食品物性学复习重点总结.doc

食品物性学
1、 食品物性学是研究食品（包括食品原料）物理性质的一门科学。
2、 物理性质对食品口感的影响更大。
3、 分散系统组成：分散相，分散介质（也称连续相）。
4、 连续相决定了食品的基本口感，分散相是食品细微口感差别的决定性因素。
5、 多相乳胶体(multilayer emulsion)，把(O/W)或(W/O)型乳胶体整个看成一个连续相，再向其中加入水或油后，得到的一种均一体系。包括W/O/W或O/W/O型乳胶体。
6、 乳胶体类型的判断：
① 稀释法：将1滴乳胶液滴滴入水中，如果它能扩散到整个水中，就是O/W型，反之就是W/O型。
② 导电法：水和油的导电性质有很大差异，用电流计的两极插入乳胶液中，入会路线是通电，则为O/W型，反之为W/O型。
③ 色素染色法：利用色素是否溶解于连续相来判断。用不溶于油的水溶性色素（如甲基橙）加入乳胶体中，如果溶解，则为O/W型，反之为W/O型。
7、 凝胶的形成机理：由纤维状高分子相互缠结，或分子间键结合，得到三维的立体网络结构而形成。水保持在网络的网格中，全体失去流动性质。
8、 离浆：凝胶经过一段时间放置后，网格会逐渐收缩，并把网格中的水挤出来。
9、 流变学(rheology)：研究物质在力作用下变性或流动，以及力的作用时间对变形的影响的科学。
10、 黏度的概念(viscosity)：流体在流动时，阻碍流体流动的性质称为黏性。黏性是表征流体流动性质的指标。
11、 黏性产生的原因：从微观上讲就是流体受力作用，其质点间作相对运动时产生阻力的性质。这种阻力来自内部分子运动和分子引力。
12、 黏度的值等于流体在剪切速率为1 s-1时所产生的剪切力，单位是Pa·s（泊），常用单位有厘泊(cP)。
13、 牛顿流体：凡是符合牛顿流动状态方程的液体(n=1)，即应力与剪切速率成正比的流体（黏度不随剪切速率的变化而变化），称为牛顿流体。
特点：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。

14、 假塑性流体(pseudoplastic flow)：流动状态方程中，当0<n<1时，即表观黏度随剪切应力或剪切速率的增大而减小时，称为假塑性流体，也称为剪切稀化流体。
特点：无屈服应力σ0 ，即应力应变曲线通过坐标原点；随着流速的增加，表观黏度减少，即剪切稀化。

15、 大部分液态食品都是假塑性流体。
随着温度的升高，k值降低，表明高温会降低液体的黏度。这是因为升高温度，有利于液体分子的运动，使其阻碍应力作用的阻力减小。
n值越大，随着流速的增加，黏滞阻力增加越慢，这是因为n越大，液体内部构造越弱，随着剪切流速的增大，其内部分子结合而形成的阻力由于构造破坏而减少的缘故。（n越接近1，流体越接近牛顿流体；n越小，液体的表观黏度越大，越黏稠。）
16、 胀塑性流体(dilatant flow)：流动状态方程中，当n>1时，即表观黏度随剪切应力或剪切速率的增大而增大时，称为胀塑性流体，也称为剪切增稠流体。（生淀粉糊）
特点：无屈服应力，即应力应变曲线通过坐标原点；随着剪切流速的增加，表观黏度增加。

