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1、第六章 食品的物理分析,1 概 述 2 物理检测的几种方法 3 食品的物性测定质构 4 食品的物性测定色度 5 食品的物性测定热分析 6 食品的物性测定流变,1 概 述,根据食品的物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检测的方法称为物理检验法。 物理检验法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法。,2 物理检测的几种方法,一、相对密度法 二、折光法 三、旋光法,一、 相对密度法 * 密度 物质在一定温度下，单位 体积的质量。g/cm3 ,* 相对密度 d某一温度下物质的质 量与同体积某一温度下水的质量之比。 * 密度与相对密度的关系。,记作 ，无因次量 常用 、 表示。,测定相对密度的意义：
2、 1.正常的液态食品，其相对密度都在一定 的范围内。 例如： 全脂牛奶为 1.0281.032 植物油（压榨法）为 0.90900.9295 2.测定出液态食品的相对密度以后，通过查表可求出其固形物的含量。,液态食品相对密度的测定方法：,1.密度瓶法 （普通密度瓶、带温度计密度瓶） 2.密度计法 （普通密度计、糖锤度密度计、波美密度计、乳稠计、酒精密 度计、）,普通型,附温度计 密度瓶,普通密度瓶,(1) (2) (3) (4) （1）普通密度计（2）附有温度计的糖锤度密度计 （3）、（4）波美密度计 根据阿基米德原理设计而成。,一个封口的玻璃管，内有空气，中间略粗，下部有重锤，能浮在一定密度
3、的液体中。,（1）普通密度计： 直接以20时的密度值为刻度的。 0.7001.000 为轻表，用来测量比水轻的液体； 1.0002.000 为重表，用来测量比水重的液体。,（2）附有温度计的糖锤度密度计：又称勃力克斯计 （Brixscale，简写为。Bx）,是专用于测定糖液浓度的，以20重量百分浓度为刻度的。 如果不带温度计要进行校正，见331页附表5。,（3）.（4）波美密度计：是以波美度来表示液体浓度大小。单位：Be 以20为基准，蒸馏水为0 15%的食盐液为15 Be， 纯硫酸（d=1.8427时）为 66 Be。 波美度与相对密度的换算见32页。,5. 乳稠计,专门测定牛乳的相对密度的
4、，刻度20/4、15 /15 相对密度d=（乳稠计读数/1000）+1.000,6. 酒精比重计 示溶液中含酒精的体积百分含量。 注意：当样品中酒精含量低时，测量误差较大； T20时要校正。,GB/T 5009.22003 食品的相对密度的测定 1. 密度瓶法 2. 相对密度天平（韦氏天平） 3. 密度计（比重计）,二、折光法,通过测量物质的折光率来鉴别物质的组成，确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法称为折光法。 光的反射现象与反射定律 一束光线照射在两种介质的分界面上时，要改变它的传播方向，但仍在原介质里传播，这种现象叫光的反射。,光的反射示意图 A入射线 B反射线 L法线 M-M
5、两介质分界线 入射角 反射角,光的反射定律,入射线、反射线和法线总是在同一平面内，入射线和反射线分居于法线的两侧。 入射角等于反射角。,光的折射现象与折射定律,光线从一种介质射到另一种介质时，除了一部分光线反射回第一种介质外，另一部分进入第二种介质中并改变它的传播方向，这种现象叫光的折射。,光的折射定律： （1） 入射线、法线和折射线在同一平面内，入射线和折射线分居于法线的两侧。 （2）无论入射角怎样改变，入射角的正弦与折射角的正弦之比，恒等于光在两种介质中的传播速度之比。,光的折射示意图 L-L法线 A入射光 B折射光 1入射角 2折射角,光的全反射 1. 2 随着1增大而增大。 2.当1为
6、90、 2为临界角。 3.当光线从临界角射入，折射线沿OM面平行射出，为全反射。,棱镜,样品,绝对折射率： 光在真空中的速度C与在介质中的速度V之比。 以n表示。 n = c / v,n样液 Sin90 = n棱镜Sin 临,n样液 = n棱镜Sin 临,阿贝式折光计 1底座；2棱晶调节旋或；3圆盘组（内有刻度板）；4 小反光镜； 5支架；6读数镜简；7目镜；8 观察镜简；9分界线调节螺丝； 10消色调节旋钮； 11色散刻度尺； 12棱镜锁紧扳手； 13 棱镜组； 14温度计插座； 15恒温器接头； 16 保护罩；17主轴；18反光镜,4-5,手提折光计 OK观测筒 P棱镜 D盖板,3 食品的
7、物性测定 食品除了营养价值外，它的物理性能也很重要。在食品生产过程中，存在着大量与物性量化相关的问题。 物理性能是食品重要的品质因素， 主要包括：硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延伸性及剪切性等， 它们在某种程度上可以反映出食品的感官质量。,质构测定,食品除了营养价值外，它的物理性能也很重要。在食品生产过程中，存在着大量与物性量化相关的问题。 物理性能是食品重要的品质因素， 主要包括：硬度、脆性、胶粘性、回复性、弹性、凝胶强度、耐压性、可延伸性及剪切性等， 它们在某种程度上可以反映出食品的感官质量。,26,LOGO,2021/1/25,内容提要,【理解掌握】食品的质构概念
8、，食品质构的特点与分类； 【理解掌握】食品质构两种主要的研究方法感观检验和仪器测定；二者的优缺点和相关性； 【了解】食品质构的生理学方法检测原理和实施方法； 【理解掌握】食品质构评价在实际生产中的应用。,27,LOGO,2021/1/25,重点难点,食品质构的特点和分类,1,食品质构感观检验的评审员条件、环境条件以及试样的准备,感观检验的方法及分类,食品质构仪的结构以及使用质构仪进行稠度检测和脆性检测的方法,3,4,2,感观检验与仪器测定的相关性分析；仪器质构的生理学检测方法,5,2021/1/25,3.1 食品质构概论,3.1.1 食品质构的定义及研究目的,食品质构,IFT委员会规定 “食品
