食品物性学
食品物性学
1.名词解释：食品物性学2.食品物性学研究的主要内容。
3.食品物性学要解决的主要问题。
1.食品胶体系统的分类有哪些？2.非牛顿流体的分类有哪些？3.假塑性液体的流动特征及特性曲线。
4.黏弹性体的特点有哪些？应用质地学基础知识写出对冰激凌、羊肉、苹果、薯片的感官评价结果。
如何正确对食品的质地进行分析？（对食品质地的评价方法有感官评价法和仪器评价法，分别介绍其方法及特点，能列举3-4种测定仪器。
）1.影响水分子团构造的因素有哪些？功能性水具有哪些特征？2.为什么陈酒的口感好？3. 影响液体黏度的因素有哪些？4. 测定泡沫表面张力的方法有哪些？1.固态与半固态食品按组织形态可分为哪几种？每种分别列举3-4种食物，及其常用的物性测定仪器或指标。
2.烹饪时，蔬菜经加热、煎炒等处理，有的还能保持脆性，有的则很容易软化，试分析原因。
3.膨化干燥法有哪些膨化设备，膨化原理是什么，可用到哪些食品中？4.粉体食品摩擦角指的是什么，有哪几种？食品颜色的测定方法和仪器有哪些？举例说明食品光学性质有哪些应用？举例说明食品热物性在食品生产中的应用研究食品电特性的意义有哪些？利用食品电特性加工的课题有哪些？举例说明食品电物性在食品加工生产中的应用。
1、食品物性学：是以食品（包括食品原料》为研充对象，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、结品态：分子（或原子、离子）间的几何排列具有三维远程有序。
4、液品态：分子问儿何排列相当有序，接近于品态分子排列，但是具有一令定的流动性(如动植物细胞膜和一定条件下的脂助).5、破璃态：分子间的几何排列只有近程有序，而远程无序，即与液态分子排列相似.6、粒子故胶：具有相互吸引趋势的离子随机发生能撞会形成粒子团，当这个粒子国再与另外的粒子国发生凝握时又会形成更大的较子团，最后形成一定的结构形态。
7、聚合物磁胶：是由细而长的线形而分子，通过共价健，氨健、盐桥、=依健、微品区域、缠绕等方式形成交联点。
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
食品物理性质：以食品（食品原料）的物理性质为研究对象的科学。
食品的物理性质：这是一门研究食品（食品原料）的物理性质的科学。
8.7.8.7包括两个方面的研究：8.7.8.7 1.食品本身的理化特性分析8.7.8.7 2.人类感官生产的感官特性研究从加工的角度看，一次产品加工一次，例如用作食用油，糖，奶粉，面粉和其他食用油，糖，奶粉，水产品以及其他食用油，糖，奶粉，面粉和半成品，例如面团，面包，糕点，果汁等米粉和其他半成品以及面团，面包，蛋糕，果汁，米粉等制成品可以分为无机，有机和多孔结构。
它们可以分为无机，有机和多孔结构。
从食物形式上讲，它们可以分为液体，凝胶，细胞，纤维和多孔食物。
食品的机械性能是指食品在力的作用下变形，振动，流动和破裂的规律，以及机械性能与感官评价之间的关系。
1，食品的机械性能是指食品在力的作用下变形，振动，流动和破裂的规律，以及它们与感官评价之间的关系。
8.5感觉评估的重要内容；8.5与食物的生化变化和变质密切相关；8.5与食品加工密切相关。
食品的电性能主要是指食品及其原料的电和介电性能，以及其他电磁和物理性能。
它主要是指食品及其原料的电和介电特性，以及其他电磁和物理特性。
研究领域：1.食品质量监测（无损检测）。
2.电磁物理处理（静电场保存，微波加热，电渗脱水等）电磁物理处理（静电场保存，微波加热，电渗脱水等）3.食品的热特性为了改善商品化和保存和现代食品的循环功能，加热，冷却和冷冻已成为食品加工的最基本方法。
为了改善现代食品的商品化，保存和流通功能，加热，冷却和冷冻已成为食品加工的最基本方法。
8.7.8.7主要研究食品加工中的比热容，潜热，相变定律，传热定律和温度相关的热膨胀定律。
主要研究对象是食品加工过程中的比热容，潜热，相变定律，传热定律和温度相关的热膨胀定律。
目的是提高食品质量。
食物的光学特性是指食物物质对光的吸收，反射和感觉响应。
它是指光的吸收和反射以及食物物质的感官反应特性。