17、 剪切稀化的解释：液体中的链状巨大的高分子胶体粒子，在静止或低流速时，互相勾挂缠结，黏度较大。但当流速增大时（剪切应力作用），使得比较散乱的链状粒子滚动旋转而收缩成团，减少了互相的勾挂，黏度降低。
18、 剪切增稠的解释：当施加应力较小时，由于水的滑动和流动作用，胶体糊表现出的黏性阻力较小。可是如果用力搅动，那么处于致密排列的粒子就会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、粒子与粒子间的黏性阻力就会骤然增加，甚至失去流动的性质。
19、 触变性流体(thixotropy)：代表性的食品有西红柿调味酱、蛋黄酱、加糖炼乳等。
特点：振动、摇动流动性增加；加载曲线在卸载曲线之上，并形成了与流动时间有关的履历曲线(滞变回环）。
20、 呈现触变现象的食品口感比较柔和，爽口，不黏牙。
机理：随着剪切应力的增加，粒子之间形成的结合构造受到破坏，因此黏性减少。但这些粒子间结合构造在停止应力作用时，恢复需要一段时间，逐渐形成。因此，剪切速率减慢时的曲线在前次增加曲线的下方，形成了与流动时间有关的履历曲线 。
21、 胶变性流体(rheopexy)：典型食品：面团，糯米团、牛筋
特点：振动、摇动流动性减弱；加载曲线在卸载曲线之下，也能形成与流动时间有关的履历曲线(滞变回环）。
22、
23、 E. 屈服点(yield point)：当载荷增加，应力达到最大值后，应力不再增加，而应变依然增加时的应力。
24、 F. 屈服强度（弹性极限）：应变和应力之间的线性关系，在有限范围内不再保持时的应力点的应力。
25、 H. 生物屈服点：应力应变曲线中，应力开始减少或应变不再随应力变化的点。一般生鲜食品都具有生物屈服点，在此点处，物质的细胞构造开始受到破坏。
26、 G. 破断点：在应力—应变曲线上，当作用力引起物质破碎或断裂的点。
27、 H. 脆性断裂：屈服点与断裂点几乎一致的断裂情况。
28、 I. 延性断裂：指塑性变形之后的断裂。
29、 J. 断裂能：应力在断裂前所作的功。表示应力—应变曲线与横坐标包围的面积。
30、 K. 刚度：当变形未超过弹性极限时，应力—应变曲线的斜率。
31、 S. 应力松弛：试料在瞬时变形后，并保持变形时，应力随时间经过而变化的过程。
32、 拽丝性(thread forming property)： 是物体黏性和弹性双重性质的表现。将直径为1 mm的玻璃棒浸入液体1 cm，然后再以5 cm/s的速度提起，用液体丝在断掉前可拉出的程度表示曳丝性的大小。
33、 维森伯格效应(Weissenberg effect)
表象：将某些液体放入圆桶形容器中，垂直于液面插入一玻璃棒，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，而形成了沿棒而上的现象。
应用：只有具有弹性的液体才会出现，可用于判断食品液体的结构组织情况。黏度大的液体旋转时，棒周围的液体会在离心力作用下凹下。
34、滞变曲线：测定试样在定速压缩和定速拉伸过程中，应力随时间的变化曲线。

35、人的感觉敏感程度可以用识别阈表示。所谓识别阈，就是人的感觉可以识别的两个不同程度刺激的最小差别。
36、质地语汇量化标准举例
与力学参数对应的标准食品类别
标准食品及强度范围
硬度(hardness)
松质干酪(cream cheese)[1]——————冰糖(rock candy)[9]
脆度(brittleness)
玉米松饼(corn muffin)[1]——————松脆花生糖(brittle)[7]
耐嚼性(chewiness)
黑麦面包(rye bread)[1]——————软式面包(tootsie roll)[7]
胶弹性(gumminess)
面团（40%面粉）[1]————————面团（60%面粉）[7]
黏着性(adhesiveness)
含水植物油[1]———————————————花生酱[5]
黏性(viscosity)
水[1]————————————————————炼乳[8]
37、

