“食品物性学”在美食研究中的教学应用

吴满刚，段立昆，蒋栋磊，费立天，于 海，葛庆丰

（扬州大学食品科学与工程学院，江苏扬州 225127）

“食品物性学”在美食研究中的教学应用

吴满刚，段立昆，蒋栋磊，费立天，于 海，葛庆丰

（扬州大学食品科学与工程学院，江苏扬州 225127）

中国美食文化博大精深，美食是生活的一部分，准确评价美食对于食品研究具有重要的意义。食品物性学是食品专业的一门基础性学科，同时也是食品生产加工过程中重要的理论基础。加强“食品物性学”课程建设，掌握食品物性学评价方法，做好“食品物性学”课程实践，能为食品的生产和加工带来极大的便捷。质构、色差、流变仪等已经在食品物性领域有广泛的应用，将食品物性学理论联系生产实践，并融入到美食感官评价体系中，将有助于客观、全面的评价美食的品质特征。

食品物性学；美食；感官评价

“民以食为天”，食品是生活的一部分，有食品就会有美食。中国美食文化博大精深，所谓美食，字面意义上讲即味美的食物，但是1 000个读者就有1 000个哈姆雷特，每个人对于美食的定义都不一样。上到山珍海味，下到简约朴实的大排档，只要你喜欢，它就是美食。随着烹饪技术的提高与发展，时代的进步，人们生活水平的提高，不但美食的营养，而且美食的物理性质也受到越来越多的关注，人们也更加注重美食带来感官感受，即食品的美感[1]。

食品的美感涉及食品的色香味形，其中很大一部分包括食品的物理性质，也就离不开食品物性学中的力学、热学、电学、光学等性质。力学性质是食品最主要的物理性质之一，表现为食品在外力的作用下发生形变、流动、破坏等现象；搅拌、分离、运输等过程都与食品力学息息相关。热学性质也是研究较为深入的食品物性，加热处理一方面对食品进行灭菌，另一方面也是食品最基本的加工方法，该过程涉及食品比热、潜热、相变及传热规律等。光学性质与电学性质在食品中的应用也相当广泛，常用于食品加工检验，如微波加热食品、近红外检测食品等。

1 “食品物性学”教学现状及思考

“食品物性学”是食品科学与工程领域一门重要的学科基础型课程，研究内容主要包括食品的各种物理特性，属于物理学范畴[2]。该课程是以食品（包括食品原料及中间产物）为研究对象，研究食品体系的物理性质及其变化的一门科学。通过该课程理论和实验的学习，学生可以获得大量食品物理特性的基础知识，了解食品的结构特点，掌握食品的评价方法，为进一步研究食品的风味和性质打下一定的基础[3]。

与各高校传统课程相比，食品物性学是一门较晚发展起来的学科，而且开设的院校也不多，是一门新兴的学科。加上大学生本身对该学科的认知度不高，定位不明晰，学习积极性不高，导致对其重视度不够[4]。传统的教学方法也缺乏趣味，相对枯燥。经过多年教学经验发现，结合学院烹饪与食品优势，将物性学与食品的生产加工结合，尤其是与美食的加工、美食的感官赏鉴，以及美食物理性质的探析联系起来，使抽象的问题具体化，枯燥的文字趣味化，激发学生自己动手制作新型美食的热情，从而显著提高学生学习的积极性，促进“食品物性学”课程的教学开展与研究探索。

2 食品物性与美食教学相结合

2.1 物性学教学在肉制品中的教学应用

肉制品因其营养丰富、口味独特而广泛受到大众的喜爱。质地特性是衡量肉制品的重要参数，是除了营养以外评价肉制品的一个重要指标，对肉制品的加工具有重要的意义。肉制品的质地特性源于其结构的特定物理参数，是衡量肉制品食用品质的重要参数。质构仪是测定食品质构特性的主要仪器，国内外大量研究表明，质构仪的测定值与感官评定得分有较强的相关性，因而利用质构仪的测定指标代替感官指标具有一定的可行性[5]。质构仪能较好地预测肉制品的硬度、弹性、油腻性、咀嚼性等，能为美食家评价肉制品品质提供重要的客观依据。此外，流变仪、色差计等也被广泛应用于肉制品的生产及评价中，物性学在肉制品中有较为广泛的具体应用。

2.1.1 物性学在香肠中的教学应用

香肠制品是世界三大肉制品之一，品种多、产量大、食用方便，深受人们的欢迎。随着时代的发展，人们对香肠质量的要求不断提高。外观、风味和滋味是消费者评判香肠品质的重要指标。色泽是香肠呈现给人们的第一感觉，也是评价其品质的第一印象。香肠颜色是香肠重要的感官特性之一，它的变化本质上是由香肠内部组织和成分发生复杂的生化变化而造成的。然而人们肉眼对于颜色的识别阈是有限的，所以对颜色的测定进行量化是十分必要的。

