食品物性学复习提纲

第二章 食品的主要形态与物理性质

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。

相互作用力：吸引力和推距力 吸引力 共价键 键合力 离子键 （主价力） 金属键 非键合力 （次价力） 加和性 随相对分子质量增加而增加 介电常数增大而降低） 正负电荷静电相互作用 无方向（随周围介质的 静电力 诱导力 色散力 极性分子间的相互作用力（分子距离） 极性分子与其他分子 一切极性非极性分子中 无饱和 无方向 范德华力 （存在一切分子） 作用范围：0.1nm ~ 10nm 氢键 疏水键 空间力 排空力 疏水-->水 有饱和 有方向

自由联接链：如果主链每个单键的内旋转都是完全自由的，则这种高分子链称为自由联结链。（受到非键合力的制约）

受阻旋转链：受到非键合力制约的单链。

高分子链的柔性：含有许多可以内旋的σ键。（无单链，存在一种构象为刚性分子） 柔性：单键数量、主链成分、能垒、取代基数量、取代基体积、极性、温度……

表征高分子链平衡态柔性的参数是链段长度和均方末端距等。

链段：链段是指高分子链中划分出来的可以任意取向的最小链单元。 链段之间自由联接。 末端距：分子链两端点的直线距离

无扰链：理想稀溶液中：链段！溶剂分子之间作用力均等，自然卷曲的链。 动态柔性：高分子链在一点环境下从一种平衡态转变到另一种平衡态的速率。 ΔE-内旋转位能 ·玻尔兹曼公式：S=k lnW

·内聚能： 1mol的凝聚体汽化时所吸收的能量。分子间相互作用能的大小通常用内聚能或内聚能密度来表示。

摩尔汽化热—气体膨胀功

高分子链上极性基团极性越小，内聚能越低，柔性越好。

·结晶态相变为热力学一级相变。 结晶过程：book

七个晶系，十四种晶格 book 熔点温度高 内聚力大 稳定

·液晶态：热致型 溶致型

四种类型：层状、线状、胆固醇、碟状 水合作用：线状-->层状

·玻璃态(无定形) ：近程有序，远程无序，与液态分子相同。 高粘度、高硬度、高脆性

阻碍了分子间的相对流动，在宏观上近似于固态，因此，玻璃态也被称为非结晶固态或过饱和液态，是没有发生相变的固液转换。因此，从动力学上看是稳定的，但从热力学上看是不稳定的。

玻璃态相变为热力学二级相变。

玻璃态转变机理：自由体积理论 自由体积足够多 自由体积不够 橡胶态 玻璃态 高弹性 脆硬性 自由体积不再变化 Tg — 玻璃态-->橡胶态 Vg

自由体积分数f ：自由体积于总体积之比 影响玻璃态转变的因素：

分子链柔性增加或分子间作用力降低——Tg下降

：主链柔性、侧基极性、侧击体积、侧基对称性、相对分子质量、溶剂种类、温度、压力以及WATER 自己手画！

玻璃化转变温度确定方法 差示扫描量热法（DSC）：样品在升温降温过程中热容量的变化信息确定玻璃化转变温度Tg 降温速率慢 降温速率快 水有时间结晶 出现放热峰 水无时间·，或受束缚 没有放热峰 升温速率快 受束缚的水从玻璃态-->结晶态 放热峰（反玻璃化现难以确定最大冷冻浓象）——退火消除影响 缩温度C 动态机械热分析法（DMTA）：一定频率或应力作用下，力学性能随温度变化的信息确定玻璃化转变温度。

力学性能主要为粘弹性：储存模量G’、损耗模量G”、损耗因子δ（tanδ=G”/G’） 四个典型区域： 粘性主导区 分子流状态 弹性主导区 相对稳定弹性网络结构 玻璃化转变区 玻璃化区

·凝胶态

一定尺寸范围的离子或者高分子在另一种介质中构成的三维网络结构形态。 分类：聚合物凝胶态、粒子凝胶态

粒子凝胶态 互相吸引趋势的粒子随机碰撞 范德华力连接 结构脆弱 较小应变范围内触变性 pH、离子强度、溶剂质量 多糖凝胶：浓度越高，黏度越高 …… 明胶：变形胶原

