6-食品中的水.ppt

　　⑶ 康维氏微量扩散器测定法 　　康维氏微量扩散器可如右图示意： 　　分隔并相通的两个小室分别放样品和饱和盐溶液；样品量一般为1g；恒温温度一般为25℃ ，平衡时间为20min；分别测定水分活度高的饱和盐溶液和水分活度低的饱和盐溶液和 　康维氏微量扩散器 样品达平衡时样品吸收或失去水的质量，利用下式求算样品的水分活度： 　　　aw=(Ax+By）/(x+y) 其中：Ax：活度低的盐溶液活度； x：使用B时的净增值；y：使用A时的净减值；By：活度高的盐溶液活度 　 4.3 水分活度与温度的关系 　　温度对于水分活度的值有较大的影响。 　　物理化学中的克劳修斯-克拉贝龙方程精确表示了水分活度与热力学温度（T）之间的关系： 　　dlnaw/d(1/T)=-△H/R……………….(1) 　　 其中R为气体常数，△H为样品中水分的等量净吸附热。 　　整理此式可得： lnaw=-kΔH/R (1/T)………………(2) 其中：此处的ΔH 可用纯水的汽化潜热表示，是常数， 　 　 其值为40.537kj/mol； 　　 K的直观意义是在达到同样水蒸气压时，食品的温度比纯水温度高出的比值，本质反映了食品中非水成分对水活性的影响。食品中非水成分越多并且与水的结合能力越强，k值越大，相同温度时aw值越小；反之亦然。 　　 　　 讨论 1. 由公式(2)可知， lnaw与-1/T之间为一直线关系，其意义在于： ⑴ 样品水分活度的对数,在不太宽的温度范围内随热力学 温度的升高而正比例升高; ⑵ 在一定温度下，食品含水量越多，水分活度越高； ⑶ 同一种物质，含水量少时，水分活度随温度变化率大，含水量多时，温度升高时水分活度提高不大。 2. 在较大的温度范围内， lnaw与-1/T之间并非始终为一直线关系： 当冰开始形成时，lnaw与-1/T曲线中出现明显的折点，冰点以下lnaw与-1/T的变化率明显加大了，并且不再受样品中非水物质的影响；这是因为此时水的汽化潜热由冰的升华热代替，也就是说前述的aw与温度的关系方程中的△H值大大增加了。 冰点以下aw与样品的组成无关：现在的观点认为，在冰点以下样品的蒸气分压等于相同温度下冰的蒸气压，并且水分活度的定义式中的p0此时应采用过冷纯水的蒸气压。 由2可以得出结论： 在比较冰点以上或冰点以下的水分活度值时应该注意到以下两个重要的区别。 　　 第一，在冰点以上，水分活度是样品组成和温度的函数，并且样品组成是主要因素；而在冰点以下时，水分活度与样品的组成无关，仅与温度有关。因此不能根据冰点以上水分活度值来预测体系中溶质种类和含量对冰点以下体系发生变化的影响。 第二，冰点以上和以下时，就食品而言，水分活度的意义是不一样的。例如：在水分活度为0.86的-15℃的食品中，微生物不再生长，其它化学反应的速度也很慢；但在同样的水分活度而温度是20℃情况下，一些化学反应将快速进行，一些微生物也将中等速度生长。 5 吸湿等温曲线 5.1 定义和区域 定义：在恒定温度下，食品的水含量（以g水/g干物质表示）对其水分活度形成的曲线称为等温吸湿曲线（MSI）。 课本第112页 　　 　　　　2. MSI中的分区 　　一般的MSI可分为三个区，如下图所示： Ⅰ区：化合水和邻近水区，即与食品成分中的羧基、氨基等基团通过氢键或静电引力相互结合的那部分水。与非水成分结合的牢固，因此Aw较低，一般在0～0.25之间，相当于物料含水量0～0.07g/g干物质。 这种水不能作为溶剂而且在-40℃不结冰，对固体没有显著的增塑作用，可以简单的看作固体的一部分。 把Ⅰ区和Ⅱ区交界处的水分含量称为食品的“单分子层”水含量，这部分水可看成是在干物质可接近的强极性基团周围形成一个单分子层所需水量的近似值。 Ⅱ区：多层水区，以水－溶质、水－水氢键作用与酰胺基、羟基等基团缔合的水，也包括直径小于1μm的毛细管的水。 这部分水的Aw一般在0.25～0.8之间，相当于物料含水量在0.07g/g干物质至0.14～0.33g/g干物质。