第一节水分技术分析.ppt

第一节 水分 一、水的基本性质 二、食品中水分的性质 三、水分活度 四、水分活度与食品的稳定性 五、食品加工中水分的变化 二、食品中水的存在形式 食品中存在不同形式的水分，就实用价值而言，普遍将食品中的水分分为自由水和结合水。 1.自由水和结合水： 自由水（游离水、体相水）：借助毛细管作用力存在于细胞间隙、细胞液中以及制成食品的结构组织中。 性质：具有普通水的性质，可被微生物利用、直接影响食品的保藏性。 结合水（束缚水）：是指与食品中一些化合物的活性基团以氢键等形式结合的水。与蛋白质、淀粉、果胶物质、纤维素等成分结合。 单分子层结合水：与氨基、羧基（蛋白质、果胶物质）结合的水，氢键作用力大，结合较牢固； 多分子层结合水（半结合水）：与酰胺基（蛋白质）、羟基（淀粉、果胶物质、纤维素）结合的水，氢键弱，不牢固。 自由水和结合水的区别： （1）结合水的量与有机大分子极性基团的数量有比较固定的比例关系。据测定，每100 g蛋白质可结合的水分平均高达50g、每100g淀粉的持水能力在30～40g之间。 （2）结合水的沸点高于普通水，一般加热手段不能将其从食品分离出来；而结合水的冰点低于普通水，使其不易结冰，甚至环境温度低于-20 ℃时还不结冰，冰点可下降至-40 ℃，由于这一性质，使含水量很低的植物的种子和微生物的孢子（几乎只含结合水）能在很低的温度下保持生命力，而多汁的果蔬、肉类等组织，因含大量的自由水，在冰冻时细胞结构易被冰晶破坏，解冻时组织容易崩溃。 （3）结合水不起溶剂的作用，也不能被微生物利用；一般加热操作不易去除结合水，所以在食品干燥操作中只有很少一部分的结合水被去除。 （4）结合水对食品的风味起着重大的作用。不易去除的结合水如果被强行与食品分离时，往往使食品的风味质量造成很大的改变。 注意:自由水和结合水的相对性；两者合称为食品中的含水量，可以干基表示或湿基表示，通常以质量分数来表示。 2.平衡水分 与环境有关。 在一定温度和湿度条件下，与一定状态的空气相平衡的食品中的水分含量，即为食品的平衡水分。 特点：食品中水分蒸汽压与空气的水分蒸汽压相等。 三、水分活度 1.概念： 水分活度可用AW表示，其定义为：食品中水的蒸气压P与同温下纯水的饱和蒸气压P0之比。当食品与空气平衡时，食品的水分活度与空气的相对湿度相等。 含水量与水分活度的关系。 2.等温吸湿曲线： 食品的含水量与水分活度之间的关系可用曲线表示，当食品的含水量很低时（低含水量区），水分含量的微小变化即可引起水分活度极大的变动；当水分活度大于0.8时，即使含水量急剧变化，水分活度的变化也不大。低含水量区的曲线为常用的等温吸湿曲线。 曲线构成：3个区域： Ⅰ区域：低水分区，AW =0～0.25，相当于含水量在0～0.07 g/g干物质，单分子层结合水。 Ⅱ区域： AW =0.25～0.80之间，相当于含水量在0.07～0.32 g/g干物质,这部分水为多分子层结合水或称准结合水。 Ⅲ区域：为高湿度区, AW =0.8～0.99之间，含水量大于0.40 g/g干物质。 从上述分区可以看出，AW =0.8自由水和结合水之间的一个临界值。 四、水分活度与食品的稳定性 1．水分活度与微生物生命活动的关系 食品中涉及的微生物主要有细菌、酵母菌和霉菌，许多微生物的生命活动会直接引起食品的腐败变质。不同微生物的生长繁殖都要求有一定的最低限度的水分活度值。如果食品的水分活度值低于这一数值，微生物的生长繁殖就会受到抑制（表2-2）。 通常 细菌：AW 0.9时不能生长；酵母菌：在AW 0.87时受到抑制；霉菌：AW 0.80时不能生长。 2．水分活度与食品中化学变化的关系 微生物和生长是导致食品腐败变质的一个重要方面，在食品中发生的化学反应和酶促反应也是引起食品品质变化的重要原因。降低水分活度，也可以控制在食品中发生的化学变化，从而稳定食品的质量。 水作为介质及反应物，其活度会影响生化反应的速度；在酶促反应中，水分活度还可影响酶的活性。当水分活度低于0.8时，大多数酶的活力受到抑制；当AW =0.25～0.30之间时，食品中的淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性会受到强烈的抑制甚至丧失。 降低食品的水分活度，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品中营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但水分活度过低，则会加速脂肪的氧化酸败。 考查要点 1.名词解释：水分活度 （2007年4月） （2007年7月） 2.食品中结合水与非水组分之间