食品物性学习题附答案.doc

一、名词1. 触变性：指当液体在振动、搅拌、摇动时粘性减少，流动性增加，但静置一段时间后，又变得不易流动的现象(45页)。2. 应力松弛：指试样瞬时变形后，在变形不变情况下，试样内部的应力随时间的延长而减少的过程(72页)。3. 蠕变：把一定大小的应力施加于粘弹性体时，物体的变形随时间的变化而逐渐增加的现象(72页)。4. 食品感官检验：以心理学、生理学、统计学为基础，依靠人的感觉(视、听、触、味、嗅觉)对食品进行评价、测定或检验的方法(106页)。5. 散粒体的离析：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，粗粒和细料以及密度大和密度小的会产生分离，这种现象称为离析(171页)。7. 假塑性流动：非牛顿流体表观粘度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少的流动(42页)。8. 塑性流体：当作用在物质上的剪切应力大于极限值时，物质开始流动，否则，物质就保持即时形状并停止流动，具有这种性质的流体称为塑性流体(44页)。9. 分辨阈：指感觉上能够分辨出刺激量的最小变化量(110页)。10. 刺激阈：指能够分辨出感觉的最小刺激量(110页)。11. 食品分散体系：(32页)第二章 食品的主要形态与物理性质1. 构成物质的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。 (4页)2. 食品材料的质构和流变性是其内部分子和原子间相互作用力的宏观表现。键合原子间的吸收力有键合力；非键合原子间、基团间和分子间的吸收力有范德华力、氢键和其它作用力。(5页)3. 键合力包括共价键、离子键和金属键，在食品中主要是共价键和离子键。(5页)4. 蛋白质构象容易发生变化，是由于连接氨基酸的肽键键能较高。5.范德华力包括静电力、诱导力和色散力。永远存在于一切分子之间的吸引力，没有方向性和饱和性。静电力：极性分子间的相互作用力，由极性分子的永久偶极之间的静电相互作用引起。诱导力：当极性分子与其它分子相互作用时，其它分子产生诱导偶极。极性分子的永久偶极与其它分子的诱导偶极之间的作用力称为诱导力。色散力：瞬间偶极之间的相互作用力称为色散力。色散力存在于一切极性和非极性分子中。6. 氢键：极性很强的XH键上的氢原子与另一个键上电负性很大的Y原子之间相互吸引而形成的。氢键既有饱和性又有方向性。7. 高分子链之间之所以具有柔性的根本原因在于它含有许多可以内旋转的单键。 如果高分子主链上没有单键，则分子中所有原子在空间的排布是确定的，即只存在一种构象，这种分子就是 刚性分子 。(9页)8. 链段(9页)9. 在极端情况下，如果高分子链上每个键都能完全自由地内旋转，即所有键之间都是自由连接的，那么链段的长度就等于键长，这种高分子是理想的柔性链。相反，如果高分子链上所有的键都不允许内旋转，则这种高分子便是绝对的刚性分子，其链段的长度就等于整个分子链的长度。(10页)10. 液晶态有热致型和溶致型两种。热致型液晶是温度变化时形成的液晶；溶致型液晶是当浓度达到某一值时形成的液晶。液晶有四种类型： 层状液晶 、 线状液晶 、 胆固醇液晶 和 碟状液晶 。(16页)17页图2-17描述的内容11. 玻璃态与液态的异同点：玻璃态是一种近程有序、远程无序的分子分布状态，液态非常相似，但与液体相比，具有较高的硬度和脆性，黏度远远大于液体。(18页)玻璃态形成机理：当材料温度低于某一值时，自由体积显著减少，分子或者分子链段没有足够的空间，其运动受到极大的限制甚至被冻结，在宏观上表现为很高的硬脆性，即为玻璃态。 当材料温度高于某一值时，分子或者分子链段有足够的能量和自由体积空间用于构象调整甚至移动，在宏观上表现为很高的弹性，称为橡胶态。 