高分子链中划分出来的可以任意取向的最小链单元。
高分子总是自发的取卷曲的形态,外形呈椭球状,椭球状高分子称为无规线团。
5)按分子的聚集排列方式主要有:结晶态:分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序(分子排列近、远程有序)分为小分子结晶和大分子结晶;液态:分子间的几何排列只有近程有序(即在1 一2分子层内排列有序),而远程无序;气态:分子间的几何排列不但远程无序,近程也无序。
液晶态:介于固体和液体之间的一种状态,分子间排列有序,具一定流动性。
玻璃态:与液态形似,比液体硬、脆。
内聚能:lmol 的凝聚体汽化时所吸收的能量。
晶核是结晶的起点,分均相成核和异相成核。
根据晶胞参数的不同,分十四种晶格结构。
食品中的脂肪结晶,主要以六方晶系、三斜晶系、斜方正交晶系液晶态:分热致型和溶致型。
玻璃态(无定形) :分子间的几何排列近程有序,远程无序,即与液态分于排列相同。
它与液态主要区别在于黏度,玻璃态黏度非常高。
玻璃化转变机理:自由体积理论。
凝胶态:是由一定尺寸范围的粒子或高分子在另一种介质中构成的三维网络结构形态。
分聚合物凝胶态和粒子凝胶态。
蛋白质的结构变化:①改变蛋白质的结构②加工与贮藏中,蛋白质结构向着不利方面发展③引进化学方法、酶法和转基因方法,设计制作出新的蛋白质结构,使蛋白质功能达到最优化水平。
食品中的碳水化合物主要指糖、淀粉、纤维素和胶类物质。
单糖和低聚糖分子量或分子链较小,刚性较大,往往以晶体或糖浆形态出现自然界中90% 以上的碳水化合物都是以多糖形式存在的以晶体形式存在的多糖较少。
多糖分子交联结构:螺旋结构(单,双)和“蛋盒”交联结构淀粉是一些食品的主要成分,以颗粒形式存在,是液晶态结构。
淀粉中的支链淀粉和直链淀粉比例直接影响物性指标。
6)水具有低粘度和较好流动性的原因:分子团是一种多孔隙的动态结构,每个水分子在结构中稳定的时间仅在10 -12 s 左右。
在极短的时间内,于其平衡位置振动和排列,并不断有水分子脱离和加入分子团,导致水特有的物性。
水与离子的相互作用:形成水一离子键水与亲水溶质间的相互作用:形成水- 溶质氢键影响水分子团因素:与温度、离子浓度、电磁波有关7) 动物性食品组织结构一般结构:肌肉和结缔组织组成。
肌肉的基本构造单位是肌纤维,肌纤维外有一层很薄的结缔组织,称为肌内膜;每50-150 条肌纤维聚集成束,称为初级肌束,外包一层结缔组织,称为肌束膜; 数十条初级肌束集结在一起并由较厚的结缔组织包围形成二级肌束;二级肌束再集结即形成了肌肉块。
结缔组织是由少量的细胞和大量的细胞外基质构成,胶原蛋白和弹性蛋白都属于细胞外纤维。
胶原蛋白是动物体内最多的一种蛋白质,占动物体中总蛋白的20%-25% ,对肉的嫩度有很大影响。
影响果蔬产品质构的关键因素是细胞壁的强度和细胞膨压的大小,细胞壁影响果蔬质构的主要是细胞壁外层的果胶质,其作用是粘结细胞; 膨压与细胞内外溶液的渗透压有关8) 物体计算直径简称粒径,表示物体各向尺寸的总和指标。
圆度,表示物体角棱的锐度,可表明物体在投影面内的实际形状与圆形的差异。
方法一:是用截面圆形中各棱角的曲率半径平均值与最大内接圆半径的对比法。
方法二:用物体静止的最大投影面积与其最小外接圆面积的比值来表达。
Y A 圆度讥吆式中:r t—投影(截面)面图形上各棱角的加率半彳包n棱角总个数卡H—投影(截)面图形的最大内接閱半处.= ^xlOO%A式屮’R d——岡度(%)衣用物体角棱的锐度物体在自然静止时的戢人投秦面积:A-S小外接圆面积:Ap用求积仪求Hi球度:它表示物体的实际形状和球体之间的差异程度。
方法一:可用直径比方法一;可用氏径比式中I d.- -类咸体的垠大投序而积图苓的最大内機岡M| g—类球体」:建图形的協小外柩圖起艳* 方沈一:黑体扒球体投股圜的砒,与物休廉小外接球休披喲圆的周长之比,即式中:农一勺类球体怵积州同的球体的“卷1-罠球休的兹小外接球体M桎或荐搦体虽人直廉物体各向尺寸之间的无量纲组合称为形状因素。