在食品光学性质中，人们常常基于表色系统对食品的相关色度指标加以测量计算。在检测香肠色度的时候，用色差仪测定香肠的明度值L、红度值a、黄度值b。尤其在发酵香肠中应用更为广泛，不同菌种的添加对香肠的色度产生一定的影响，刘玺等人[6]的试验发现，乳酸菌发酵能显著改善中式香肠的呈色效果，使颜色更鲜艳，这为将来代替亚硝盐的使用提供直观的数据支撑。因此，要将表色系统应用于食品色差的获得，再定量化评价食品的颜色，从而弥补单纯通过感官检验来评价食品颜色的局限性。

2.1.2 物性研究在牛肉丸中的教学应用

肉丸是我国的一种传统美食，因其独特的口感和风味，深受广大消费者的喜爱。随着时代的进步，肉丸由手工生产向机械化生产转变，在生产工艺不断提升的同时，肉丸的品种也不断丰富，主要包括牛肉丸、鱼肉丸、鸡肉丸、羊肉丸、猪肉丸等。相比于其他原料肉，牛肉肌肉纤维较粗，蛋白质含量更高，因此牛肉具有更好的加工特性[7]。然而，在生产实践中发现，不同生产厂家生产的牛肉丸品质相差很大，生产的牛肉丸主要存在凝胶特性差、结构偏软、汁液损失大、口感干湿等缺陷，严重制约了牛肉丸的市场推广。因此，如何加工出凝胶强度高、弹性好、多汁、风味独特的牛肉丸是需要解决的关键问题。

日常生活中人们最常用的评价食品质量的方法是感官评价，感官评价是用于唤起、测量、分析和解释通过味觉、视觉、嗅觉、触觉而感知到的食品特性的一种科学评价方法[8]，也是国内外多年来一直沿用的方法，在食品行业中有着不可代替的作用。但由于易受主观因素的影响，个体差异大、主观性强、感官评价的可靠性、可比性差，尚存在一定缺陷。

于是在传统的加工方法中引入专门的凝胶强度测试仪来测定肉丸的凝胶强度，借助质构仪、流变仪对肉丸加工中的弹性进行模拟测定，运用肉的电导率来研究加热过程对于肉丸品质的影响规律，这些精确而又直观的数据或图表可以弥补感官评价的缺陷。因此，将与食品凝胶强度、弹性、咀嚼性等品质测定有关的仪器与传统生产方式联系，使其测定结果与感官评价结果有机结合，从而确保食品评价结果的客观性。

2.1.3 流变学在狮子头中的教学应用

淮扬菜是中华美食的核心菜系之一，淮扬菜中的狮子头因其口感鲜嫩、清淡爽口、肥而不腻、营养丰富而被消费者广泛接受。狮子头制作过程中因其各种理化因素之间相互作用而产生独特的风味。近年来，随着狮子头的生产工艺和品质特性的进一步优化而逐渐形成了淮扬名菜——扬州狮子头[9]。狮子头也属于典型的肉糜制品，糜状物料是糜类肉制品加工过程中的重要原料。由于糜类肉制品结构不易稳定，而流变特性又是判断糜类肉制品的一个重要指标，因此建立糜类肉制品流变特性的评价机制对糜类肉制品的发展有着重要的影响。

在狮子头的生产加工过程中，经常会遇到肉糜的流动、变形等相关问题，直接影响到狮子头成品的品质。而食品流变学恰恰能研究在力的作用下肉糜的变形和流动。它主要是通过测定应力与应变对时间的函数来模拟肉糜的变形过程，该特性最终通过数学模型或者坐标图解来表示，这样研究人员就能更加直观地了解这一变化过程，从而为最终产品的生产与品质提高提供一定的参考。

2.2 物性学在果蔬及其制品中的教学应用

随着生活水平的提高，尤其是对健康生活方式要求的提高，膳食搭配越来越成为人们日常生活关注的重点，随之而来的是果蔬在人们日常饮食中所扮演的角色越来越重要。我国是农业生产大国，生鲜果蔬产量高、新鲜味美、营养丰富，还具有抗病、美颜等大量保健功能。但果蔬品质参差不齐，在加工、贮藏、运输过程中的损失问题严重，这大大制约了果蔬在市场上的发展，因而对果蔬及其加工品的品质探析成为研究的热点。

2.2.1 物性学在果实产品中的教学应用

果实的质地、口味是评判其品质的重要因素，其中质地特性包括多汁性、湿润度、硬度、破裂力、弹性、黏着性等重要物性参数，因此将食品物性学的研究方法运用到果实的品质研究中就水到渠成。Missang CE等人[10]为了更好地研究杏各部位的特性，及其在加工蒸煮过程中各部位质构的影响，运用穿刺测试测定其果实硬度。吴昱丹等人[11]通过质构仪，建立了一种猕猴桃果实质地的分析方法，试验采用TPA法，对3种猕猴桃存储过程中质构特征变化进行分析探究，构建了猕猴桃果实人工模拟咀嚼模型。通过该研究发现TPA法对果实质构性能的检测可以模拟人工咀嚼，并且结果客观准确。

对果实进行质构分析不仅可以表征其品质，还可以预测果实的贮藏期，这将给果实的生产加工及贮藏提供极大的方便。但对这方面的物性研究仍然不多，理化指标测定与物性特征研究相结合，共同研究果实质地及相关机理的研究还很少[12]，因此物性教学在此方面的努力将有助于提高学生的科研及学习兴趣。