由玻璃态转变为橡胶态所对应的温度称为玻璃化转变温度。(19页)12. 水具有低粘度和较好流动性的根本原因：水分子由氢键形成各种不同结构和大小的分子团，这是一种多孔隙的动态结构，每个水分子在结构中稳定的时间极短。在极短时间内，水分子在其平衡位置振动和排列，并不断有水分子脱离和加入分子团。(30页)13. 分散体系 (32页)14. 乳胶体：(34页)举出O/W型和W/O型的实例。15. 肌肉的结构：图2-46 宏观的结构单位，微观的结构单位(35页)第三章 黏性食品的流变特性1. 流变学：研究物质的流动和变形的科学，主要研究作用于物体上的应力和由此产生的应变的规律，是力、变形和时间的函数。40页2. 流变学是力、变形和时间的函数。3. 应变速率：应变大小与应变所需时间之比。4. 牛顿黏性定律：流体流动时剪切速率与剪切应力成正比关系。比例系数称为黏度5. 牛顿流体的特征：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。属于牛顿流体实例：最典型的是水，另外还有糖水、低浓度牛乳、油及其它透明稀溶液。(41页)6. 非牛顿流体：剪切应力与剪切速率的关系不符合牛顿黏性定律，且流体的黏度不是常数，随剪切速率的变化而变化，这种流体称为非牛顿流体。(41页)7.假塑性流动：表观黏度随着剪切应力或剪切速率的增大而减少的流动。也称为剪切稀化流动。8. 对剪切稀化现象的解释：(43页)固形物在液体中悬浮或者在低速流体中流动时往往会发生絮凝和缠绕，增加固形物与流体之间的阻力，表现为高黏度性质。当流速增加，速度梯度增大，剪切力随之增大时，缠绕在一起的固形物或者聚集在一起的固形物会发生解体或者变形，从而降低流动阻力，表现出剪切稀化现象。假塑性流体实例：酱油、菜汤、番茄汁、浓糖水、淀粉糊、苹果酱9. 胀塑性流动：随着剪切应力或剪切速率的增大，表观黏度逐渐增大，也称为剪切增稠流动。比较典型的为生淀粉糊。10. 对剪切增稠现象的解释 具有剪切增稠现象的液体的胶体粒子一般处于致密充填状态，是糊状液体。作为分散介质的水，充满在致密排列的粒子间隙中。当施加应力较小，缓慢流动时，由于水的滑动与流动作用，胶体糊表现出较小的黏性阻力。当用力搅动，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的构造。这时由于原来的水分再也不能填满粒子之间的间隙，粒子与粒子无水层的滑润作用，黏性阻力会骤然增加，甚至失去流动性质。(44页)11. 塑性流体：当作用在物质上的剪切应力大于极限值时，物质开始流动，否则物质就保持即时形状并停止流动。 屈服应力：指使物体发生流动的最小应力。宾汉流动：当应力超过屈服应力时，流动特性符合牛顿流动规律的非宾汉流动：当应力超过屈服应力时，不符合牛顿流动规律的流动。12. 触变性：(45页)13. 触变性流体一定是假塑性流体，而假塑性流体不一定都具有触变性。第41-44页：图3-2、图3-4、图3-6、图3-8，各曲线的变化特点及所代表的流体。14. 常用黏度计： (1) 毛细管黏度计：奥氏黏度计、乌氏黏度计 (2) 旋转圆筒黏度计 (3) 锥板式黏度计 (4) 平行板式黏度计 (5) 落球黏度计 (6) 转子黏度计第四章 黏弹性食品的流变特性1. 黏弹性食品：指既具有固体的弹性又具有液体的黏性这两种特性的食品。2. 根据图4-1 说明弹性物体、黏性体与黏弹性体受力后的变化特点或异同点(67页)3. 应力应变曲线通过原点，并呈直线关系，说明物体是弹性材料，其应力应变符合虎克定律。应力与应变的比值称为弹性模量，其值大小反映物体变形的难易程度。(68页)4. 69页图4-4：L称为，Y称为，是食品流变学中重要参数之一，它反映材料的微观结构变化信息，是材料的弹性属性向塑性属性转变的应力点。有些材料表现不明显，往往采用方法辅助确定。