课件02食品化学中水.ppt

Chapter2Water第2章水本章提要Contents2.1概论Introduction水水是唯一的以三种物理状态广泛存在的物质水在生物体内的生理功能水在食品中的作用在奶油和人造奶油等乳化产品中作为分散相。

在饮料食品中作溶剂等。某些代表性食品的典型水分含量例：含水量影响食品品质2.2水和冰的结构和性质Structureandcharactersofwaterandice1.水和冰的物理特性Physicalcharacterofwaterandice水的热导性也是较大的，而冰与其他非金属固体相比，热导性属中等程度。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的4倍，这说明冰的热传导速度比非流动的水（如生物组织中的水）快得多。
从水和冰的热扩散值可看出冰的热扩散速度约为水的9倍，这表明，在一定的环境条件下，冰的温度变化速度比水大得多。因而可以解释在温差相等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小，解冻慢。2.水和冰的结构Structureofwaterandice（1）单个水分子的结构特征（2）分子的缔合(3)水分子缔合的原因3、冰的结构（6）冰的性质2.3食品中水的存在状态Categoriesofwaterinfoods1水与溶质的相互作用（1）水与离子和离子基团的相互作用InteractionofwaterwithIonicgroups(2)水与有氢键键合能力中性基团的相互作用Interactionofwaterwithneutralgroupspossessinghydrogen-bondingapabilities1、疏水相互作用
疏水水合(Hydrophobichydration）：向水中添加疏水物质时，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。
球状蛋白质的疏水相互作用2水的存在形式结合水自由水结合水和自由水之间的区分2.4水分活度Wateractivity一水分活度的定义与测定方法水分活度的测定方法MeasurementmethodsofAw二、水分活度与温度的关系(temperaturedependence㏑aw=-K△H/RT左图提示：
A，Aw与温度关系在冰点以下是线性关系；
B，温度对Aw的影响在冰点以下远大于在冰点以上；
C，在冰点处出现折断；
D，比较冰点上下温度对Aw影响时要注意两点：其一是在冰点以上温度时，试样成分对Aw影响较大；其二是在冰点下Aw的变化仅与温度有较大关系。2.5吸湿等温线（MSI）MoistureSorptionIsotherms一定义和区域1.糖果（主要成分为粉末状蔗糖）；
2.喷雾干燥菊苣根提取物；
3.焙烤后的咖啡；
4.猪胰脏提取物粉末；
5.天然稻米淀粉
注：1表示40℃时的曲线，其余的均为20℃。

上图提示：不同的食品由于其化学组成和组织结构的不同，具有不同的MSI。宽水分含量范围的水分吸着等温线等温吸湿线三区域Ⅱ区：水分占据固形物表面第一层的剩余位置和亲水基团周围的另外几层位置，形成多分子层结合水或称为半结合水，主要靠水—水和水—溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合，同时还包括直径<1μm的毛细管中的水。aw在0.25~0.8之间，相当于物料含水量6.5~27.5%，加速了大多数反应的速度。Ⅲ区：是毛细管凝聚的自由水。aw在0.8~0.99之间，物料含水量>27.5%。这部分水是食品中结合最不牢固和最容易流动的水。其蒸发焓基本上与纯水相同，既可以结冰也可作为溶剂，并且还有利于化学反应的进行和微生物的生长。表2-4吸着等温线上不同区水分特性含水量%水分活度水分状态水分活度0.7时的水分含量%二、水分吸着等温线与温度的关系三滞后现象Hysteresis滞后现象产生的原因2.6水分活度与食品的稳定性Wateractivityandfoodstability水活性、食品稳定性和吸着等温线之间的关系
a.微生物生长关系；b.酶水解关系；c.氧化反应（非酶）关系；d.美拉德褐变关系；e.各种反应的速度关系；f.含水量与aw的关系。
除非酶氧化在Aw≤0.3时有较高反应外，其他反应均是Aw愈小速度愈小。也就是说，有利于食品的稳定性。食品水分与微生物生命活动的关系除了降低果脯的总水分含量以外,还有很多降低水分活度的方法,如添加适量的食盐、柠檬酸、柠檬酸钠、葡萄糖、低聚糖、淀粉糖浆、山梨醇、甘油等都可以有效地降低果脯的水分活度食品水分与食品化学变化的关系水分理论的应用实例1水分理论的应用实例22.7冰在食品稳定性中的作用Thefunctionoficeinkeepingfoodstability具有细胞结构的食品和食品凝胶中的水结冰时，将出现两个非