第二章水讲义.ppt

Chapter 2: Water 本章主要内容 食品中水分含量、功能与主要物理性质 食品中水分状态 食品中水分与溶质间的相互关系 水分活度与食品稳定性 分子流动性对食品稳定性的影响 食品中的水分含量 一般生物体及食品中：3～97% 多数生物体内：70 ～ 80% 1. 食品中水分含量、功能与主要物理性质 在动物体内含量特点 随动物年龄的增加而减少， 成年动物：58-67% 不同部位水分含量不同 皮肤：60-70% 肌肉及器脏：70-80% 骨骼：12-15% 某些食品的水分含量 水的功能:在生物体内的功能 稳定生物大分子的构象，使其表现特异的生物活性 体内化学介质，使生物化学反应顺利进行 营养物质代谢载体 热容量大，调节体温 润滑作用 此外，水还具有镇静、强壮效果；保护眼睛，降脂减肥和美容作用 水的功能:水对食品品质的影响 食品组成成分 显示色、香、味、形、质构特征 分散蛋白质、淀粉、形成溶胶 影响鲜度、硬度 影响加工，起浸透、膨胀作用 影响储藏性 水的物理性质 水的三态： 水—汽（100℃/1个大气压） 水—冰（0℃/1个大气压） 汽—冰（0℃/611Pa以下） 特点: 具有水、汽、冰三相共存（0.0098℃/611Pa） 1. 食品中水分含量、功能与主要物理性质 水的物理性质： 如熔点、沸点、比热容、熔化热、蒸发热、表面张力和界电常数都明显偏高 **原因: 水分子间存在着三维氢键缔合的缘故 1. 食品中水分含量、功能与主要物理性质 水的密度： 在4℃最大，为1； 0℃时冰密度为0.917； 水结冰时，体积膨胀约9%(1.62ml/L)。 实际应用: 冷冻食品的结构造成机械损伤 水的沸点与气压关系 气压↑ 其沸点升高↑；气压↓ ，沸点↓ 实际应用: (1) 热敏性食品如牛奶、肉汁、果汁等的浓缩： 通常采用减压或真空方式 (2) 不易煮烂食物如动物的筋、骨、牛肉等： 可采用高压蒸煮 (3) 高原上做饭： 应采用高压锅 1.食品中水分含量、功能与主要物理性质 水的比热： 较大。 原因： 分子动能； 缔合的分子转化为单分子。 结果： 水温不易随气温的变化而异，如海洋性气候。 1. 食品中水分含量、功能与主要物理性质 水的介电常数很高， 如： 20℃时，水为80.36，生物体的干物质为2.2-4.0； 结果： 溶解能力强； 意义： 促进电解质的解离，对酸、碱、盐等电解质和蛋白质在水中的溶解非常重要。 1. 食品中水分含量、功能与主要物理性质 冰与水的导电系数、热传递系数： 均为前者大，分别大3倍与4倍。 结果： 在一定的环境中，冰改变自身的温度要比水的快得多，所以同一食 物的冻结要比解冻快得多。 2# 食品中水分状态 结合水(bound water)：又称束缚水。 作用力：配位键、氢键、部分离子键。 特点：在-40℃以上不结冰；不能作为外来溶质的溶剂。 单分子层水（monolayer water）: 与食物的非水组分中离子或强极性基团如氨基、羧基等直接以离子键或氢键结合的第一个水分子层中的水，约为总水量的0.5%； 多分子层水（multilayer water）: 处于单分子层水外的几层水分子或与非水组分所含的弱极性基团如羟基、酰胺基等形成氢键的水分子。 2 # 食品中的水分状态 自由水(free water)： 又称体相水、游离水、吸湿水 作用力： 物理方式截留：如生物膜或凝胶内大分子交联成的网络、毛细管内。 特点： 可结冰、溶解溶质； 相当于测定水分含量时减少的重量； 可被微生物利用。 3# 食品中水分与溶质间的相互关系 1. 水与离子和离子基团的相互作用 作用力： 极性基团、偶极-离子相互作用。 特点： 阻碍水分子流动的能力大于其它溶质； 水-离子键 ＞ 水-水氢键； 破坏水的正常结构，阻碍冰的形成。 3# 食品中水分与溶质间的相互关系 结构破坏离子: 能阻碍水形成网状结构，这类盐溶液比纯水流动性大； 特点：离子半径大，电场强度较弱。如K+、Cl-、Rb+、NH4+、Br-、I-等。 结构促进离子： 有助于水形成网状结构，这类盐溶液比纯水流动性小； 特点：离子半径小，电场强度较强。如Li+、Na+、H3O+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。 3# 食品中的水分与溶质间的相互关系 2. 与可形成氢键的中性基团的相互作用 作用方式： 与羟基、氨基、羰基、酰基、亚氨基等形成氢键。 特点： 作用力小于水与离子间作用力，流动性小； 对