食品物性学期末复习材料

食品物性学复习材料

1、食品物性学是研究食品物理性质的一门科学。

2、食品形态微观结构按分子的聚集排列方式主要有三种类型：晶态、液态、气态，其外，还有两种过渡态，它们是玻璃态和液晶态。

各自特点：

晶态：分子(或原子、离子)间的几何排列具有三维远程有序;

液态：分子间的几何排列只有近程有序（即在1-2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。

玻璃态（无定形）：分子间的几何排列只有近程有序，而无远程有序，即与液态分子排列相同。它与液态主要区别在于黏度。

液晶态：分子间几何排列相当有序，接近于晶态分子排列，但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)。

4、粒子凝胶：球状蛋白、脂肪晶体等

5、分子分散体系是一种单相体系。

6、表面活性物质是由亲水性极性基团和疏水性非极性基团组成的，能使溶液表面张力降低的物质，具有稳定泡沫的作用。蛋白质是很好的界面活性物质。

7、影响泡沫稳定的主要因素：气泡壁液体由于重力作用产生离液现象和液体蒸发，表面黏度和马兰高尼效果。

8、果胶作为细胞间质，与纤维素、半纤维素、糖蛋白一起发挥细胞壁的作用。

9、流变学是研究物质在力作用下变形或流动的科学。物体的力学参数有力、变形，还有时间。

10、胶体分散系统的流变性质与加工中遇到的切断、搅拌、混合、成形、冷却等操作有很大关系。食品本身的嗜好性质也与其流变性质关系极大

11、剪切黏度：用普通的黏度计测定，本书中凡无特别说明，所写的黏度都是指剪切黏度。延伸黏度：只表示黏弹性体延伸时的黏度。体积黏度：例如，在超声波范围，液体所受压力与体积变化速度之间的关系将遵循黏性定律。

12、非牛顿流体：假塑性流体、胀塑性流体、塑性流体、触变性流体、流凝性流体。

14、实际的非牛顿流体并非当施加应力时，就会产生流动。而是要在σ值大于某个一定值σ 0 （屈服应力）时才开始流动。

15、胀塑性流体中，随着剪切应力或流速的增大，表观黏度逐渐增大，也被称作是剪切增稠流动。

16、宾汉流动：对于塑性流动，当应力超过σ0时，流动特性符合牛顿流动规律。

17、炼乳触变现象是由于炼乳结构内形成酪蛋白微胶束的原因。

18、剪切模量的倒数称为柔量J

19、虎克模型：用一根理想的弹簧表示弹性模型，代表完全弹性体的力学表现。

20、虎克模型与阻尼模型串联而成，研究黏弹性体的应力松弛特性。

22、开尔芬模型：虎克体和阻尼体并联组成，研究黏弹性体的蠕变特性。

23、广义麦克斯韦模型模拟实际黏弹性体应力松弛性质。广义开尔芬模型模拟实际黏弹性体蠕变性质。

24、试验黏弹性体的黏弹性质较常用和最基本的方法是：正弦波应力应变试验。

25、质构测定仪：让仪器模拟人的两次咀嚼动作，记录并绘出力与时间的关系，并从中找出与人感官评定对应的参数。

26、类球体的圆度是表示其棱角锐利程度的一个参数。

27、密度瓶法用密度瓶或有刻度的量筒测定。公式：_____________________。

28、真实密度可用密度天平测量法，它是一种浮力法，和台秤称量法

29、粘附的原因主要原因：粒子间的粘聚力和粒子与壁面间的作用力，包括分子间的引力、附着水分的毛细管力以及静电引力等。

30、DSC及DTA是对加热或冷却过程中，试样所产生的细微热量变化进行测定。

31、DSC测定原理：以一定速度扫描升温，试样与对照样之间会产生温度差。补偿电路驱动电热丝发热，消除这一温度差的，同时记录补偿回路的电位。

DTA测定原理：由热电阻测出试样容器与比较容器间的温度差，从所记录的曲线面积进行定量评价

DSC记录的是补偿电路电位。DTA所得到的是温度差曲线。

1、制作食品泡沫时，一般都是先打发泡，然后再添加糖，以使泡沫稳定。

2、流凝性流体（胶变性流体）：与触变性流动相反。当流速增加，达到最大值后，再降低流速，降低流速时的流动曲线反而在增加流速曲线的上方。这说明流动促进了液体粒子间构造的形成，因此也被称为逆触变现象。