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
食品多为组分复杂的非均质构造。
一般食品不仅含有固体，还有水、空气的存在，属于分散系统或称为非均质分散系统，简称为分散系。
真溶液：分散相为原子、原子团或小分子物质的溶液食品。
如碳酸饮料、果汁饮料、运动饮料。
胶体溶液：脱脂牛奶、豆乳等，以高分子物质（主要是蛋白质）为分散相的液体。
乳胶体：牛奶、稀奶油、蛋黄酱，由较大脂肪球在水中分散的液体。
水包油型（O/W型），水为连续相，油为分散相。
生奶油（cream），蛋黄酱油包水型（W/O型），水为分散相，油为连续相。
黄油（butter），人造奶油乳化：将水和油这样互不相溶的液体激烈混合搅拌，分散相变成微粒分散到分散介质中去的现象。
得到的分散系统称为乳浊液或乳胶液。
溶胶（sol）：胶体粒子在液体中分散的状态。
一般胶体粒子分散介质是水，具流动性，称为亲水性胶体（hydrocolloid），水溶胶。
凝胶（gel）：分散介质中的胶体粒子或高分子溶质，形成整体结构失去流动性，或胶体全体虽含有大量液体介质而固化的状态。
力学性质——柔韧性凝胶；脆性凝胶透光性质——透明凝胶；不透明凝胶保水性——易离水凝胶；难离水凝胶热学性质——热可逆性凝胶；热不可逆性凝胶凝胶状态的重要性1、很多食品都在凝胶状态下食用2、凝胶状态食品的力学性质对其口感、风味（软硬、嚼劲、筋道感、柔嫩感）起着决定性作用。
因此蛋白、多糖等易形成凝胶的物质常用为口感改良剂，如和面的时候加鸡蛋。
3、研究改善食品的质地（texture），主要是研究凝胶状态物质的模型，如肉制品嫩度须经过蒸煮。
降低pH，这个时候酪蛋白球就会因为静电斥力的降低而聚集凝结在一起形成一个网状的凝胶。
这种通过降低pH值让酪蛋白凝集的方法被称为酸凝乳。
凝乳酶对酪蛋白进行修整也可以达到这一效果，称之为凝乳酶凝乳。
流变性质与食品的化学成分、分子构造、分子内结合状态、分子间结合状态、分散状态，以及组织构造有极大关系。
流变学研究对象：油脂、黏塑性材料、橡胶、淀粉、蛋白、玻璃、沥青等力学性质介于固态液态之间的物质。
食品物性学(精品)
食品的物理性质很多，在本科程里，我们只研
究与食品加工与质量相关的物理性质，如力学 特性、流变学特性、质构、光特性、介电特性 和热特性等。其中食品流变学特性和食品质构 两部分内容研究相对深入，是本课程比较成熟 和核心的内容。光、电、热特性是近儿年开始 研究的内容，资料相对较少，缺乏系统性和完 整性。
3、食品的安全性 。（安全性）
食品物性学 （质构）
对各类食品的影响不同。
食品的感官品质
食品的物性包括的内容很多，我们主要研究力学、 热学、光学和电学。
1.3发展历程
经历了近百年的发展过程，从食品流变（Rheology)到食品 质构（Texture)再到食品的光、电、热等物性，形成了完 整的课程体系。
1.6参考书
2 食品的主要形态与物理性质
内容提要
食品组成与结构的复杂，在分子层面上，大分
子与小分子相互作用，且比例不断变化；在结 构形态上，有晶态、液态、液晶态、不定形态 和气态。同样也相互掺杂或转变。食品在储存 和加工过程中，受外界环境的影响，其组成和 微观结构形态不断变化，导致食品品质和物性 发生变化，在食品加工和储存中，要设计开发 具一定物性的食品或调控食品的物性，首先在 微观上应清楚引起物性变化的机理，这是本章 的目的。
2.1 微观结构与作用力
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。 食品的结构不是简单的分子结构，而是分子 经过几何排列的聚集态结构。
……8
• 结构 •
分子结构：分子内原子间的几何排列
食品物性学简介
前三个属于被感知的因素，因此,通常称为感官特性。 感 官特性是评价食品质量的重要特性.消费者通过食用食 品,可以获得感官上的愉悦.例如对 麻、辣、烫等特殊风味 的追求.对酥脆食品口感追求等。
食品的终极目的是满足人们的物质要求，人们是食 品的生产和消费的主体，食品的感觉性质构成食品物性 的一个重要方面。所以，有关感觉性质的仪器量化、科 学重现、信息交流与共享方面的研究构成食品物性学研 究的重要内容。
食品本身的物理性质
