第一章第一节水技术分析.ppt

主 讲: 张金海 第一章 食品营养成分的基本组成及加工特性 第一节 水分 第二节 矿物质 第三节 糖类 第四节 油脂 第五节 蛋白质 第六节 维生素 4.理解等温吸湿曲线的意义 5.理解水分活度与食品稳定性的关系 6.了解食品加工中水分的变化 教学方法：水的基本性质联系其对食品加工的 影响； 水分活度的定义以形象化说明加以解 释. 作业布置：教材P78习题（2、3、4、5） 教学过程：90分钟 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 水分子的缔合 水分子之间可以通过形成氢键而呈现缔合状态： 1.密度的变化----速冻食品的体积与包装 2.沸点与熔点----加热浓缩与冷却冻结（溶质的影响）、过冷与晶核的形成 3.比热大----（与氢键有关）保温 4.介电常数大----促进电解质的电离 5.溶剂作用----离子型化合物和非离子型化合物（氢键） 1.自由水和结合水： 自由水（游离水）：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。 （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。 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。 Ⅲ区：自由水区，这部分水是食品中与非水物质结合最不牢固、最容易流动的水，也称为体相水。通常占高水分食品总水分的95％以上。食品中结合得最不牢固的那部分水对食品的稳定起着重要的作用。 曲线构成：3个区域： A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。 B区域： AW =0.25～0.80之间，相当于含水量在0.07～0.14g/g干物质,这部分水为多分子层结合水或称准结合水。 C区域：为高湿度区, AW =0.8～0.99之间，含水量可至0.14～0.33 g/g干物质,高可达20 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1-2）。 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。 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