食品物性学期末题汇总.doc

第一章 1.什么是食品物性学？ 定义： 食品物性学是以食品( ( 包括食品原料) )为研究对象，研究其 物理性质 的一门学，这些特性与食品组成、微观结构、次价力、表面状态等因素相关 。影响食品质构特性，影响食品生物化学反应速率，影响食品分析检测。 2.食品物性学的“指纹”概念 （1）食品自身表现的物理性质 （2）物理因子对食品各种性质的影响 （3）食品检验的物理方法 （4）食品加工的物理方法 （5）食品物性对加工的影响 （6）食品物性对消费感官嗜好及选购的影响 3.研究食品物性学的目的 （1）了解食品与加工、烹饪有关的物理特性 （2）建立食品品质客观评价的方法 （3）通过对物性的试验研究，可以了解食品的组织结构和生化变化 （4）为改善食品的风味、质地和嗜好性提供科学依据 （5）为研究食品分子论提供实验依据 （6）为快速无损检测食品品质提供理论依据 第二章 1.物质的结构 ：物质的组成单元( ( 原子或分子) ) 之间相互吸引和相互排斥的作用达到平衡时在空间的几何排列 。 分子结构 ：分子内原子之间的几何排列 聚集态结构 ：分子之间的几何排列 2.键合力：又称盐键或盐桥，它是正电荷与负电荷之间的一种静电相互作用。 吸引力与电荷电量的乘积成正比，与电荷质点间的距离平方成反比，在溶液中吸引力随周围介质的介电常数增大而降低。 —— 库伦定律 （1）在近中性环境中，蛋白质分子中的酸性氨基酸残基侧链电离后带负电荷，而碱性氨基酸残基侧链电离后带正电荷，二者之间可形成离子键。 （2） 离子键平均键能为20kJ/mol 3.范德华力 4.高分子链结构与柔性 高分子链在绕单键内旋转时可导致高分子链构象的变化，因为伴随着状态熵增大，自发地趋向于蜷曲状态，这种特性就称为高分子链柔性高分子链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σ单键 自由联结链 ：线形高分子链中含有成千上万个σ键。如果主链上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 。它可采取的构象数将无穷多，且瞬息万变。这是柔性高分子链的理想状态。 实际：高分子链中，键角是固定的。 就碳链而言，键角为109°28′，所以即使单键可能自由旋转，每一个键只能出现在以前一个键为轴，以 2θ(θ=π-109° 28′)为顶角的圆锥面上。 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。 影响高分子柔性的因素 （1）如果高分子主链上虽有单键但数目不多，则这种分子所能采取的构象数也很有限，柔性不大 。 （2）另外，影响高分子柔性的因素还包括主链成分、取代基的数量、取代基的体积和极性，以及温度等 （3）键越长，键角越大，链的柔性也越好 （4）取代基数越大，数量越多，极性越强，链的柔性越差 （5）如果主链上含有芳香环或杂环成分，由于环的结构体积大，电子云密度高、色散力，阻碍了主链单键的内旋转，链的柔性也越差。 食品形态微观结构 按分子的聚集排列方式主要有三种类型： 晶态：分子(或原子、离子) 间的几何排列具有三维远程有序； 液态：分子间的几何排列只有近程有序（即在1- -2 分子层内排列有序)，而远程无序； 气态：分子间的几何排列不但远程无序，近程也无序； 玻璃态（无定形）：分子间的几何排列只有近程有序，而无远程有序，即与液态分子排列相同。 液晶态：分子间几何排列相当有序，接近于晶态分子排列，但是具有一定的流动性(如一定条件下的脂肪) 。 凝胶态：有一定尺寸范围的粒子或者高分子在另一种介质中构成的三维网络结构形态，或者说另一种介质（例如：水、空气）填充在网络结构中。 粒子凝胶：具有相互吸引趋势的粒子随机发生碰撞形成粒子团，当这个粒子团再与另外的粒子团发生碰撞时又形成更大的粒子团，最后形成一定的结构形态 聚合物凝胶：都是由细而长的 线形高分子，通过共价键、氢键、盐桥、二硫键、微晶区域、缠绕等方式形成交联点，构成一定的网络结构形态。 水的基本物性 水异常的物理性质 （1）高熔点(0 ℃), 高沸点(100 ℃) （2）介电常数大 （3）表面张力高 （4）热容和相转变热焓高熔化热、蒸发热和升华热 （5）密度低(1 g/cm 3 ) ，凝固时的异常膨胀率 （6）粘度正常(1 cPa·s) 水的异常性质可以推测水分子间存在强烈的吸引力，水具有不寻常的结构。 每个水分子在结构中稳定的时间仅在 10- 12s 左右，在极短的时间内，于其平衡位臵振和排列，并不断有水分子脱离和加入某一个分子团，这也是水具有低粘度和较好流动性。 8.疏水水合：向水中添加非极性物质（疏水物）时，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程成为疏水水合。 9.疏水缔合：当水与非极性基团接触时，为减少水与非极