3、虎克定律：在弹性极限范围内，物体的应变与应力的大小成正比。

4、应力松弛时间：τM=η/E，表示应力松弛快慢，黏性越大，应力松弛时间越长。

5、广义麦克斯韦模型模拟实际黏弹性体应力松弛性质。广义开尔芬模型模拟实际黏弹性体蠕变性质。

6、食品有一个很短的应力松弛过程，从牙齿的咬合到重新张开间有短暂的静止期，麦克斯韦模型的应力松弛时间为6-8s，口感柔软。当松弛时间达到10-14s时，口感较硬。

7、在动态粘弹性的测量中，当应力和应变很小时，各模量与时间呈线性关系。

8、布拉本德粉质仪是搅拌型测试仪。淀粉粉力测试仪是搅拌型测试仪。

9、摩擦角包括休止角、内摩擦角、壁面摩擦角和滑动角。前两者表示物料本身内在的摩擦性质，后两者表示物料与接触的固体表面间的摩擦性质。

10、DSC记录的是补偿电路电位。DTA所得到的是温度差曲线。

11、微波加热利用远红外辐射。

1、离浆：凝胶经过一段时间放置，网格会逐渐收缩，并把网格中的水挤出来，把这种现象称为离浆

2、马兰高尼效果：当气泡膜薄到一定程度，膜液中界面活性剂分子就会产生局部的减少，于是这些地方的表面张力就会比原来或周围其它地方的表面张力有所增大。因此，表面张力小的部分就会被局部表面张力大的部分所吸引，企图恢复原来的状态。这种现象称作马兰高尼效果。

3、黏性：阻碍流体流动的性质。

4、应力松弛：指试样瞬时变形后，在变形(应变)不变情况下，试样内部的应力随时间的延长而减少的过程。

由于内部粒子具有流动的性质，当在内部应力作用下，各部分粒子流动到平衡位置，产生永久变形时，内部的应力也就消失。这一现象称为应力松弛。（麦克斯韦模型）

5、蠕变：指把一定大小的力(应力)施加于粘弹性体时，物体的变形(应变)随时间的变化而逐渐增加的现象。

6、曳丝性：有许多黏弹性食品，如蛋清、山药糊、糊化淀粉糊等，当筷子插入其中，再提起时，会观察到一部分液体被拉起形成丝状。

7、谐振动黏弹性：对试样施加固定频率和振幅的、以正弦波变化的作用力时，通过其应变响应所反映出的流变性质。

8、粘附：两种材料的粘合

9、粘聚：材料颗粒间的自身粘合；具有粘聚性的散粒物料往往具有粘附性。

10、结构变形：颗粒间的相互位移，是不可能恢复的，带有断裂性质;

11、弹塑性变形：颗粒本身的可恢复和不可恢复的变形

12、离析：粒径差值大且重度不同的散粒混合物料，在给料、排料或振动时，粗粒和细粒以及密度大和密度小的会产生分离。

13、自动分级：由粒度和相对密度不同的颗粒组成的散粒体在受到振动或其他扰动时，散粒体中各颗粒会按其相对密度、粒度、形状及表面状态的不同而重排.