物体个中尺寸与其面积或体积之间的关系成为形状表示物体实际形状与球形不一致的程度的尺度,如面积形状系数,体积形状系数等。
S, V分別我示表曲积和体积;分别表示面积形秋系数和体积形状系毅:出农审投傍而积:血农示投影而积ft桎上捷沪物体粒子的尺寸,它不同「克轮,向屣包含形状条数在内的人为的数值°我?恢衣示物体的体面积陋狀系数.乂称比袤面枳瞻狀系数:才*袁示辆休的体曲枳尺寸"对于球議面积形状系数尊于霜•体积闿状系数尊于■塞所以休而积形状慕数= &・根辦凸狀物体理论”其体枳M衷面枳之间存在卜列关系]竺<丄S3 ~ 36兀式中v和s分别为凸状物怵的体积与啲枳匚同时已介明.凸状物休的平均投影面积垦些表面积的1/4. *5・伽代入上式,得心(器)S或凡ZK说当物体为球体时,上式取等号,而且K=1.21.凸状体K值越接近1.21 ,则物体的形状越接0=1・21/K名称尺寸粒r®/cm3粒体10-0. 5mm1-5X106粉体500—50p m5X10e-5X 101j微粉体500. Ip m5X 10°-10^超微粉体0* 冲皿-0. Imp m粒度圧只肴某二粒径的粒f在粒体辟中所占的比例;粒哎分布曲线足粒度随较牲变化的一条曲线。
物体的表面积和体枳可分别表示为:S=Qsqd:=*~Xv单位坤敬的表面积,是S和V之比:4 探横堰标卅粒從,纵芈标可以用粒产审駅、个数、面积等粒度分布的测定方法:用卡尺,投影仪等来测尺寸;筛分法(颗粒直径较小);显微镜法;图像分析法;沉降法;电超声法25.4mm 以下的孔,用25.4mm 长度上的编织丝的根数来描述孔的大小称为:"目常用的筛分法有8层筛法和15层筛法。
光学显微镜:0.8-150p m电子显微镜:<0. 8|J m打描电镜押透射电镜常用于* lnm-5p m电超声法的测量粒度为5n m-100um10 )物体每单位体积内所具有的质量称密度物体的质量与同体积的一个大气压、4摄氏度的纯水的质量之比称为比重。
容积密度(物料质量与其所占容器体积之比)、粒子密度(物料质量与物料实际体积之比)、真密度(物料质量与除去物料内部空隙后的物料体积之比)农业物料铠度测量称虫法一水果等休积较大的物料浮力法一体积校小物料比重耘法一细小的或粉麻物料比魄梯度法一只适用于不佥披容器中流体潅透的物料代比法一通过测定物料貞实休积入予的定容稅瓯缩法一农卫物料大部分址散粒状或散粒物料,频粒之间存在空除.这时物料的体枳称为视在体积.颗粒之间全部空砌体枳与总休积之比称为孔除宰口扎隙体积与物料固体物质体积Z比称为孔谢止。
物料实际体积与物料总体积之比称均応积实怖系n・孔隙屋与孔御比之间w在以下的关系:n Es— ---- 或n = ----------------H + 1 \-£式中C —隙率n—隙比孔隙率与物料形状、堆积或充填方式、物料尺寸仔緘育水奉、放賈时间博因索有关.第二章2)流变学定义(见绪论)可用下式来表示:F(t , 5 c)=0 &剪切应变;剪切应力血ar strt^yG=F/A仁单也时间的变形程度)2)黏性:指阻碍流体流动的性质,黏性是表现流体流动性质的指标黏性的大小用黏度来表示,是流体最基本的特性参数。
产生条件:流体流层发生相对运动根据变形的方式,黏度还可分为以下几种:剪切黏度、延伸黏度、体积黏度黏性流动的分类1.牛顿流动、2.非牛顿流动3)牛顿流动:剪切速率:液体流动过程中,应变大小与应变所需时间之比表示剪切速率也称为应变速率(定义了解,方程掌握)流动状态方程:把表示液体所受的剪切应力与剪切速率的函数关系式称为“流动状态方程”。
(T= n °?nn 为黏度丫应力与剪切逸率送间的比例系数.我示 液体流动的阻力大小。
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口(>) ⑹图2-5牛顿就訪特性曲践<-)剪切連事与穷坷应力的餐垂 <b )剪切谟率与點盧的关乐4)非牛顿流动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。