第二章 水4.ppt

S 笼形水合物 Clathrate hydrates ：是象冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成象笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成，较典型的客体有低分子量烃，稀有气体，卤代烃等。 在生物物质中最典型的就是，在暴露的蛋白质疏水基团的周围存在有笼状结构。 2.3.6 水的存在状态 一、水分状态 1、结合水（束缚水，bound water，化学结合水） ①、分类： 分为单分子层水（monolayer water），多分子层水（multilayer water）。 根据结合水被结合的牢固程度：化合水；邻近水；多层水。 ②、作用力： 配位键；氢键；部分离子键。 ③、特点： 在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂。 2.3.6 水的存在状态 2、自由水（free water）（体相水，游离水，吸湿水） ①、分类： 可分为滞化水、毛细管水、自由流动水（截留水、自由水） ②、作用力： 物理方式截留；生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留；毛细管力 。 ③、特点： 可结冰，可作为溶剂；可被微生物利用。 二、结合水 通常是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键结合的水。 它与同一体系中的体相水比较，它们呈现出与同一体系中体相水显著不同的性质。 （熔点、沸点、流动性） 具有“被阻碍的流动性”，而不是“被固定化的” 占总水量很小的一部分 相当于邻近亲水基团的第一层水 1、定义 二、结合水 ①、结合水是一个样品在某一个温度和较低的相对湿度下的平衡水分含量； ②、结合水在高频电场下对介电常数没有重要的贡献，因此它的转移受到了与它结合的物质的限制； ③、结合水在低温（-40C?或更低）下不能冻结； ④、结合水不能作为外加溶质的溶剂； ⑤、结合水处在溶质和其它非水物质的邻近位置，它的性质显著地不同于同一体系中体相水的性质。 2、特点 3、结合水的分类 构成水 化合水、组成水 与非水物质结合最牢固的水，已成为非水物质的整体部分 邻近水 vicinal water 占据着非水成分的大多数亲水基团周围的第一层位置 多层水 multilayer water 占有第一层中剩下的位置以及形成了邻近水外的几层 思 考 问题：含水量18%的果脯与含水量18%的小麦比较，哪种原料更耐储藏？ 2.4 水分活度 2.4.1 引言 食品的水分含量与食品的腐败性 存在相关性； 但后来发现水分含量相同，食品的腐败性显著不同 ； 因此，水分含量不是用于评判食品腐败性的可靠指标。 水分活度Aw （说明水与各种非水成分缔合的强度） 水与非水成分缔合强度上的差别； 比水分含量更可靠地预示食品的稳定性、安全性和其他性质； 水与微生物生长和许多降解反应都具有相关性。 2.4.2 水分活度的定义与测定方法一、定义 f ——溶剂（水）的逸度 f0——纯溶剂（水）的逸度 逸度：溶剂从溶液逃脱的趋势 差别＜1% 理想溶液， 在低温下（如室温） 2.4.2 水分活度的定义与测定方法一、定义 严格 指在密闭容器内测得的食品中水的蒸汽压（P）与同温度下测得的纯水的饱和蒸汽压 P0 的比值。 1.冰点测定法； 2.相对湿度传感器测定方法； 3.恒定相对湿度平衡室法。 二、 Aw 的测定方法 三、水分活度的大小 纯水Aw＝1，溶液Aw﹤1，结合水↑ Aw↓ 水分活度反映了食品中的水分存在形式和被微生物利用的程度。 水分活度是食品的内在性质，它决定于食品的内部结构和组成。 一、Aw随着温度的变化而变化 克劳修斯—克拉伯龙（Clasius-Clapeyron）方程式： d lnAw /d 1/T -ΔH/R 从克劳修斯—克拉伯龙方程式可以看出: 含水量相等时，温度越高，Aw越大。 2.4.3 Aw与温度的关系 lnAw～1/T 直线关系 10℃温度变化，Aw变化0. 2 ～0.3。 条件：在不太宽的温度范围内。 从右图可得出如下结论： 1、从水分含量4%到25%， Aw与温度（5~50 ℃ ）关系为直线； 2、水分含量少时，温度所引起的Aw变化小。 Pff—部分冻结食品中水的分压； Po—纯的过冷水的蒸汽压； P ice —纯冰的蒸汽压； 二、低于冰点时，Aw与温度的关系 在冰点以上和冰点以下， Aw与温度的关系 1 在一定温度范围内， lnAw与１／Ｔ成线性关系 在冰点时，lnAw～1/T 图线出现明显的折点出现折断， （P25图2—11）。 温度在冰点以下 对Aw的影响 远大于冰点以上 （陡些）。 三、冰点以上和冰点以下的Aw比较 1.在冰点以上，Aw是样品组成与温度的函数，前者是主要的因素。