14、松弛时间：极化时，由非极化状态到极化状态总需要一定的时间，把这个时间称为松弛时间。

15、棱角效应：电场在有棱角的地方集中，有较大电场强度，产热多、温升快。由于这些原因，微波加热时，在被加热食品上，往往会出现一些温度上升特别快的热点。

16、暗适应：白天当我们从外面一下子进到电影放映厅中时，周围会变得十分黑暗，甚至看不见座位。然而，等一段时间后，周围又会看得见了。

17、明适应：从暗室中出来，一下子进入白昼阳光下，人们又会感到光线耀眼。但这比起暗适应要快，过一会儿就感到正常了。

18、荧光现象：当一种波长的光能照射物体时，可以激发被照射物发出不同于照射波波长的其它波长的光能。

19、延迟发光现象：当用一种光波照射物体，在照射停止后，所激发的光仍能继续放射一段时间的现象。

四、简答与分析

淀粉糊化过程中的粘度变化

颗粒代表支链淀粉，曲线代表直链淀粉

答：

天然淀粉是一种液晶态结构。在过量水中加热时，淀粉颗粒吸水膨胀，使处于亚稳定的直链淀粉析出进入水相，并由螺旋结构伸展成线形结构。由于线形结构占有较大的空间和具有不定的形状，增加了线形分子间的碰撞、摩擦和缠绕等机会，使淀粉溶液粘度增大。当对淀粉溶液进一步加热与搅拌后，大量的水分子进入支链淀粉的微晶区，断开微晶区内的氢键，导致微晶区域“融化”，支链淀粉破碎并进入水相，黏度由最大开始下降，这个过程是淀粉糊化过程，其黏度随温度的变化情况如上图。

2、为什么陈酒的口感好？

答：陈酿的酒在杯中显得“粘”，酒精挥发也慢一些，这可以认为，酒在长期存放中，水分子与乙醇分子形成了疏水性的水合结构。因此，陈放的酒口感也比较温和，没有即时调制的酒那么“辣”。

3、各种成分对起泡性及泡稳定性的影响：

答：蛋白的影响：高pH值或pH值呈酸性的领域起泡性比较高，等电点附近起泡性最差。但等电点附近最稳定。

糖类的影响：一般抑制起泡性，但可提高泡的稳定性。（提高溶液的黏度）

脂质的影响：脂溶性化合物（尤其是极性脂质），在起泡前添加到蛋白质溶液中，起泡性和泡稳定性都会下降。

4、消泡原理：

答：消泡剂滴至泡膜时，会在膜表面扩散。在消泡剂扩散之处，表面张力局部降低，使得这部分膜变得很薄而导致破裂。

5、果实成熟过程的变化：

答：未成熟的果实细胞间含有大量原果胶，它不溶于水，与纤维素、半纤维素等组成坚固的细胞壁，组织坚硬；随着成熟的进程，原果胶水解成水溶性果胶，溶入细胞液内，使果实组织变软而

6、分析假塑性流体流动特性曲线及解释假塑性流动的机理:

答：表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少

随着流速的增加，表观黏度减少，所以也称为剪切稀化流动。

假塑性流体流动的机理：

a ）胶体粒子间结合受剪切应力作用发生改变，影响黏度的变化。

b ）胶体粒子变形，引起黏度的相对减少。（于是出现了剪切稀化现象）

7、胀塑性流体流动的机理

答：胀塑性流体，其胶体粒子一般处于致密充填状态，分散介质——水充满在致密排列的粒子间隙。缓馒流动时，由于水的滑动和流动作用，胶体糊表现出的黏性阻力较小。

用力搅动，致密排列的粒子就会一下子被搅乱，成为多孔隙的疏松排列构造。原来的水分再也不能填满粒子之间的间隙、粒子与粒子没有了水层的滑动作用，因而黏性阻力就会骤然增加。