2.2.2 物性学在典型菜品桂花捶藕中的教学应用

莲藕作为一种营养丰富的草本水生植物，不仅是人们最喜爱的水生蔬菜之一，同时也是莲藕制品的重要原料。我国栽培及食用莲藕的历史已有3 000多年，其中莲藕制品诸如桂花捶藕、藕丁等成为我国传统美食的重要组成部分。桂花捶藕，又称桂花糖藕，是江南传统的美味菜肴之一，其在国内工业化生产已经达到一定产量。产品主要通过手工将糯米灌入藕孔内，后经糖煮、包装、灭菌而形成。

由于加热导致的藕片软化和酶促褐变导致的色泽下降是桂花捶藕生产过程中最常见的两大问题，严重影响了它的外观和食用价值[13]，因此硬化处理和护色处理对糯米藕的最终产品品质至关重要，硬化使产品成型并提高脆度，护色使产品保持良好的色泽。相应地，质构仪和色差计是桂花捶藕生产和研究过程中所用到的最重要的物性仪器。如上文所述，利用感官评价结合质构仪和色差计可良好地控制和评价桂花捶藕最终的产品品质，为桂花捶藕生产工艺的优化提供科学的依据。

3 结语

目前，我国对“食品物性学”教学研究已初有成效，食品物性仪在生鲜食品中已经得到初步应用，但仍需不断改革和完善。随着食品工业的发展，深入了解食品与食品原料的物理特性将对美食产品质量控制、新工艺优化，以及开发新型食品至关重要。将食品物性学的相关研究运用到美食的生产与评价体系中，也会越来越受到研究者的重视。加强“食品物性学”课程建设，做好“食品物性学”的美食课程实践，对培养21世纪的食品专业人才具有重要的意义。

[1]季鸿崑.论美食兼及淮扬菜——贺《美食研究》改刊[J].美食研究，2016，33（1）：23-29.

[2]姜松，朱红力，敬璞，等.加强食品专业食品物性学课程建设的思考 [J].中国轻工教育，2008（3）：49-51.

[3]任迪峰，王菲，鲁军，等.“食品物性学”课程教学改革与实践 [J].中国林业教育，2010，28（6）：69-70.

[4]袁美兰，赵利，苏伟，等.高校食品科学与工程专业开设食品物性学的现状和必要性 [J].现代农业科技，2010（23）：36-38.

[5]田晓静，王俊.质构分析在肉制品检测中的应用 [J].食品安全质量检测学报，2014（6）：1 654-1 660.

[6]刘玺，李博.乳酸菌发酵中式香肠发色效果研究 [J].食品研究与开发，2000，21（4）：13-14.

[7]程伟伟，栗俊广，蒋爱民，等.仙草胶对贡丸的流变特性、感官品质和抗氧化能力的影响 [J].食品科技，2015，40（2）：282-286.

[8]薛璐，胡志和.食品感官评价课程教学改革 [J].教育教学论坛，2016（1）：76-77.

[9]毛羽扬，朱小喜.扬州狮子头风味形成的探析 [J].中国调味品，2003（11）：33-36，48.

[10]Missang C E，Maingonnat J F，Renard C M G C，et al.Texture variation in apricot：Intra-fruit heterogeneity，impact of thinning and relation with the texture after cooking[J].Food Research International，2011，44 （1）：46-53.

[11]吴旻丹，陈瑜，金邦荃.储藏期猕猴桃质构变化的研究及人工咀嚼的建立 [J].食品工业科技，2010（12）：146-148，152.

[12]贾艳茹，魏建梅，高海生.质构仪在果实品质测定方面的研究与应用 [J].食品科学，2011（S1）：184-186.

[13]张元，夏文水，张长法，等.影响重组糯米藕品质因素的研究 [J].食品与机械，2008，24（6）：54-58.◇

Application ofFood Physical Propertyin Food Research Teaching

WU Man'gang，DUAN Likun，JIANG Donglei，FEI Litian，YU Hai，GE Qingfeng
（College of Food Science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou，Jiangsu 225127，China）

Chinese cate culture is broad and profound，becoming a part of life.Evaluation of cate accurately has potentially significant influence.Physical Properties of Foods is not only a basic discipline of food specialty，but also an important theoretical basis for food production and processing.Texture instrument， color difference meter，rheometer and other instruments have been widely used in the field of food.To strengthen the construction of Physical Properties of Foods，master the evaluation of food properties and perfect the curriculum practice can make it more convenient for food production and processing.Contacting Physical Properties of Foods with production practice，and associating with the evaluation system of cate would help evaluate the quality characteristics of food comprehensively and objectively.

Physical Properties of Foods；cate；sensory evaluation

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.12.051

1671-9646（2017） 12b-0080-03

2017-09-03

国家自然科学基金面上项目（31371792）；扬州大学教改课题（YZUJX015-40B）；扬州大学中青年学术带头人资助（201606）。

吴满刚（1977— ），男，博士，副教授，研究方向为肉制品加工。