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食品化学FoodChemistry第二章水Chapter2Water内容提要目的与要求2.1概述2.1概述2.1概述表2-1某些代表性食品中的典型水分含量续表2-12.1概述2.1概述表2-2水和冰的物理常数2.2水和冰的结构与性质2.2水和冰的结构与性质2.2水和冰的结构与性质2.2水和冰的结构与性质水分子的缔合机理水分子三维氢键缔合对水的异常物理性质的解释2.2水和冰的结构与性质水的结构模型水的结构特征2.2水和冰的结构与性质2.2水和冰的结构与性质冰的基础平面冰的扩展结构2.2水和冰的结构与性质在不同溶质影响下，冰的结构主要有4种类型2.2水和冰的结构与性质.为什么提倡使用速冻工艺？2.2水和冰的结构与性质2.3食品中水的存在状态在稀盐溶液中，不同的离子对水结构的影响是不同的2.3食品中水的存在状态不同基团与水形成氢键的强度比较具有氢键键合能力的溶质对水结构的影响水桥2.3食品中水的存在状态2.3食品中水的存在状态笼形水合物疏水相互作用水与溶质相互作用总结2.3食品中水的存在状态结合水化合水:或称组成水，是指与非水物质结合最牢固的、构成非水物质的组成的那部分水，如化学水合物中的水。邻近水:是指在非水组分中亲水性基团周围结合的第一层水，与离子或离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水。主要结合力是水-离子和水-偶极缔合作用，其次是水和溶质之间的氢键。多层水:是指位于以上所说的第一层的剩余位置的水和邻近水的形成的几个水层，其形成主要靠水-水和水-溶质间氢键而形成。体相水体相水结合水和体相水性质比较2.3食品中水的存在状态2.4水分活度2.4水分活度注意：2.4水分活度2.4水分活度2.4水分活度2.4水分活度2.4水分活度马铃薯淀粉的水分活度与温度的关系温度系数冰点以下水份活度与温度的关系冰点以下水份活度的计算①在冰点以上时，Aw随样品的组分和温度的变化而变化，且前者是主要因素，在冰点以下，Aw与样品组分无关，只取决于温度。
②在冰点以上和以下温度时，Aw对食品稳定性的影响是不同的。在-15℃的产品中(Aw为0.86)，微生物不再生长，而且化学反应缓慢进行；但是在20℃与Aw为0.86时，一些化学反应将快速进行，一些微生物将以中等速度生长。
③不能根据冰点以下温度的Aw预测冰点以上温度的Aw。2.4水分活度水分的吸附等温线（MSI）的意义.不同食品的典型MSIMSI与温度的关系2.4水分活度吸附等温线滞后现象的机理2.5水与食品的稳定性水分活度对微生物生长的影响2.5水与食品的稳定性在Aw=0~0.35范围内，随Aw的增加，反应速度降低的原因：(1)水与脂类氧化生成的氢过氧化物以氢键结合，保护氢过氧化物的分解，阻止氧化进行；(2)这部分水能与金属离子形成水合物，降低了其催化性。
在Aw=0.35~0.8范围内，随Aw增加，反应速度增加的原因：(1)水中溶解氧增加；(2)大分子物质溶胀，活性位点暴露加速脂类氧化；(3)催化剂和氧的流动性增加。
当Aw＞0.8时，随Aw增加，反应速度增加很缓慢的原因：催化剂和反应物被稀释。2.5水与食品的稳定性水分活度对食品劣变反应的影响小结降低Aw提高食品稳定性的机理2.5水与食品的稳定性食品冻藏过程中，为什么要尽量保持温度恒定？本章小结4.水的结构模型：
混合模型；连续结构模型；填隙结构模型
5.水与溶质的相互作用：与离子基团、极性基团、非极性基团。
6.化合水：与非水组分紧密结合并作为食品组分的那部分水。
特点：
①在-40℃下不结冰。
②无溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动为0。
④不能被微生物利用。7.邻近水：与非水组的特异亲水部位通过水-离子和水-偶极产生强烈相互作用的水。
特点：
①在-40℃下不结冰。
②无溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动大大减少。
④不能被微生物利用。此种水很稳定，不易引起食品的腐败变质。8.多层水：占据第一层邻近水剩余位置和围绕非水组分亲水基团形成的另外几层水。
特点：
①大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰，但冰点大大降低。
②有一定溶解溶质的能力。
③与纯水比较分子平均运动大大降低。
④不能被微生物利用。9.体相水：距离非水组分位置最远，水-水氢键最多。它与稀盐水溶液中水的性质相似。
特点：
能结冰，但冰点有所下降。
溶解溶质的能力强，干燥时易被除去。
与纯水分子平均运动接近。
很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食物的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关。10.水分活度的定义：指某种食品在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸汽分压；与同一温度下纯水的饱和蒸汽压之比。
11.水分活度的测定方法：冰点测定法；相对湿度传感器测定法；恒定相对湿度平衡法。
12.吸附等温线：在恒温条件下，以食品的含水量（用每单位干物质质量中水的质量表示）对水