水、碳水化合物课件.pptVIP

2.3　食品中水的存在状态 2.3.1 水与溶质的相互作用 水与离子和离子基团的相互作用 水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用 水与非极性物质的相互作用 2.3.2 水的存在状态 2.3.1.1　水与离子和离子基团的相互作用 离子水合作用（静电力） 如Na+、Cl-和解离基团-COO-、-NH3+等。 Na+与水分子的结合能力大约是水分子间氢键键能的4倍。 水与离子间的相互作用比水与溶质之间形成的氢键强。 2.3.1.2　水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用 可以与食品中蛋白质、淀粉、果胶物质、纤维素等成分通过氢键而结合。 水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱。 呈电离状态的基团与水形成的氢键比不电离的基团强。 2.3.1.3　水与非极性物质的相互作用 例如烃、稀有气体及脂肪酸、氨基酸、蛋白质的非极性基团，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强。 疏水水合以及疏水相互作用 结合水 　指通过化学键结合的水。根据被结合的牢固程度，有几种不同的形式： (1) 化合水 (2) 邻近水 (3) 多层水 结合水包括化合水和邻近水以及几乎全部多层水。食品中大部分的结合水是和蛋白质、碳水化合物等相结合的。 (1) 化合水：结合最牢固，构成非水物质的水。例如水合水。 (2) 邻近水：亲水性最强的基团周围的第一层，与离子或者离子基团缔合的水。 水-离子、水－偶极、氢键 (3) 多层水：第一层的剩余位置和邻近水的外层形成的几个水层。 水-水、水-溶质形成氢键 自由水 就是指没有被非水物质化学结合的水（又称体相水）。它又可分为三类： （1）滞化水：组织中的显微或者亚显微结构以及膜所阻留住的水。如细胞内的水 （2）毛细管水：细胞间隙或者组织内毛细管中的水 （3）自由流动水：血浆、淋巴、尿液、液泡、导管中的水。 结合水和自由水之间的区分 1 ：结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系。 2 ：结合水的蒸气压比自由水低得多。 3 ：结合水不易结冰（冰点约-40℃）。 4 ：结合水不能作为溶质的溶剂。 5 ：自由水能为微生物所利用，结合水则不能。 2.4　水分活度 2.4.1　水分活度的定义与测定方法 水分活度是从 之间的数值，纯水时 AW = ，完全无水时AW = 。食品中结合水的含量越高，食品的水分活度就越 。 水分活度与水分含量的关系 Aw=0.7时若干食品的含水量 单位：g水/g干物质 凤梨 0.28　　　苹果 0.34　　　香蕉 0.25 干淀粉 0.13 干马铃薯 0.15　大豆 0.10 卵白 0.15 　　 鱼肉 0.21　　鸡肉 0.18 2.5　吸湿等温线 2.5.1定义和区域 定义：在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图称为吸湿（着）等温线（MSI）。 等温吸湿线三区域 Ⅰ区：是低湿度范围，水分子和食品成分中的羧基和氨基等离子基团牢固结合，结合力最强，所以aw也最低，一般在0~0.25之间，相当于物料含水量0~0.07g/g的干物质。 它可以简单地看作为固体的一部分。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的近似量。(化合水和邻近水) 等温吸湿线三区域 ?Ⅱ区：水分占据固形物表面第一层的剩余位置和亲水基团周围的另外几层位置，形成多分子层结合水或称为半结合水 主要靠水—水和水—溶质的氢键键合作用与邻近的分子缔合，同时还包括直径1μm的毛细管中的水。 aw在0.25~0.8之间，相当于物料含水量在0.07g至0.14~0.33g/g干物质。加速了大多数反应的速度。 等温吸湿线三区域 Ⅲ区：是毛细管凝聚的自由水。aw在0.8~0.99之间，物料含水量最低为0.14~0.33g/g的干物质，最高为20g/g的干物质。 这部分水是食品中结合最不牢固和最容易流动的水。其蒸发焓基本上与纯水相同，既可以结冰也可作为溶剂，并且还有利于化学反应的进行和微生物的生长。 表2-4 吸湿等温线上不同区水分特性 2.6 水分活度与食品的稳定性 2.6.1 食品水分与微生物生命活动的关系 2.6.2 食品水分与食品化学变化的关系 2.6.1 食品水分与微生物生命活动的关系 不同类群微生物生长繁殖的最低水分活度范围是： 大多数细菌为0.99~0.94， 大多数霉菌为0.94~0.80， 大多数耐盐细菌为0.75， 耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.65~0.60。 在水分活度低于0.60时，绝大多数微生物就无法生长。 2.6.2 食品水分与食品化学变化的关系 降低食品的Aw ，可以延缓褐变，减少食品营养成分的