聚合物凝胶态 细长线性高分子 共价键、氢键、盐键、二硫键形成交联点 粘弹性好 交联点数量、点间分子链长度、柔性 第五章 食品质构

评定食品品质的四个因素：外形、风味、质构、营养价值 SZ分类 SH分类

入口前、入口初、咀嚼中、咀嚼后 一次特性 颗粒大小和形状 二 弹性、粘性、粘 附性 三 硬度、酥脆、

·质构分析（TPA）

一起模拟两次咀嚼动作，记录并绘出力与时间的关系。 测出：硬度、弹性、粘附性、内聚性 算出：脆性、韧性、咀嚼性 看懂图！！ 搅拌型测试仪

1、布拉本德粉质仪（面团阻力仪）：面团作用于搅拌翼上的力使转矩倾斜，表读出。 及线时间、面团形成时间、稳定时间、耐力指数

2、淀粉粉力测试仪：边自动加热边记录淀粉糊的黏度，测定淀粉酶活性。 糊化开始温度（GT） 黏度最大温度（MVT） 最大黏度（MV）

MV过高，面粉发酵性差 对面包影响大，对饼干不大；MV低，酶活性强，面团变软，降低质量。

·实例说明 自阅

第六章 颗粒食品的物理性质与流动特性

大直径 小直径 中径 最大突起的最长尺寸 最小突起的最小直径 最大突起的最小直径~最小突起的最大直径 长度 厚度 宽度 圆度：圆度1、圆度2、圆度比（突起的最小曲率半径和平均半径） 球度：球度1（表面积：当量/实际）、球度2、球度3

·体积测量 1、密度瓶法：（气泡影响）液体表面张力小，食品吸收液体缓慢（水、酒精、甲苯……） 2、台秤称量法：

3、气体排出法：误差：忽略连接管体积、高压气体不完全符合理想气体、容器1、2等压不等温、压力计误差

·表面积测量 大体积 小体积 涂金属粉法 ·密度 真实密度 固体密度 物质密度 纯物质 质量/净体积 质量/去除内部孔隙后体积 质量/粉碎无空隙体积 气体排出法 剥皮+剥皮涂膜 S球m球? S样m样颗粒密度 表观密度 堆积密度 质量/完整颗粒体积（内部空隙） 质量/含内外孔隙体积 质量/自然堆放下的体积 气体排出法 液体/固体排出法 一定容积的容器中，振动堆积 ·孔隙率：食品内部孔隙体积与食品表观体积之比。（颗粒：颗粒之间孔隙体积比堆放体积） 密度法：

表观密度固体体积表观孔隙率?1-?1?固体密度表观体积 堆积孔隙率?1-?1?堆积密度表观密度表观/颗粒体积堆积体积 表观+堆积=总孔隙率

·筛析法 过不同目的筛子，测量不同尺寸的质量分布

·散粒体流动特性：粒子粘附性、摩擦性以及粒子与容器表面的力学性质。 摩擦力=接触表面凹凸不平的剪切力以及克服表面粘附所需的力 与实际接触面积成正比，与接触面间的滑动速率有关

休止角 粒径↓ 粘附性↑ 粒子越接近球形 水分增加

内摩擦角：孔隙率增大线性减小

壁面摩擦角、滑动摩擦角：粒状>粉状 粘附性小：休止角=内摩擦角>壁面摩擦角 含水量大：休止角>内摩擦角

·离析： 附着离析 填充离析 滚落离析 沉降时粗细粒分离 倾斜状堆积层移动 形态不同、滚落摩擦状态不同 细微粒附着壁面 小粒子从大粒子空隙筛出 小颗粒落入大粒子空隙(在料斗)，微粒在中心 休止角Фr越大 内摩擦力↑ 散落能力↓

落粒拱：散粒体堵在排料口处，在排料口上方形成拱桥或洞穴。 粒径小，形状复杂、提及质量小、潮湿——落粒拱现象严重。

布朗理查德理论：

A——快速滑动带 B——缓慢滑动带 C——垂直运动带 D——自由降落带 E——静止带

整体流 漏斗流

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