38、与压缩、拉伸有关的表现用语
英文
中文
含   义
firm(hard)
硬
受力时，对变形抵抗较大的性质
soft
柔软
受力时，对变形抵抗较小的性质
tough
坚韧
对咀嚼有较强的和持续的抵抗
tender
柔嫩
对咀嚼的抵抗较弱，多用于肉类
chewy
柔韧
像口香糖那样对咀嚼有较持续的抵抗
short
酥松
一咬即碎的性质
spring
弹性
去掉作用力后变形恢复的性质
39、
英文
中文
含   义
plastic
可塑性
去掉作用力后变形保留的性质
sticky
胶粘
咀嚼时对上颚、牙齿或舌头等接触面黏着的性质
glutinous
黏糊 
与粘稠(thick)及胶粘(sticky)可视为同义语
brittle
松脆
施加作用力时，几乎没有初期变形 而断裂、破碎或粉碎的感觉
crumbly
易成碎渣的
一用力或一碰即成小的不规则碎片的性质
40、
英文
中文
含   义
crunchy
嘎嘣脆
兼有酥脆和易碎渣的性质
crispy
酥脆
用力时伴随脆响而屈服或断裂的样子
thick
粘稠
形容粥饭糊酱
thin
稀薄
有清淡爽口之感
41、与食品组织有关的表现用语
英文
中文
含   义
smooth
滑腻
组织中感觉不出颗粒存在，均匀细腻
fine
细腻
组织的构成粒子或纹理非常细小而均匀
powdery
粉状的
颗粒很小的粉末状或易碎成粉末
gritty
砂状的
形容小而硬颗粒的存在感
coarse
粗糙的
组织颗粒较粗，有较大粒子存在
lumpy
多团块的
组织中含有不规则团块的样子
42、与口感有关的表现用语
英文
中文
含   义
juicy
多汁的
咀嚼中口腔液体有不断增加的感觉
oily
油腻的
口腔中有易流动，但不易混合的液体存在
greasy
肥腻的
口腔内有粘稠而不易混合液体或脂膏样固体
waxy
蜡纸的
口腔内有不易溶混的固体
mealy
粉质感
口腔内有干的物质和湿物质混在一起
slimy
黏滑的
口腔中的滑溜感
43、
英文
中文
含   义
creamy
奶油状
口腔中粘稠而滑爽的感觉
astringent
收敛感
口腔中皮肤收敛的感觉，涩
hot
烫
口腔过热的感觉
cold
冰冷
口腔对低温的感觉
cooling
清凉
吃薄荷那样，由于吸热而感到的凉爽
44、感官评价尺度与仪器测量值之间并非线性关系，而是指数关系：
Y为感觉强度；X为外界刺激强度，m和n为由外界刺激种类所决定的常数。

45、

46、布拉班德粉质仪：主要用于各种粉质的品质鉴定，如面粉、玉米粉、绿豆粉等。
47、测定原理是把小麦粉和水用调粉器的搅拌臂揉成一定硬度的面团，并持续搅拌一段时间，并自动记录在揉面搅动过程中面团阻力的变化。
48、面团稳定度Stab(stability)：阻力曲线中心线最初开始上升到500±20B.U.到下降到500±20B.U.所需要的时间，越长说明面团加工稳定性越好。
49、水分子最大可以形成4个氢键结合。
50、非极性分子在水中时，由于疏水作用而互相靠近，称为疏水性相互作用。疏水结合使疏水基互相接触，减少疏水性水合，有利于系统的稳定。
51、蔗糖溶液的浓度表示：百分比浓度（%）；白利度（Brix）；波美度（°Bé）。
52、粒子在溶液中的分散，需要不断克服互相间布郎运动、扩散运动引起的碰撞、凝聚和范德华力的吸引，才能保持稳定。保持稳定的主要方法便是增加静电作用和立体作用。
胶体粒子带电主要由胶粒的吸附或电离作用引起。相同电荷粒子间的静电斥力，就成了维持系统稳定的原因，称之为静电作用。
粒子表面由于吸附了不同程度的水分子，形成水膜，对粒子间接近和凝聚起到所谓立体阻碍作用，称之为立体作用。
53、判断粒子聚集难易的方法之一，是了解它的位能曲线

