食品的物理特性.ppt

1、第一章食品的特性，第二节食品的物理特性，食品包括无机物、有机物，甚至有细胞结构的生物体，是一个复杂的物质系统。因此，食品的物理性质等是复杂多样的。食品的物理性质(Food)主要包括力学、热学、光学、电化学等。食品的力学性质：指食品在力的作用下引起变形、振动、流动等的规律。食品的热性质：指食品的相变规律、比热容、潜热、热热规律、与温度相关的热膨胀规律等。食品的光学性质：指食品物质的光吸收、反射、对感官反应的性质等。食品的电化学性质：指食品及其原料的导电特性、遗传特性及其他电磁和物理特性等。食物的形状、颜色、硬度、弹性、粘性、比热容、潜热等都是食物的物理性质。在食品的保存过程中，食品物理性质变化相

2、对明显(部分可以通过感官直接判断)。因此，了解食品物理性质及储存过程中的变化对食品的安全保存具有重要意义。其含义主要表现在两个茄子方面。第一，通过食品的各物理特性在储存过程中的变化(如硬度、弹性、颜色的变化)，可以推断食品的质量状态，采取适当的措施抑制质量变化。二是通过物理技术处理安全地保存食品(如冷冻、热冲击处理、高压静电处理等)。食品的物理性质包括多学科领域的知识，其研究具有重要意义，前景牙齿很广。例如，多功能近红外分析器利用食品的光学特性，对食品成分进行无损检测、操作方便、快速、准确、可靠。可用于食品水分、蛋白质、脂肪、纤维素、pH等检查，样品测定速度快(38秒)。无需准备样品，可以减少

3、操作员错误，提高效率。多功能近红外分析器(瑞典力)，1，根据食品形态、形态，可将食品分为液体食品、固体食品、半固体食品。(a)液体食品除食用油外，液体食品大部分是流动性强、以水为分散介质的分散剂。根据分散质量的状态，液体食品可以分为三种：真溶液：分散质量为离子、离子团或小分子物质的液体食品(如碳酸饮料、清澈的果汁饮料等)；胶体溶液：以高分子物质为分散剂的液体食品(如脱脂奶、窦唯等)浊液或悬浮液：以水滴或小颗粒为分散剂形成的不稳定液体食品(如牛奶、稀奶油、浊汁饮料等)。(b)固体和半固态食品根据组织形式，固体和半固态食品可以分为凝胶型食品、组织型食品、多孔食品和粉末食品等。1.凝胶型食品胶体粒子

4、或聚合物在一定条件下徐璐连接，形成空间网状结构，在结构缝隙中充满分散介质液体(在干凝胶中也可以成为气体)。这种没有特殊流动性的分散体系称为凝胶(如水凝胶、琼脂、明胶等)。在加入凝胶的过程中，脱水逐渐干燥，被称为干凝胶(如干风机等)。胶体粒子分散在液体中形成的流动分散体系称为溶胶。溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用。溶胶和凝胶是大多数食品的主要存在形式。根据物理性质，凝胶可以分为以下几种：(1)根据力学性质，凝胶可以分为柔性凝胶和脆凝胶。面团、糯米块等属于柔性凝胶。冷粉，果冻等是脆凝胶。(2)根据光的性质，凝胶可以分为透明凝胶(冷冻)和不透明凝胶(鸡蛋羹等)。(3)保守性：凝胶可以分为可分离的

5、水凝胶(如豆腐)和不可分离的水凝胶(如琼胶、明胶、果冻等)。(4)根据热学性质，凝胶可分为热可逆凝胶和热非可逆凝胶。一些胶体在常温下是半固态或固态，加热时变成液体，冷却时变成固体或半固态，这种胶体称为热可逆凝胶(如冷冻等)。另一种溶胶加热时形成凝胶，再冷却处理时不能形成胶状。这种凝胶称为热非可逆凝胶(如蛋清等)。2，组织型食品组织型食品包括细胞型食品和纤维型食品。很多食物是用细胞构成的动植物加工的。组织是指具有一定功能的大量同种细胞的组合体或细胞产物形成具有一定结构的状态。细胞型食品是具有水果、蔬菜、食用菌等细胞组织特征的食品，细胞组织的性质与食品质量密切相关的食品。纤维相食品是由纤维相组织成

6、分组成的食品，主要有果肉、鱼、纤维细胞发达的蔬菜(如芹菜、芦笋等)。3、多孔食品所谓多孔形状是指像面包、海绵蛋糕、糕点、馒头等大量空气分散的状态。从分散体系的角度来看，多孔食品可以将固体或流动性小的半固体视为连续相，将气体视为分散相的食品。多孔食品可分为饺子、面包、海绵蛋糕等软食品两类茄子。另一种是糕点、膨化零食等比较硬的食物。另外，冰激凌等泡沫食品也可以被视为多孔食品。4，粉末食品粉末食品是微小的固体颗粒，可以用粒子间的摩擦力堆积，并可以像液体一样填充各种形状的容器。食品中的粉末物质包括面粉、豆粉、地瓜粉、淀粉等食品原料、奶粉、咖啡等许多速溶粉成品食品。第二，食物的质感，食物的质感是指摄取食

