5.2.2 液态食品分散体系的流变特性 (1)食品分散体系的分类
分散体系的特点:1) 分散介质和分散相都以各自独立 的状态(非平衡)存在；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。
22
按分散粒子的大小分为如下三种: 1)分子分散体系:分散的粒子半径小于10-7cm,相当于 单个分子或离子的大小。此时分散相与分散介质形 成均匀的一相。因此分子分散体系是一种单相体系。 与水的亲和力较强的化合物，如蔗糖溶于水后形成 的“真溶液”。
dx/dydห้องสมุดไป่ตู้/dtdu
dt dt dy dy
剪切应力σ=F/A
牛顿粘性定律：
(2) 粘性流体的分类及特点
• 理想流体: 粘度为零的流体
• 牛顿流体： 服从牛顿粘性定律的流体
• 非牛顿流体：不服从牛顿粘性定律的流体
假塑性流体 胀塑性流体 塑性流体 触变性流体
kn 0kn
0n1 1n
k—粘性常数；n—流动特性指数；σ0 — 屈服应力
3
1 食品流变学的定义及研究目的
1.1 食品流变学
食品流变学的基础和核心是流体力学和 粘弹性理论，食品的流变特性与食品的 化学成分、分子构造、分子内结合、分 子间结合状态、分散状态及组织结构等 密切相关。
食品物质种类繁多，食品流变学把食品按形态 分成液态食品、半固态食品和固态食品。即把主要 具有流体性质的食品归属于液态食品；主要具有固 体性质的食品归属于固态食品；同时表现出固体性 质和流体性质的食品归属于半固态食品。
24
按分散相与分散介质的聚集态分为:
液体食品主要指液体中分散有气体、液体或固体的 分散体系，分别称为泡沫、乳状液、溶胶或悬浮液。
26
(a)泡沫:泡沫是指在液体中分散有许多气体的分散系 统。气体由液体中的膜包裹成泡，把这种泡称为气泡。 有大量气泡悬浮的液体称为气泡溶胶。当无数气泡分 散在水中时溶液呈白色，这便是气泡溶胶(也称泡沫)。
触变性流体
触变性流动是指当液体在振动、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。
例如，番茄酱、蛋黄酱等在容器中放置一段时 间后倾倒时则不易流动，但将容器猛烈摇动或用力 搅拌即可变得容易流动。再长时间放置时又会变得 不易流动。
触变性流体的机理可以理解为随着剪切应力的增加， 粒子间结合的结构受到破坏，粘性减少。当作用力 停止时粒子间结合的构造逐渐恢复原样，但需要一 段时间。因此，剪切速率减少时的曲线与增加时的 曲线不重叠，形成了与流动时间有关的履历曲线(滞 后曲线)。
10
第二节 液态食品的流变特性
5.2.1 粘性流体的流变学基础理论
(1)粘性及牛顿粘性定律
粘性是表现流体流动性质的指标，阻碍流体流动 的性质称为粘性。由于液体内部的液体层之间存在粘 性阻力，在垂直于流动方向就会形成速度梯度。
剪切应变ε用它在 剪切应力作用下转过 的角度(弧度)来表示， 即ε=θ=dx/dy。则剪切 应变的速率为：
6
2 食品流变学的研究对象和目的 研究对象： 1）农产品，如收获后的粮食、水果、蔬菜、肉、 蛋、乳、水产品。 2）经过加工的食品材料，如食用油、大米、面粉、 奶粉、冷鲜肉等。
7
3）经过进一步加工的半成品与成品食品，如面团、 馒头、面包、糕点、豆腐、果汁、面条、米饭等。
研究目的： (1)食品流变学应用于对食品的原材料、半产品及产 品的生产工艺过程和产品质量控制。
23
2)胶体分散体系:分散相粒子半径在10-7～10-5cm的 范围内，比单个分子大得多。分散相的每一粒子均 为由许多分子或离子组成的集合体。虽然用肉眼或 普通显微镜观察时体系呈透明状，与真溶液没有区 别，但实际上分散相与分散介质己并非为一个相， 存在着相界面。这种体系有时也简称为“溶胶”。
3)粗分散体系:分散相的粒子半径在10-5～10-3cm的 范围内，可用普通显微镜甚至肉眼都能分辨出的多 相体系，如悬浮液(泥浆)和乳状液(牛乳)。
食品物性学
食品流变特性
姓 名：邢亚阁
1
本章主要内容
第一节 概述 第二节 液体食品的流变性 第三节 固体/半固体食品的 流变性
2
第一节 概述
1 食品流变学的定义及研究目的
1.1 食品流变学
流变学(Rheology)是研究材料的流动和变 形的科学，它与物质的组织结构有密切关系。 食品流变学主要研究作用于食品的应力和由此 产生的应变的规律，并用力、变形和时间的函 数关系来表示。
8
（2）食品加工中许多操作直接与流变学性质有关， 如混合、搅拌、筛分、压榨、过滤、分离、粉碎、 整形、均质、输送、膨化、成型等。
（3）流变学理论己经广泛应用于有关的工艺设计和 设备设计。例如，泵送管路系统，放料装置及送料 装置的设计，乳化、雾化及浓缩工艺过程中的设计 等都要用到食品的流变特性值。
（4）用食品流变仪测定法来代替感官评定法，定量 评定食品的品质（鉴定）和预测顾客对某种食品是 否满意。 （5）在食品制作过程中利用调节中间产品的流变特 性方法来达到调节产品组织结构的目的。如通过面 团粘弹性测定了解面筋的网络形成。
食品流变学在食品物性学中占有非常重要的地位。 食品流变性质对食品的运输、传送、加工工艺以及 人在咀嚼食品时的满足感等都起非常重要的作用。 特别是在食品的烹饪、加工过程中，通过对流变性 质的研究不仅能够了解食品组织结构的变化情况， 而且还可以找出与加工过程有关的力学性质的变化 规律，从而可以控制产品的质量，鉴别食品的优劣， 还可以为工艺及设备的设计提供科学依据。
假塑性流体 kn 0n1
胀塑性流体
1n
14
15
塑性流体 0kn
16
粘性流体的应力与应变的关系
σ 塑性流体（污水泥浆，巧克力浆）
σ= σ0 +kdu/dy
牛顿流体（所有气体，大多数液体）
τ=ηdu/dy
假(涨)塑性流体（高分子溶液，
涂料，蜂密，果浆，淀粉溶液）
τ= k(du/dy)n
du/dy
19
5.2.2 液态食品分散体系的流变特性
(1)食品分散体系的分类
一般食品不仅含有固体成分，而且还含有水和 空气。食品属于分散系统，或者说属于非均质分散 系统，也称分散体系（胶体系统）。
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、液体或固体中浮游悬浊(即分散)的 系统。在这一系统中，微粒子称为分散相，而气体、 液体或固体称为分散介质(也称连续相)。