54、位能曲线与粒子间相互作用：
Wmax越大，分散系统越稳定。
Wmax降低，缓慢凝聚。 Wmax接近0，急速凝聚。
δ越大，Wmin的绝对值变小，即位能曲线的谷底变浅，粒子的再分散就越容易。分散系统也越稳定。
食品胶体中，胶体粒子通过氢键结合形成厚的水化壳层，产生立体作用，使Wmin增大。这样即使Wmax为零，亲水胶体粒子也不容易凝聚。
55、离子间相互作用
盐析(salting out)：添加脱水剂（酒精、酮、二氧杂环乙烷）等或构造形成离子，可以使胶体粒子的水化壳层变薄，使粒子凝聚析出。
构造形成离子(structure maker， kosmotropes)：一些离子可以促进水分子团构造的形成，阻止熵的降低，促使疏水结合的形成，使胶体粒子凝聚。
56、离子间相互作用
盐溶(salting in)：构造破坏离子可以改变水的结构，使蛋白质易溶于食盐水中，称为盐溶。
构造破坏离子(structure breaker， chaotropes)：I-、SCN-等会阻碍水分子团结构的形成，使已形成的疏水结合稳定性降低，或切断疏水结合。
57、 表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micelle concentration, CMC)
58、 均质
目的：使分散介质中悬浮的分散相液滴微细化，防止乳浊液上浮、沉淀和分层，得到比较稳定的乳浊液。
造成乳浆分离或乳浊液不稳定的主要原因是，因为分散介质中悬浮的分散相液滴与分散介质在重力场中存在密度差，所以会发生上浮或沉降。
59、 高压型均质机：利用高压泵使流体产生很高压力，并从很细小缝隙的阀中射出。通过缝隙的液流，由于很高流速所产生的强烈剪切、碰撞作用，使分散相分裂变小。
60、 膨胀度实际上表示泡沫层中气体所占容积与液体所占容积之比。
61、 泡沫的形成和破坏过程： 气体由气泡变为泡沫，泡沫中含有较多液体，气泡呈球形。
气泡不断上升，球形不断扩大，互相靠近，产生离液现象，气泡之间的液体隔膜变薄。
气泡继续上升，液体变成薄膜，气泡变成多面体状。
气泡升至最上面，体积变大，液膜变薄。
维持泡沫稳定，就是要设法使泡沫保持球形，互相隔膜较厚，以免较快接触。
62、 影响泡沫稳定的主要因素：
（1）重力影响：气泡壁液体由于重力作用产生离液现象和液体蒸发，引起泡沫的变薄，强度降低，使泡沫破裂。
（2）表面黏度：泡沫液体黏度越大，膜强度也越大，气泡也就稳定。在生产中为了增加液体的黏度，可以适当添加糖或使气液界面多吸附一些蛋白质。
（3）马兰高尼效应：含有表面活性物质的液体中，泡沫的液膜薄到一定程度后，液体会在表面张力梯度的作用下沿最佳路线流回薄液面，进行“修复”，反而能使泡沫稳定。
（4）在制取泡沫时，加入蛋白质这样的表面活性物质，在起泡时，使它的膜扩展到相当薄的程度（20~30 nm）。
（5）如果气泡液膜再薄，气泡会破裂。表面活性物质浓度大，则溶液的粘度大，扩散缓慢，气泡不容易破裂。
63、实验证明，起泡棒的形状(无论是片状、角柱状还是圆柱状)对泡径几乎没有影响。起泡棒的数量、位置对平均气泡径有一些影响，它可使平均气泡直径有减小的倾向。
64、各种成份对起泡性及泡稳定性的影响：
（1）蛋白的影响：
pH值对大豆蛋白起泡性及稳定性的影响 蛋白浓度对起泡性和泡稳定性的影响

（2）糖类的影响
以砂糖为代表的糖类以及多糖类的添加，一般可以抑制起泡性。然而它们却可以提高泡的稳定性。
这是因为它们的添加提高了溶液的黏度。糖类本身没有破坏泡的作用。多糖类不仅可以提高溶液黏度，而且可以提高溶液保水性，使膜中水分不至过快流失或蒸发，所以在一些场合下，稳定泡沫的效果十分明显。
（3）脂质的影响
脂溶性化合物，尤其是界面活性较强的极性脂质，如果在起泡前添加到蛋白质溶液中，无论是起泡性还是泡稳定性都会下降。
这是因为极性脂质向气液界面的吸附速度比蛋白质大得多，因此先于蛋白吸附于界面排列，使得表面压力处于非平衡状态，膜对外界刺激的抵抗也就变得很脆弱。
65、 代表性的消泡剂有硅油乳化液、油脂、酒精等，水溶性差的液体乳化剂都可作为消泡剂。
66、 蛋白质的溶胶-凝胶转变：
蛋白质溶胶加热时，会变成乳白色或者透明的凝胶。
发生乳白色变化有两种情况：当蛋白质为低分子、低浓度时，一般形成凝聚物，如牛奶豆浆；高分子、高浓度时，转变为较硬的热不可逆凝胶，如蛋清蛋白（蒸水蛋）。
67、蛋白质热转变的性质与其疏水性氨基酸的疏水度（摩尔浓度）有关，以31.5%为界，高于此值，为凝固型蛋白；低于此值，为凝胶型蛋白（热可逆）。
68、凝胶形成机理：一般的多糖，以散乱的链状分子分散于水中形成溶胶。当改变温度、浓度或添加某种物质后，链状分子就会互相产生结合点，形成网络结构，分散介质（水）则被收纳于这些网络空间中，形成凝胶。
69、水果特有的脆嫩口感与果胶的存在关系很大：
年幼植物组织的果胶质以不溶性的原果胶存在；
随着成熟的进程，原果胶水解成与纤维素分离的水溶性果胶，溶入细胞液内，使果实组织变软而有弹性；
最后果胶发生去甲酯化，生成果胶酸，不会形成凝胶，果实变软。
70、粒子径分布
累积分布：粒度小于d的所有颗粒的粒数占全部颗粒的粒数的百分数，称累积分布。
频率分布：把大小在一定尺寸范围的粒子径，按一定间隔分级，求出各间隔尺寸中粒子的量。