7、物时嘴里对食物的硬度、粘性、脆性、滑溜性、粗糙度、咀嚼、弹性等的感觉，对手指食物的触感，眼睛的外观等复合的感觉。决定食品质感的方法有两种：感官评价和仪器定量评价。普通食品质地的感官评价是主观评价。作为工具，将对食品质感的定量评价作为客观评价。(a)食品质感的感官评价食品质感的感官评价是以人类的感官为基础，通过感官评价食品质感的多种属性后，通过统计分析得到客观结果的实验方法。感官评价不仅包括对人类感官、器官、食品接触中各种刺激的认识，还包括对这些刺激的记忆、对比、综合分析等过程。在进行感官评价时，为了更准确地表达食物的质感，经常使用感官评价术语。与食物质感相关的感官评价术语：硬、软、脆、胶、弹性

8、、细腻、油腻、粗糙、薄片、粉末、纤维型、蜂窝、晶体、泡沫、海绵状、脆性、玻璃型、凝胶但是，感官评价毕竟是主观的测量方法，不可避免地混合了主观的随机性。为了提高感官评价质量的准确性、再现性，应该对定性评价术语、各表达质量的术语制定量化的尺度。表1感官质感术语量化标准，(2)食品质感的仪器测量食品的感官评价受多种茄子因素的影响，经常耗时费力，结果也经常不稳定。仪器检测法是正确表达食品质感的客观评价方法。目前，食品质感的测量仪器可以分为多种：表1-8食品质感测量仪器分类、电子分质计、分质图、粘度计(美国宝利比公司)、柔软度计、(3)食品质感和食品保存性的关系食品纹理内容很广，在食品储存过程中会发生变

9、化，1、液体食品保持水溶液稳定的力是分子间作用力、静电重力、氢键结合力。许多食品溶液包括酒、调味品、饮料等，其物理性质、味道都被证明与水的状态有关。陈酒口感温和，未混合的属性酒辣，酒精的挥发性也慢。因为长期储水的分子团结结构与乙醇分子紧密结合。碳氢化合物不管有多少碳原子，只要含有大量的-OH，就会形成氢键，形成水分子团，容易溶解糖类的原因就在这里。威廉莎士比亚、原子、原子、原子、原子、原子、原子、原子)糖能与水形成一定的结构，因此这意味着水分子与其他物质结合的可能性会减少。因此，淀粉糊中添加糖会使淀粉的糊化变得困难，淀粉老化也变得缓慢。威廉莎士比亚、淀粉、淀粉、淀粉、淀粉、淀粉、淀粉、淀粉、淀

10、粉、淀粉)蛋白质的变性也需要水，因此糖存在时蛋白质的变性也会变慢。在电磁场、远红外线、压力场等的处理下，水的分子团结和物理性质，具有特定的特殊性质或新功能，成为功能数。功能数的特征：pH变化；表面张力降低粘度下降。氧化还原前卫，氧溶解度变化；蒸发潜热和水分活动减少。对水的这种现象的研究对食品的物理性质和保存有重要意义。(2)在液体食品中粒子的稳定性液体食品大部分属于胶体溶液或乳胶体液，在这种液体的情况下，可以从稳定性的角度进行分析，分为可逆分散剂和不可逆分散剂。两种稳定性的差异由分散相和分散介质的亲和力大小决定。亲和力越大，粒子及水形成的水化结构就越稳定，形成称为亲水分散体系的稳定分散体系。相

11、反，当粒子和水的亲和力牙齿较小，两相分离是介面面积牙齿小的状态时，自由能量减少，分散体系不稳定，疏水分散系统。胶体粒子一般带电荷，是维持同一电荷粒子之间的静电作用(静电斥力)牙齿系统稳定的原因。此外，粒子表面吸附不同程度的水分子形成的水膜，对粒子之间的接近和凝聚起着立体障碍的作用。(3)液体食品中的粘度食品中，液体由除净以外的多种茄子成分组成，有的是均匀系统，有的是非均匀系统。研究食品的分散系统时，食品的粘度是一个非常重要的概念。液体的粘度主要受分散上的浓度和粘度、分散上的形状和大小、分散介质的粘度、乳化剂、稳定剂等多种因素的影响。分散相和分散介质的粘度直接影响液体的粘度。在色散上的粒子牙齿球

12、形时，对液体粘度的影响牙齿较少。在散布相粒子大小0.730um之间，以及乳浊液非常稀疏时，粒子大小对粘度影响很小。乳化剂对乳浊液粘度的影响主要取决于乳化剂的化学成分对粒子间比特能量的影响、乳化剂浓度对分散粒子分散度的影响、粒子电荷性质变化引起的粘度效应等。2，细胞型食品的质构及保存的关系细胞型食品属于组织型食品，其细胞组织性质与食品质量密切相关。常见的细胞型食品有水果、蔬菜、其产品等，储藏中最易变化的质地是硬度。，硬度计，一般新鲜水果和蔬菜的硬度比较大，随着储存时间的延长，水果和蔬菜的硬度逐渐下降，质量下降，最终导致软化，腐败。水果和蔬菜的硬度主要由水果的细胞壁结构物质(纤维素、半纤维素、木质

