食品物性学作业及答案

食品物性学习题 1. 研究食品质构的目的是什么？ （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）明确对食品物性的仪器测定和感官检验的关系。 2. 简述分子极化的微观机制。 分子的极化分为三类：电子极化、原子极化、取向极化。电子极化是非极性分子的价电子云在外电场作用下向正极偏移，电子相对于分子骨架发生偏移(分子骨架无偏移),形成电偶极子；原子极化是构成分子的原子或原子团在外电场的作用下发生了偏移,产生极化现象;取向极化是永久偶极矩的极性分子(基团)，在外电场作用下，分子电矩转向外电场方向的,使介质在垂直于电场方向的两端面产生极化电荷。 3. 从电磁特性角度，解释微波杀菌机理。 微波杀菌的机理可用热效应和非热效应来解释。热效应是指食品中的水分、蛋白质、脂肪和碳水化合物等都属于电介质,具有吸收微波的良好特性,当它们处于微波电场中,引起高频率的分子极转动分子间强烈摩擦,产生热量,微生物体内蛋白质、核酸等分子改性，从而达到杀菌效果；非热效应是指在电磁场作用下，微生物细胞壁破裂，致使细胞内核酸和蛋白外泄导致微生物死亡。 4. 简述微波加热原理和特点。为什么家庭微波炉中使用玻璃和陶瓷容器解冻和加热食品效果好？ 食品中的水分、蛋白质、脂肪和碳水化合物等都属于电介质,整个分子呈现电荷的极性.在自由状态下,这些分子杂乱无章排列,正负电荷相互抵消,不显电性。当处于电磁场中,这些极性分子就有呈方向性排列的趋势,当电场方向变化时就引起分子极的转动,微波的频率很高,引起分子间强烈的摩擦,产生热量。特点是加热速度迅速且均匀。玻璃或陶瓷容器对微波没多少吸收和反射,能微波都被食品吸收,能加快食品的升温速率。 5. 简述分散体系的组成及特点。 所谓分散体系是指数微米以下，数纳米以上的微粒子在气体、液体、固体中浮游悬浊（即分散）的系统。在这一系统中，分散的微粒称为分散相，而连续的气体、液体或固体称为分散介质。特点：①分散体系中的分散介质和分散相都以各自独立的状态存在，所以分散体系是一个非平衡状态。②每个分散介质和分散相之间都存在着接触面，整个分散体系的两相接触面面积很大，体系处于不稳定状态。 6. 食品质构有何特点？ (1)质构是由食品的成分和组织结构决的物理性质；(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示。 7. 如何正确对食品质地进行分析？ 包括感官指标分析，例如色香味形；净含量、规格；理化指标分析，例如水分、脂肪、蛋白质、总糖等等，食品种类不同，分析项目不同；微生物指标分析，例如菌落总数、大肠菌数、霉菌、致病菌（沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌）等等，还是食品种类不同指标不同； 营养成分分析，除去能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、灰分、食品添加剂等等；另外，胆固醇、饱和脂肪酸、反式脂肪酸含量也在分析范围内。 8. 什么是食品质构的生理学方法检测？其有何优点？ 所谓生理学方法检测，是把传感器贴在口腔中的不同部位，测定口腔中的牙、舌、上颚等部位所受的力或变形随时间的变化规律；利用肌电图或用下颚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。 生理学方法检测有以下优点：（1）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. 食品有哪些光学性质？对其进行测定有何优缺点？ 通过光学性质实现对食品成分的测定：成分的变化可以引起对光的吸、反射、折射、衍射、辐射等性质的变化。测定简单、无破坏。 10. 从食品质构仪香气的交互作用方面，解释为什么酒越陈越好？ 酒放置时间久，其质构，如口味、温度、颜色、物理性质等发生了变化，与香气交互作用，口味等越来越好，因而酒越陈越好。 11. 简述DSC和ITC的工作原理及异同？ 答：DSC即差示扫描量热法，根据测量方法的不同，分为功率补偿差示扫描量热法和热流式差示扫描量热法。功率补偿差示扫描量热法工作原理建立在“零位平衡”原理上，样品和参比被放置在两个相同的炉中，并以相同的加热或冷却速率升或降温。当样品温度变化时相应的功率补偿变化以保持相同的温度，而得到样品与参比的热流量之差。热流式差示扫描量热法是将样品与参比放置于同一炉中，通入相同的热流量，测量两者的温度差。ITC即等温滴定量热法，工作原理与DSC相似，将样品和参比放入同一绝热水浴中，在样品滴定过程为保持这种差异的两者的热流动差。它们的相同点在于都是测量样品和参比的温度差或热流差，不同点在于ITC需要向样品中滴定。 12.什么是粒径分布的累积曲线和概率曲线？粒径中位值、出现概率最大值以及积分平均值的定义和物理意义？ 答: 13. 粒径测量中的静态光散射和动态光散射的原理？如何从Zimm plot求得分子量和分子尺寸？stoke-Einsten是什么？如何测量公式中的扩散系数D? 对应C＝0,θ＝0两条外推曲线的交点即为纵坐标的截距1/ ，相当于独立分子散射的情况。从C＝0外推曲线的斜率可以求得回转半径。 答:光传播是其交变的电磁场引起介质中分子的电子产生强迫震动,这种震动成为二次博远向各方向辐射电磁波,即光散射.如果散射中没有能量转移,散射光的频率应与入射光的频率相同,即发生静态光散射.如介质中的质点或分子在不停的做布朗运动,入射光与热运动的分子或粒子发生准弹性碰撞,使它们发生微小的能量变化,结果是散射光场以入射光频率为中心而展宽,发生动态光散射. 14.简述常见的乳液不稳定现象及其机理？ 乳液的稳定性是指乳液抵抗随时间而发生的理化性质的改变的一种能力，乳液是一个热力学不稳定体系,其稳定性只是相对的"通过添加乳化剂,制备一定时间内(如几天,几周,几个月甚至几年)稳定的乳液在食品工业中具有很大的应用价值,食品乳液不稳定现象包括有重力分离(脂肪上浮/沉降),絮凝,聚结,局部聚结,奥氏熟化,相转变[1, 5-7]"重力分离指的是,油滴或由于密度小于周围液体而上浮,或由于密度大于周围液体而沉降"絮凝是指两个或多个油滴连在一起形成絮凝物,但每个油滴仍保持自身完整性"聚结是指两个或多个油滴合并成单个大油滴"局部聚结是由于固 体结晶穿过另一个油滴的液体区域而发生的两个或多个局部结晶的油滴合并成一个大的无规则的絮凝物"奥氏熟化是指分散相物质穿过连续相发生质量传递,大油滴变大,小油滴变小甚至消失"相转变是指水包油体系转变成油包水体系,或者相反 15.请定义剪切力、剪切速度及剪切粘度，并标出其单位量纲。 剪切应力：是指使各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，在单位液层面积（A）上所需施加的这种力称为，简称剪切力。剪切速度:是指流体的层流速度不同，形成速度梯度。速度梯度的产生是由于流动阻力的存在，流动较慢的液层阻滞流动较快液层的运动。