71、休止角(angle of repose)：也称静止摩擦角或堆积角，在水平面上，粉体堆积呈锥体时，母线与水平面的夹角。
72、侧面休止角(side plate angle of repose)：也称为破坏角或壁面摩擦角。粉体样品放置于方盒中，去掉方盒的一个侧壁，粉体粒子滑下形成一个滑坡斜面，此面与水平面形成的角。
73、滑落角(angle of slide)：在固体平面上，铺上厚度均匀的粉体层，然后使固体平面倾斜，当粉体层大部分开始滑落时，平面的倾斜角即为滑落角。
74、CIELAB表色系统
L*a*b*表色系可以精确地表示各种色调，也为两种色调之间的差，即色差的表示带来了方便。
L*轴表示明度，白色在顶端，黑色在底端。
+a*表示红色； -a*表示绿色
+b*表示黄色； -b*表示蓝色
色差： L* a*b*表色系上两点间的距离，即△Eab* 。

75、

76、朗伯比尔定律的偏移：要使比尔定律成立，需要光路中吸收光的每个分子对光的吸取不受周围分子影响。即当溶液浓度达到足以使分子间的相互作用影响对光能的吸收时，比尔定律所表现出的关系就会出现误差。
（1）吸光物质浓度较高。吸光度数范围在0.16~0.80。
（2）非单色光引起的偏离。
（3）介质不均匀引起的偏离，吸光质点对入射光的散射而导致。
（4）吸光物质不稳定引起的偏离。
77、差分仪——用来测定ΔD的仪器：
测试原理：食品中与光透过有关的物质或色素，必须和食品的品质项目有好的相关关系。
测定果实的成熟度，是利用果实中叶绿素含量与成熟度明显相关的规律。类似的有关物质还有花青素、胡萝卜素等。
78、超声波的原理：超声波换能器的高频振动能够引起其周围水溶液的高频振动，当换能器和水溶液的高频振动不同步时，在溶液内产生空穴，空穴内处于真空状态。
79、超声波清洗和增进乳化的原理：水溶液中的空穴效应促进物质的分散和溶解。
80、超声波杀菌的原理：频率2×104Hz以上的超声波具有强烈的生物学效应。这是由于超声波的真空空穴效应，使得悬液中的微生物一旦接近或进入空穴区，由于细胞内外压力差，导致细胞破裂，内含物外溢而使微生物死亡。
81、静电是指静电荷，是电荷在静止时的状态，而静止电荷所建立的电场称为静电场，是指不随时间变化的电场。
静电场在食品加工中的应用：
清洗净化：对空气净化、对溶质的沉降、食品表面防腐剂的喷涂等。
分离：从谷粒、茶叶、油料种子及明胶中除去杂质。
改质：静电防腐、肉制品表面除霉、设备的无拆卸消毒杀菌。
82、微波加热是以水分子的偶极子随电场转动得到的分子内摩擦产生。
远红外和红外线加热则是由原子振动产生的内摩擦所致。
83、静电场处理应用：静电净化、静电熏制、静电分离、电处理防腐、静电扑粉等。
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，这样荷电粒子再受到电场作用从一极向另一极进行定向移动，从而达到加工所需的目的。
84、 电渗透脱水原理：蛋白质ζ电位和周围离子气氛的存在，使固液界面产生双电层粒子分布现象，即液体带有与蛋白质胶粒等量而符号相反的过剩电荷。当有静电场存在时，液体受自身所带电荷影响而运动。
85、 微波加热原理：偶极子的取向极化，水分、蛋白、脂肪、糖等都会发生极化反应。
特点：加热的选择性；穿透特性
缺陷：加热不均匀；微波加热的选择性；微波虽具有好的穿透性，但实际加热中受反射、穿透、折射吸收等影响，使各部分产生的热量不同；电场的尖角集中效应，即棱角效应。