13、素、果胶等)决定，因此在保存过程中水果和蔬菜的硬度变化主要与细胞壁结构物质分解引起的软化有关。聚半乳糖醛酸酶(PG)是水解细胞壁物质的主要酶之一，主要参与细胞壁物质果胶酸的水解(PG)，降低水果和蔬菜的硬度，软化组织。纤维素酶也参与水果和蔬菜细胞壁的纤维素分解。牙齿酶的活性在不成熟的果实中很难测定，但在成熟软化过程中活性急剧增加。纤维素细胞壁的骨架物质，其分解意味着细胞壁的解体和果实的软化。果胶甲酯酶(PE)也参与水果和蔬菜组织的分解和软化，但其作用机制是甲基氧基的催化脱除。3，纤维相食品的质地和食品保存性能的关系纤维相食品是指由纤维相组织成分组成的食品。这些食品主要包括畜肉、鱼、纤维细胞比较

14、发达的蔬菜(如芹菜、芦笋等)和特殊加工、由纤维组成的加工品等。纤维相食品的质感在储存过程中发生变化，主要表现为柔软、水力、弹性和热学的四个茄子方面。(1)嫩肉的柔软度是肉质的重要指标，指肉咀嚼或切块时所需的剪切力。(。肉的柔软程度取决于家畜的种类、年龄、肌肉组织的结缔组织数量和结构形式等。(例如比牛肉猪肉；幼畜的肉质脆。肉的柔软度也受pH的影响。pH值在5.05.5之间的韧性很高，超出牙齿范围时，平滑度会增加。这与肌肉蛋白质等电点有关(pH=5.4左右)。宰后新鲜的肉经过成熟，肉质柔软，多汁，易于咀嚼和消化。(2)水力保持是保守性的。肉在挤压、加热、切碎时保持水分的能力，或添加水分时的水合能力

15、。保守性的变化是肌肉保存过程中最显着的变化之一。刚屠宰后的肉保守性很高，但几小时或几十小时后显着降低，随着时间的推移慢慢增加。肌肉僵硬时，其保守性也大大降低。僵硬期间后，肉的保守性增加了。(3)弹性食品的弹性在储存过程中发生变化。一般来说，储存前弹性大，抵抗外部应力的能力强。随着储存时间的延长，弹性下降，家畜肉及其产品的质感开始缓和。因此，通过弹性测定，可以判断家畜肉及其产品的新鲜度，控制食品的保存时间。(4)热学性质食品的热学性质主要包括比热、董洁潜热、冰点、导热系数等，每种食物的热学性质不同。一般含水量越高，比热和董洁潜热越大。脂肪率越高，比热和董洁潜热越小。在冷却存储过程中，肉开始结冰的

16、温度称为冰点，又称冰点，这取决于家畜和家禽的种类。冰的热导率比水大小两倍多，因此肉的热导率随温度下降而增加。3，食品的失重，食品在运输和保管过程中水分不断蒸发到周围空气中，逐渐减少，重量减少。这种现象是水分蒸发失重，俗称干燥消费。食品的失重原因主要是水分蒸发，部分是呼吸消耗造成的，但所占比例较小。脱水不仅会导致重量损失，还会降低食品质量。(a)水分蒸发(干耗)的机制干耗由食品表面和周围空气之间的水蒸气压差确定，压差越大，单位时间内的干耗也越大。此外，水分蒸发是吸热过程，需要热量的来源。(b)干燥消费方式食品干燥消费的两种茄子方法：自由干燥消费和包装中的干燥消费。自由干燥是指未包装的食品与空气直

17、接接触时发生的干燥消耗。包装中的干燥消耗是指包装内存中存在的空气造成的干燥消耗。包装中的干燥消耗远低于自由干燥消耗，包装中的空隙越小，干燥消耗越少。使用机密包装可以大大减少干燥消耗。(3)影响干燥消费的因素1，内在因素影响食品干燥消费的内在因素包括食品种类、品种、成熟度、化学成分等。一般来说，食品表面积和重量的比例越低，成熟度越高，表皮组织结构越密，原生质中亲水胶体和水溶性固体的含量越高的食品，细胞保守力越强，干燥消耗也越少。2.外在因素外在因素是储存中可调节的环境因素，主要有空气湿度、环境温度、风速和堆积情况等。2，外在因素外部因素是储存中可调节的环境因素，主要有空气湿度、环境温度、风速、堆积情况等。(1)空气湿度空气湿度是影响食品水分蒸发的直接因素，通常用相对湿度(RH)表示。性质不同的食品在储存过程中要求的相对湿度不同。幼小的蔬菜要求相对湿度在90%以上。大多数水果或蔬菜的相对湿度必须为85%。鳞茎、块茎等休眠器官要求相对湿度一般不到70%，高湿打破休眠腐烂。(2)温度存储温度升高，水分蒸发快，干燥消耗增加