8、解释黏弹性体的特点威森伯格效果及其形成原因：

答；将黏弹性液体放入圆桶形容器中，垂直于液面插入玻璃棒，当急速转动玻璃棒或容器时，可观察到液体会缠绕玻璃棒而上，在棒周围形成隆起于液面的冢状液柱。

原因：由于液体具有的弹性，使得棒在旋转时，缠绕在棒上的液体将周围的液体不断拉向中心。而内部的液体则把拉向中心的液体向上顶，形成了沿棒而上的现象。

9、四要素模型（伯格斯模型）

①四要素模型的应力松弛过程解折（书P77）

②四要素模型的蠕变过程解析（书P77）

选用图4-23a 所示的模型当加裁荷应力σ时，模型的变形相当于E1虎克体、η1的阻尼体及E2、 η2的开尔芬模型3部分变形的叠加。

10、感官检验的方法：

答：差别试验、闭值试验、排列试验 、分级试验、描述试验 、消费者试验

差别试验试验方法主要有： 2点识别试验法、 2点嗜好试验法、 1：2点识别试验法、 3点识别-嗜好试验法、 顺序法

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答：a. 剥皮法或涂膜剥皮结合法（果蔬和鸡蛋等大体积产品）

b. 表面涂金属粉法 (谷物和种子等小体积物质)

c.利用食品和农产品形状与几何体相似性估计体积和表面积 (许多果蔬、谷物和种子都呈现长

球形、扁球形或三轴椭圆形)

12、小麦压缩曲线的分析：

答：小麦在无侧向膨胀压缩时，加载曲线与卸载曲线不重合，而是在卸载曲线上面通过。

当重复加载时，重复加载曲线与前一次卸载曲线不重合，形成滞回圈。

13、许多含水量较高的食品放在冰箱里被冻结以后其品质会下降，解释其原因。

答:发生了冻结膨胀压：由于冻结过程是从食品表面逐渐向中心发展的，即表面水分首先冻结；

而当内部的水分因冻结而膨胀时就会受到外表面层的阻挡，于是产生很高的内压。此压力可使外层破裂或食品内部龟裂，或使细胞破坏，细胞质流出，食品品质下降。

14、分析下图：

答：A区：发生玻璃化转变，伴随有热容的变化

B区：是物质的结晶过程，伴随放热现象

C区：是结晶物质的融熔过程，伴有吸热现象

在微观上，链段运动与空间自由体积有关。

◆当温度低于Tg时，自由体积收缩，链段失去了回转空间而被“冻结”，样品像玻璃一样坚硬。

◆当样品继续被加热至B区时，样品中的分子己经获得足够的能量，它们可以在较大的范围内

运动。由物理化学可知，在给定温度下每个体系总是趋向于达到自由能最小的状态，因此，这些分子按一定结构排列，释放出潜热，形成晶体。

◆当温度达到C区对应值时，分子获得的能量己经大于维持其有序结构的能量，分子在更大的

范围内运动，样品在宏观上出现融化和流动现象。

15、巧克力与可可脂的测定

答：可可脂存在着多种结晶状态，不同的冷热处理会使巧克力中可可脂结晶状态不同，引起吸热曲线的差异。

16、极化的微观机制：

答：1) 电子位移极化（化学极化）2）原子极化（红外极化）3)取向极化（偶极子极化）

17、静电场处理的原理：

答：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。这样荷电粒子再受电场作用从一极向另一极进行定向移动，达到加工所需目的。

18、电渗透原理：

答：普通蛋白质在中性或碱性水溶液中，以负离子状态存在，ζ电位为负，其周围的水分子在蛋白质ζ电位的感应下以水和氢离子存在，形成所谓离子气氛。

由于蛋白质的ζ电位和周围离子气氛的存在，固液界面产生双电层离子分布现象。

19、微波加热的原理及特色：

答;原理：水分子是偶极分子，在交变电场中，随电场作极化运动，极化运动使水分子不断随电磁场方向的变化而转动，产生摩擦热。

特色:1）微波吸收的特点和加热的选择性 2）微波的反射和穿透特性

20、两种不同成熟度的番茄反射率曲线分析：

答：选550nm波长为参照波长，它对反射率变化是不敏感的，另一个波长选作670nm，它是叶绿素吸收带，对成熟度是比较敏感的。

红番茄的△R(550-670nm)为正，而绿番茄的△R为负，这样就可将成熟和不成熟番茄完全分开。

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