图4-5：M称为，B点对应的应力称为。5. ，其中称为剪切应力，称为剪切应变，比例系数G称为剪切模量，反映材料受力弯曲或者扭曲的难易程度，物理意义为单位剪切变形所需要的剪切应力。(70页)6. 棒状试样拉伸时，1为轴向发生拉伸应变，t为横向压缩应变，比例系数称为泊松比。在位伸或压缩面团、凝胶等食品的过程中，物体的体积不发生变化，则 = ；海绵状食品(如面包)，在压缩的垂直方向没有明显的变形，则 = 。(70页)7. 应力松弛发生的原理： 应力松弛实际上是材料内部的黏性流动导致能量耗散，也就是说，材料在保持这种变形的过程中，一些高分子链或者链段在构象和空间位置上进行调整，以适应这种变形。链段调整意味着转动或者移动，由此产生黏性阻力，部分应力转变成不可回收的热量耗散到环境，使应力下降。(72页)8. 物体在外力作用下发生形变，撤去外力后恢复原来状态的性质称为弹性。撤去外力后形变立即完全消失的弹性称为完全弹性。9. 麦克斯韦模型是由一个弹簧和一个粘壶串联组成的。10. 伏格特-开尔芬模型是由一个弹簧和一个粘壶并联组成。11. 液体又可分为两大类。符合牛顿粘性定律的液体称之为牛顿流体；不符合牛顿豁性定律的液体称之为非牛顿流体。22. 在测量粘弹性体的流变时，常用流变仪进行一些静态测定。13. 图4-31：穿孔实验操作的正误判断，并说明判断的理由。第五章 食品质构1. 食品的质构：(ISO规定)用力学的、触觉的、可能的话包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品的流变学特性的综合感觉。(99页)2. 食品的质构是与食品的组织结构及状态有关的物理性质。它表示两种意思:第一，表示作为摄食主体的人所感知的和表现的内容；第二，表示 食品本身的性质 。(99页)3. 1963年，Szczsniak博士首先把食品的感觉特性分解为客观上能够测定的因素，对质构进行分类。即把食品质构的感觉特性分成机械特性、几何特性和其它特性三种。(101页)4. 食品的质构主要是人通过接触而感觉到的主观感知。但为了揭示质构的本质以及更准确地描述和控制食品质构，可以通过仪器和生理学方法测定质构特性。5. 食品加工过程就是改善原料质构的固有性和原始性，增加其实用性、商品性和感官性。6. 食品质构的研究方法主要有感官检验和仪器测定两种方法。7. 食品的感官检验，就是以心理学、生理学、统计学为基础，依靠人的感觉 (视、听、触、味、嗅觉)对食品进行评价、测定或检验的方法。8. 食品感官检验的方法分为分析型感官检验和嗜好型感官检验两种：分析型感官检验是把人的感觉作为测定仪器，测定食品的特性或差别；嗜好型感官检验根据消费者的嗜好程度评定食品特性的方法。(106页)9. 质构仪是模拟人的触觉，分析检测触觉中的物理特征。10. 质构分析检测结果与试验方法有密切关系，首先，样品大小、传感器型号和移动速度都应该一致，否则，试验数据没有可比性。11. 食品质构的生理学方法检测，是把传感器贴在口腔中的不同部位，测定口腔中的牙、舌、上颧等部位所受的力或变形随时间的变化规律；利用肌电图或用下颧运动测定仪等手段对人们的咀嚼和吞咽过程进行运动分析，从而得到能够表达质构的客观数据。(133页)12. 食品硬度越大，咀嚼肌的活动量则越大，而相同硬度的食品，应变越大咀嚼活动量则越大。第六章 颗粒食品的物理特征与流动特性1. 有时人们用食品与农产品凸起部分的尺寸来表示其大小，所用三维尺寸分别为大直径、中径和小直径。大直径是最大凸起区域的最长尺寸，小直径是最小凸起区域的最短直径，中径是最大凸起区域的最小直径。2. 可以用测微器或测径器测量三维尺寸，前者专门用于较硬物质的测量；后者一般用于测量较软的果蔬，但注意避免测径器刀口损伤果蔬表面。3. 类球体的_圆度_是表示其棱角锐利程度的一个参数；而_球度_是表示其球形程度的参数。4. 