食品物性学
食品物性对人的感觉产生的 感觉性质
二、食品物性学研究的特点 1食品对象的复杂性、多样性
食品是一个非常广泛的概念和复杂的物质系统
从食品加工的角度，食品
初级产品：收获后的粮食谷物、水果、蔬菜、 肉、蛋、乳、水产品等
经过一次加工的食品材料：各种食用油、 糖类、奶粉、蛋粉、面粉等
半成品以及成品食品：面团、面包、馒头、 糕点、豆腐、果汁、果酱、粥饭、面条等。
从组成来看，食品的大部分都属于复杂的混合 物，不仅有无机物、有机物，甚至还包括有细 胞结构的生物体。为非均质结构。
食品的形态也复杂多样。为了便于研究，有人把它 分为液状食品、凝胶状食品、凝脂状食品、细胞状 食品、纤维状食品和多孔状食品。
食品物料学或食品物料物理特性，就是为适应食品工程 的这种发展的需要而，在近几十年形成的一门新学科。 它是运用近代物理学理论、技术和方法，研究食品物料 物理性质以及各个物理因子和生物物料之间相互作用， 它是物理学、工程学科和生物学各学科之间的桥梁，也 是食品工程学科的基础。
食品物性学是以食品（包括食品原料及中间产品） 为研究对象，研究其物理性质的一门科学。也称食 品物理学
对物质流变特性的研究，可以为控制产品的质量， 鉴别成品的优劣，为工艺及设备的设计提供有关的 数据。
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胶体溶液
1~100nm 超显微镜
悬溶
200nm 光学显
2.1.3 分散系统的胶体
食品胶体的分类
连续相 分散相 类别名称 气体 液体 气溶胶 固体 粉 末 糖 液体 气体 泡 沫 液体 乳胶体 酱 固体 悬胶体 溶 胶 凝 胶 食品举例 弥漫香气的雾 淀粉、小麦粉 砂 掼奶油 、啤酒沫 牛奶、黄油、蛋黄 果汁、汤汁 淀粉糊、肉汤 果冻、粉条、豆腐
绪 论
食品物性学的研究目的
食品物性学的研究历史 食品物性学的研究内容
第一节 食品物性学的研究目的
•
食品加工领域研究的主要内容： 以食品化学和食品生化为主—— 食品科学类知识 （食品的化学成分和性质） 以食品机械为主—— 食品工程类知识（设备与机械的开发） 重要的连接部分-------食品物性学
食品物性学可以解决的问题
目的是改善食品的品质。
四、 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。 领域：
a)
通过光学性质实现对食品的成分的测定（糖度 仪、酸度仪等）
食品色泽的研究 （判断食品的新鲜程度、 成熟与否、品质的好坏等）
b)
CR-300 色差计
小结
食品物性学历史较短 研究对象多，体系复杂 研究内容主要有力学、光学、热学、电学
2.1 食品物性的胶体性
2.1.1 食品物性构成体系与力学性质的 复杂性 食品的构成：固 体、水、空气等 普通混合物的宏 构成的分散体系。 观物性公式不随 （非对称性 -----系统各相成分的 特异性） 改变而改变，其 物性函数具有对 称性。
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。 （食品的组成十分复杂，多为非均质构造） 微粒子------分散相 气体、液体或固体介质------分散介质（连 续相）
程大学食品工程系加工工艺教研室任教。 曾任教研室主任、食品工程系主任等职， 1994年任教授，被任原北京农业工程大学 副校长、副书记、学术委员会主任；1995 年任中国农业大学副校长、副书记、博士 生导师，并获农业部中青年有突出贡献专 家称号。1997年来任九届、十届北京市政 协委员。
第一章
第一节 第二节 第三节
食品物性学展望
Neo-psychorheology
基于虚拟仪器技术的食品物性检测系统的研究
第三节 食品物性学的研究内容
定义
研究对象 研究的主要内容
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。
包含两方面的研究：
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
研究领域： 食品品质状态的监控（非破坏检测） 电磁物理加工（静电场保鲜、微波加热、
1. 2.