9、的质构是指眼睛、口中的黏膜及肌肉所感觉到的食品的性质，包括粗细、滑爽、颗粒感等。,ISO规定食品质构是指，用“力学的、触觉的、可能的话还包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品流变学特性的综合感觉” 。,食品的质构是与食品的组织结构及状态有关的物理性质。,第二，表示食品本身的性质。,第一，表示作为摄食主体的人所感知的和表现的内容;,美国食品科学技术学会(IFT),29,LOGO,2021/1/25,手或手指对食品的触摸感,目视的外观感觉,摄入食品到口腔后的综合感觉，包括咀嚼时感到的软硬、黏稠、酥脆、滑爽感等。,食品质构是食品的物理性质通过感觉而得到的感知。,32,LOGO,2021/1/25,松本
10、等人对16种常见食品进行了消费者心理调查,33,LOGO,2021/1/25,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。,34,LOGO,2021/1/25,食品质构特点：,(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
11、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。,35,LOGO,2021/1/25,3.1.2 食品质构的分类及研究方法,1 食品质构的分类 (1)Szczesniak分类 食品质构的感觉特性：机械特性、几何特性和其他特性。 各种特性又按摄食过程细分为： 咀嚼初期的一次特性； 咀嚼后期的二次特性。,36,LOGO,2021/1/25,37,LOGO,2021/1/25,(2)Sherman分类 Sherman认为:人对食品的感觉评价是在包括烹饪在内的一连串的摄食过程中进行的，对食品力学性质的感觉是在动态流动过程中进行的。 整个摄食过程分为四个阶段： 入口之前的感觉； 口中
12、的最初感觉； 咀嚼中的感觉； 咀嚼后的感觉。 质构剖析法：是指用科学的方法对质构评价术语进行分类、定义，使之可以成为进行交流的客观信息。（手段),38,LOGO,2021/1/25,39,LOGO,2021/1/25,2 食品质构的研究方法 仪器测定是表现质构的重要方法之一，代替传统的主观评价法。 模糊概念食用面条时的“筋道”感、米饭的“可口 性”、饼干类的“酥脆性”、肉类的“柔嫩性” 食品流变仪或其他专用仪器对指标进行定量表达!,40,LOGO,2021/1/25,食品质构研究方法,感官检验,仪器测定,基础力学测定法,半经验模拟测定法,食品质构研究方法:,41,LOGO,2021/1/25,
13、食品感官检验：首先应明确食品特性的表述语言和表示特性差异的尺度。另外还应明确咀嚼和吞咽功能。食物是通过咀嚼和吞咽送到胃中的。 用语言和尺度测定物质特性的方法，称之为感官检验法。 通过测定咀嚼和吞咽功能来评价食品感官特性的方法称之为生理学方法。,42,LOGO,2021/1/25,基础力学测定仪器：即测定具有明确力学定义的参数的仪器。测出的值具有明确的物理学单位，如粘度、弹性率、强度等。 粘度计、基础流变仪 优点：定义明确，数据互换性强，便于对影响这一性质的因素进行分析等。 缺点：很难表现对食品质构的综合力学性质。(面团的软硬),43,LOGO,2021/1/25,半经验或模拟测定：所测变形并非
14、保持在线性变化的微小范围内，而是非线性的较大变形或破坏性测定。（区别于基础力学测定方法） 优点：测定的特征量能很好地表现出相应食品的质构。 缺点：所测得的数据，不如用基础力学测定法所测得的数据具有普遍性。,44,LOGO,2021/1/25,食品质构的综合评价方法,45,LOGO,2021/1/25,3.1.3 食品质构的评价术语,硬度hardness (firmness):表示使物体变形所需要的力。 凝聚性cohesiveness:表示形成食品形态所需内部结合力的大小。 酥脆性brittleness:表示破碎产品所需要的力。 咀嚼性chewiness:表示把固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的
15、 能量，和硬度、凝聚性、弹性有关。,ISO规定(ISO 5492：1992)的典型的食品质构评价术语。,46,LOGO,2021/1/25,胶粘性gumminess：表示把半固态食品咀嚼成能够吞咽状态所 需要的能量，和硬度、凝聚性有关。 粘性viscosity：表示液态食品受外力作用流动时分子之间的阻 力。 弹性springiness：表示物体在外力作用下发生形变，当撤去外 力后恢复原来状态的能力。 粘附性adhesiveness：表示食品表面和其他物体(舌、牙、口腔) 附着时，剥离它们所需要的力。,47,LOGO,2021/1/25,粒状性granularity：表示食品中粒子大小和形状。
16、组织性conformation：表示食品中粒子的形状及方向。 湿润性moisture：表示食品中吸收或放出的水分。 油脂性fatness：表示食品中脂肪的量及质。,48,LOGO,2021/1/25,1.一般概念 结构、组织structure：表示物体或物体各组成部分关系的性 质。 质构、质地texture：表示物质的物理性质(包括大小、形 状、数量、力学、光学性质、结构)及 由触觉、视觉、听觉的感觉性质。,国际上定义的基本质构评价术语,49,LOGO,2021/1/25,2 与压缩、拉伸有关的术语 硬firm (hard)：表示受力时对变形抵抗较大的性质(触觉)。 柔软soft：表示受力时对