通过测定气体或液体的排出量测定颗粒体积的方法包括：密度瓶法、台秤称量法、气体排出法。(149-150页)5. 表面积测量方法：(151页)(1) 对于果蔬和鸡蛋等大体积产品来说，用剥皮法或涂膜剥皮结合法测量。(2) 对于小体积物质，采用表面涂金属粉法测量。6. 对于不规则形状的较大体积的食品，其表面积可以用投影法_计算出来。(152页)7. 表观密度：指材料质量与包含所有孔隙的材料体积之比。(154页)8. 堆积密度：也称容积密度，指散粒体在自然堆放情况下的质量与体积之比。(155页)9. 如何评价粉末食品的复水性？(160页)答：评价复水性优劣往往采用可湿性、下沉性、可分散性和可溶性。(1) 可湿性是复水的第一步，是颗粒表面吸附水分的能力，与颗粒大小和表面性质有关。颗粒越小，表面积越大，表层湿润越快。颗粒表层存在疏水性物质，可湿性越差。 (2) 下沉性是颗粒在水中的沉降能力，密度越大，颗粒越大，下沉性越好。对于多孔和超细粉末，下沉性较差。 (3) 可分散性是单体颗粒在水的整个表面或者整个容器内的分散速度和均匀性。颗粒结块降低可分散性，而下沉性好的粉末，可分散性也好。 (4) 可溶性是粉末颗粒与水的溶解能力，与粉末食品的化学成分和物理状态有关。10. 摩擦角反映散粒物料的摩擦性质，可用以表示散粒物料静止或运动时的力学特性。散粒物料的摩擦角一般有四种，即休止角、内摩擦角、壁面摩擦角和滑动角。休止角和内摩擦角表示物料本身内在的摩擦性质，而壁面摩擦角和滑动角表示物料与接触的固体表面间的摩擦性质。(166页)第八章第十章1. 、射线及中子射线、原子射线、电子射线、紫外线等都属于射线类，当这些射线穿过食品或农产品时，会对分子起到离子化作用，这种现象叫做电离辐射。(219页)2. 食品工业中利用材料对电磁波的吸收进行加热，除了红外线加热外，还有高频波和微波。(224页)3. 微波加热原理是利用水分子在微波场中的快速旋转而产生的摩擦热从而给食品加热。高频波加热原理与微波相同，这两种加热也称为介电感应加热。(224页)4. 反射光提供了食品的表面特征信息，如颜色、表面缺陷、病变和损伤等，而光的吸收和透射则是食品内部结构组成、内部颜色和缺陷等信息的载体。(237页)5. 光波投到一般物体表面(非光学表面)时，由于物体的线度远大于光波的波长，因而产生漫射。(242页)6. 分光光度计(spectrophotometer)就是以光透过度为测量基础的光谱分析仪器。(247页)7. 在用光照激励食品之前，首先需将物料在暗室中放置一段时间，我们把这段时间称作暗期。(254页)三、简答与论述1. 为什么陈酒的口感好? (32页)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”。2. 阐述食品流变学研究目的。答：食品流变学的研究目的有以下四种。 (1)食品流变学实验可用于鉴别食品的原材料、中间产品，也可用于控制生产过程。(2)用食品流变仪测定法来代替感官评定法，定量地评定食品的品质、鉴定和预测顾客对某种食品是否满意。 (3)用流变学理论可以解释食品在加工过程中所发生的组织结构变化。(4)流变学理论己经广泛应用于有关的工艺设计和设备设计。3. 影响液态食品粘度的因素有哪些？各有怎样的影响？答：(1)温度的影响：液体的粘度是温度的函数。在一般情况下，温度每上升1，粘度减小5%l0%。 (2)分散相的影响：分散相的影响因素有分散相的浓度、粘度及形状。（3)分散介质的影响：对乳浊液粘度影响最大的是分散介质本身的粘度。与分散介质本身粘度有关的影响因素主要是其本身的流变性质化学组成、极性、pH以及电解质浓度等。     （4)乳化剂的影响：乳化剂对乳浊液粘度的影响，主要有以下几方面：     化学成分，它影响到粒子间的位能；     乳化剂浓度及其对分散粒子分散程度（溶解度)的影响。