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。阻尼模型既可表示牛顿流体性质，又可表示非牛顿流体性质，再没有特别说明时，代表牛对流体性质，称为牛顿体。

⑶滑块模型不能独立的用来表示某种流变性质，但常与其他流变元件组合，表示有屈服应力存在的塑性流体的性质。

⑷麦克斯韦模型由虎克模型和阻尼模型串联而成的模型为麦克斯韦模型，它是研究黏弹性体的基本模型之一，麦克斯韦模型在瞬时加载后，保持载荷不变，尔后，瞬时卸载似的应变与时间有曲线关系。

⑸开尔芬—沃格特模型由虎克模型和阻尼模型串联而成的模型为开尔芬—沃格特模型，是研究蠕变特性最简单的模型元件，也称开而芬模型或蠕变模型。其特点是当模型全体受应力时，阻尼体和虎克体所发生的应变相同，且都等于模型整体产生的应变。而应力的大小等于阻尼体和虎克体受应力之和。

⑹四要素模型为了更确切的用模型表述实际黏弹性体的力学性质，就需要用更多的元件组成所谓的多要素模型，四要素模型是最基本的多要素模型。四要素模型也称为伯格斯模型，它有许多等效表现形式。

①四要素模型的应力松弛过程：这一模型是由两个麦克斯韦模型并联尔称，总应力等于两个麦克斯为模型应力之和。

②四要素模型蠕变过程：该模型相当于一个麦克斯韦模型和一个开尔芬模型串联。

⑺多要素模型 模拟实际黏弹性体的流变特性，往往要建立复杂的模型，这些模型的力学元件不仅多，组合形式也要依照流变试验数值，进行各种搭配。这样的复杂模型称为多要素模型。

常见的黏弹性体流变学分析试验，多为应力松弛和蠕变试验。研究这2种试验的复杂流变现象利用光以模型比较方便。

① 广义麦克斯韦模型。有许多麦克斯韦模型并联而成。

② 广义开而芬模型。有许多开而芬模型并联尔称，用于对实际黏弹性体蠕变的模拟。

3 简述应力松弛试验和蠕变试验的基本方法。

松弛试验

在进行应力松弛试验时，首先要找出式样应力与应变的线性关系范围。然后，在这一范围内使式样达到并保持某一变形，测定其应力与时间的关系曲线，跟据测定结果绘制松弛曲线并建立其流变学模型。

蠕变试验

蠕变试验是一种静态测定试验。它是给试样式以恒定应力，测定应变随时间变化的情况。 4 简述食品质地感官评价的基本方法和原理。

基本原理

食品的感官评价主要是以消费者的嗜好为设定标准，通过由人组成的评审组，对食品观察品尝，并给以嗜好性能的评价。感官评价不仅使人的感觉器官对接触食品时各种刺激的感知，而且还有对这些刺激的记忆、对比、综合分析等理解过程。

基本方法

⑴ 2点识别试验法

主要用来测试评审员个人的识别能力。其基本要点：提供两个某广义麦克斯韦模型

广义开尔芬韦模型

相性质在客观上有差别的试样X、Y。然后，测试评审员能否正确判断出试样的刺激强度顺序。

⑵ 2点嗜好试验法主要用于嗜好性调查和品质评价。2点试验嗜好法是对X、Y两种试样，支出对哪一种更喜欢，或哪一种品质更好一些。

⑶ 1︰2点识别试验法将X、Y两种试样之一作为标准试样。然后再拿出X、Y试样，让评审员判断哪一个与标准试样相同。

⑷ 3点识别-嗜好试验法将X、Y两种试样，按XXY或XYY组合供试。让评审者从3个试样中挑出与其它2个不同的试样。称这种方法为3点识别试验法。然后，再将那一个不同的试样与剩下的2个试样相比较，选择自己更喜欢的一种试样，称这种方法为3点嗜好试验法。

⑸顺序法这是一种常用的嗜好性调查或品质鉴定的方法。它将m个试样A1、A2、…、

A m让评审者品尝，然后按自己嗜好的顺序，或某项刺激的强度顺序把这些试样排序。

5 常用的食品质地测定仪器有哪些？

（1）压缩破坏型仪器：万能试验仪、质地测试仪、压缩仪

用于测定固体、半固体、多孔性食品的压力、弹力、黏度、破坏功、脆度、硬度、凝聚性、咀嚼性

（2）剪断型仪器：柔嫩度仪、冲孔测试仪

测定纤维状食品的剪断力、硬度、最大剪切应力

（3）切入型仪器：凝孔质地仪、流变仪（刀片或钢丝）

测定高脂肪食品、凝胶状食品的切断力、切断功、硬度、粘稠度

（4）插入型仪器：针入度仪、冈田式果冻强度仪

测定高脂肪食品、凝胶状食品的插入度、屈服度

（5）搅拌型仪器：面团阻力仪、淀粉粉粒仪

测定面团形成时间、面团稳定度、面团衰落度、综合评价值黏度、糊化温度

（6）食品流变仪

测定凝胶状食品的拉断力、拉断功、硬度

（7）剪压测试仪

测定纤维状食品的剪断力、压缩力

6 简述液态食品的物性。

液态食品一般具有一定的黏度，有一定的稳定性、流变性，易形成气泡，进而产生泡沫。它之所以具备这些物性，主要是由于：①液态食品最主要的组成部分是水，水分子属于偶极子，具有偶极子结构的水分子之间，氢原子与氧原子可以以氢键的形式结合，进而在一程度上保持了水的稳定性；②液体食品大多属于胶体溶液或乳胶体液。具有胶体或乳胶体液的性质，因此具有一定的稳定性、流动性和粘稠性。

7 简述固态与半固态食品的物性。

8 食品颜色的感官评价方法和仪器测定方法有哪些，举例说明。

⑴颜色的目测方法：

①标准色卡对照法：国际上出版的标准色卡，一般都是根据色彩图制订的。常见的有孟赛尔色土、522匀色空间色卡、麦里与鲍尔色典和日本的标准色卡（CC55000）等，美国对番茄颜色的测定。

①标准液测定法：主要用来比较液体食品的颜色。标准液多用化学药品溶液制成。桔子汁

颜色的测定

⑵颜色的仪器测定法：

①光电管比色计利用光电管代替目测，以减少测量误差。由彩色滤光片、透过光接受光电