电渗透脱水等）
三、食品的热学性质
为了提高现代食品的商品化和保藏流通功能，
加热、冷却、冷冻成了食品加工的最基本的
方法。
主要研究的是食品在加工过程中比热容、潜
热、相变规律、传热规律以及与温度有关的
热膨胀规律等。
了解食品与加工、烹饪有关的物理特性 建立食品品质客观评价的方法
通过对物性的试验研究，可以了解食品的 组织结构和生化变化 为改善食品的风味，发挥食品的嗜好功能 提供科学依据 为研究食品分子论提供实验依据
第二节 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》
食品物性学起源——食品粘弹性理论 （弹性理论、流体理论） 食品流变学提出 荷兰人Scott Blair, 1953 质地的提出 texture Szcxesniak, 1963 1968年8月 日本京都召开国际流变学会议 1969年专业杂志《Journal of texture studies》 1989年 种谷真一 《食品的物理》 川端晶子 《食品物性学》
等性质的研究
第二章 食品的力学基 食品的力学性质是食品物性中最主 础
要的性质。本章主要以流变学为主， 阐述食品的力学性质，进而对与食 品力学性质有关的食品的物质结构 特点加以讨论。
主要内容
2.1食品物性的胶体性
2.2食品流变学 2.3食品的粘弹性 2.4粘弹性的基本力学模型
2.5粘弹性测定
特异性：分散相和连续相发生交换变化时， 其物性相差甚远。
2.1.2 胶体（colloid）
表示物质状态的名词，与晶体表示物质分 散度不同的两种状态。 分散度慢而不易结晶的物质。（非均质分 胶体粒子大小和胶体特征 散系统）
类型 液 粒子大小 左右 观察手段 高分子溶液
< 1nm 电子显微镜
一、食品的力学性质 是指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。
感官评价的重要内容；
与食品生化变化、变质情况有密切关系； 与食品加工有紧密关系。
压 力 kPa
时间（秒）
果实硬度测定图
二、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，以及其它电磁和物理特性。
研究对象
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
的食品原料
食用油、糖类、奶 粉、面粉等 面团、面包、糕点、 果汁、米粉等
半成品及成品
从组成可分： 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、细胞 状、纤维状和多孔状食品等。
研究的基本内容
食品物性学
Physical Properties of Foods
教材、教学参考书： 《食品物性学》李云飞等编 著，中国轻工业出版社， 2005年5月 《食品物性学》李里特著， 中国农业出版社，2001年6 月 《Texture in Foods》edited by Brian M.Mckenna,Woodhead Publishing Limited,2003 《农业物料学》赵学笃等， 机械工业出版社，1987年
李里特教授，1948年5月出生于西安，汉族 ，中国农业大学原副校长、副书记，食品 工程学教授、博士生导师。1981年西北农
业大学毕业后被国家教委选为出国研究生
，1982年赴日本北海道大学研究生院农畜 产加工工程专业留学，1988年2月获博士学 位，之后在日本山崎面包公司中央研究所
做博士后研究，年底归国在原北京农业工