它还影响到乳浊液的状态；     粒子吸附乳化剂形成的膜厚及其对粒子流变性质、粒子间流动的影响；     稳定剂的影响。 4. 对于流动性非常低的黏弹性体采用静态测定的方法包括哪些？(92页)答： (1) 双重剪切测定；(2) 拉力试验；(3) 套筒流动；(4) 平行板塑性计。5. 食品质构有何特点？(99页)答：食品质构有如下特点：(1)质构是由食品的成分和组织结构决定的物理性质；(2)质构属于机械的和流变学的物理性质；(3)质构不是单一性质，而是属于多因素决定的复合性质；(4)质构主要由食品与口腔、手等人体部位的接触而感觉的；(5)质构与气味、风味等性质无关；(6)质构的客观测定结果用力、变形和时间的函数来表示。6. 研究食品质构的目的是什么？(100页)答：研究食品的质构有以下几个目的：   (1)解释食品的组织结构特性；(2)解释食品在加工和烹饪过程中所发生的物性变化； (3)提高食品的品质及嗜好特性； (4)为生产功能性好的食品提供理论依据； (5)明确食品物性的仪器测定和感官检验的关系。7. 食品质构的感官检验与仪器测定有何区别与联系？(127页)答：仪器测定的特点是结果再现性好，具于易操作、误差小等优点。而感官检验结果的个体差异大、再现性差等缺点。此外，仪器测定的物性参数有时与感官给出的特性不同。8. 食品质构的生理学方法检测有何优点？(133页)答：生理学方法检测有以下优点：    (l)可识别个体差异：即使是同年龄层、同性的被调查人员咀嚼同样的食品时，他们间的咀嚼时间和咀嚼压可能有数倍之差，说明质构的口腔感觉个体差异很大。(2)可实现易食性的数字化：对易食性、咀嚼性、易吞性等感觉性质，其差别可用生理学方法检测的数据来表示。(3)可观察摄食过程中的变化：不同食品在咀嚼初期用生理学方法检测的质构差别较大，但越到后期差别越小。9. 散料体产生自动分级现象的原因是什么？(172页)答：产生自动分级的原因主要有：    散粒体具有液体的性质，对分散在散粒体中的颗粒有浮力作用，促使相对密度小的颗粒上浮；    散粒体在受扰时较松散，使小颗粒能往下运动以填补空隙；表面光滑的球形颗粒，在散粒体中所受阻力较小，容易向下运动，而粗糙颗粒或片状粒受阻大而留于上层。10. 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：对于含水分多的食品材料被冻结时体积将会膨胀。由于冻结过程是从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(被称为冻结膨胀压)，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。11. 电离辐射对农产品和食品的影响有哪些？(220页)答：(1)生物学效应：生物学效应有杀菌、杀虫作用，使果树生长发育异常化，抑制马铃薯、洋葱、大蒜、地瓜等生根发芽，防止蘑菇开伞，延缓香蕉、番茄后熟，促进桃子、柿子成熟等。    (2)化学效应：化学效应有增加干制食品的复水性能，提高小麦面粉加工面包的性能，改进酒的品质，促使蛋白质、淀粉等的变性，提高发酵饲料中各种酶类的分解能力等。第九章12. 利用透光测定法是检测食品性质的前提是什么？有哪些典型的应用？(249页)答：应用透光测定法的前提是，食品中与光透过有关的物质或色素，必须和食品的品质指标有好的相关性。    食品无损检测的一种常用方法，比较典型的应用有：果蔬成熟度的检测、谷类水分含量测定，玉米霉变损伤检测、碎米程度、食品颜色、鸡蛋内血丝混入的检测等。应力松弛试验基本方法 进行应力松弛试验时，首先要找出试样的应力与应变的线性关系范围，然后在这一范围内使试样达到并保持某一变形，测定其应力与时间的关系曲线，根据测定结果绘制松弛曲线并建立其流变学模型。蠕变试验是给试样施加恒定应力，测定应变随时间变化的情况。