食品化学-02水课案.ppt

水分活度与食品化学变化的关系——非酶促褐变 ? 当食品中的水分活度在0.6～0.7之间时，非酶褐变最为严重； 水分活度下降，褐变速度减慢，在0.2以下时，褐变难以发生。 ? 但当水分活度超过褐变高峰要求的值时，其褐变速度又由于体系中溶质的减少而下降。 一般而言，当食品中的水分活度 增大时，水溶性色素（常见的是 花青素类）分解的速度就会加快。 高中低水分活度食品 水分活度在0.6以下的食品一般可以长期保存，为长货架期食品。 水分活度在0.6-0.9之间为中等水分活度食品可以在常温下保存数日至两周。 水分活度0.9以上的食品通常需要低温保存。 单层水是最稳定的状态 总的来说，降低Aw可以延缓酶促反应和非酶反应的发生，减少营养成分降解，保持风味和色泽。但Aw过低也导致氧化酸败。 食品若要长期保存，以单层水状态下为最佳。此时酶反应、非酶褐变、营养素分解和脂肪氧化速度都达到最低。 BET单层值 BET单层值是指，干物质的可接近的高极性集团上形成一个单层所需要的近似水量。 根据食品的BET单层值能很快地对干燥产品具有最高稳定性时的水分含量作出最初的估计，因此有关此值的知识具有重要意义。 单分子值(m1) = 1 (Y截距)+斜率 几种食品的单分子层值 降低水分活度保藏食品的原理 降低自由水比例，可以 减少反应物的溶解和移动，从而降低反应速度。 减少离子水合作用，从而减少金属催化作用。 控制水作为反应物的反应。 抑制酶和底物的活化； 降低自由水数量，还可以抑制微生物的繁殖和产毒。 总之，降低食品中的水分活度，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。 但水分活度太低，反而会加速脂肪的氧化酸败。 要使食品具有最高的稳定性，最好将水分活度保持在结合水范围内。这样，既可使化学变化难以发生，同时又不会使食品丧失吸水性和持水性。 水分活度与食品化学变化的关系 食品的贮藏方式 增加亲水性溶质 - 果酱 降低水分的含量 - 火腿 冻藏食品 冷冻保藏技术的益处主要是来自低温，而不是冰的形成。 冷冻对食品保藏性的双重影响 冰点以下储存时，食品中的自由水分结冰，使剩余溶液的冰点下降、浓度增高。 期间，温度下降，反应速度降低,微生物增长受抑制；自由水减少，净效果类似于常规脱水，对变质反应速度降低起积极作用，有利于食品的保藏。 但冷冻过程也对非水物质产生浓缩效果，促进了非水物质之间的接触机会，为一些反应创造了合适的反应条件；使酶的浓度提高，酶与激活剂、底物之间的接触机会大大提高;还可能造成离子强度、pH值、氧化还原电位等改变，从而促进许多化学反应的发生。这又对食品的变质反应速度起促进作用，不利于食品的保藏。 冷冻 冷冻的不利之处： 水结冰后膨胀 破坏食品 溶质溶解于非结冰水的部分 溶质在非结冰水中被浓缩 溶质的反应加剧 concentrated solution water with solutes ice 牛肉贮藏30d温度对蛋白质不溶解性的影响 可以说明：1)一般是在刚好低于样品起始冰点几度时冷冻速率明显加快； 2)正常冷冻贮藏温度（-18℃）时的反应速率要比0℃时低得多。 玻璃态（glass state）：是聚合物的一种状态，它既象固体一样有一定的形状，又象液体一样分子间排列只是近视有序，是非晶态或无定形态。处于此状态的聚合物只允许小尺寸的运动，其形变很小，类于玻璃，因此称玻璃态。 玻璃化温度（glass transition temperature, Tg）：非晶态食品从玻璃态到橡胶态的转变称玻璃化转变，此时的温度称玻璃化温度。 无定形（Amorphous）：是物质的一种非平衡，非结晶态。 分子流动性相关概念 分子流动性相关概念 分子流动性（Mm）：是分子的旋转移动和平转移动性的总度量。决定食品Mm值的主要因素是水和食品中占支配地位的非水成分。 大分子缠结（Macromoleculer entanglement）：指大的聚合物以随机的方式相互作用，没有形成化学键，有或没有氢键。 (2)分子流动性（分子淌度）与食品性质的相关性? ①化学、物理反应的速率与分子淌度的关系 扩散因子D 碰撞频率因子A 活化能因子Ea 决定化学反应速度 扩散限制反应(Diffusion-limited reaction)： 质子转移反应，自由基重新结合反应，酸碱反应，许多酶催化反应，蛋白质折叠反应，聚合物链增长，以及血红蛋白和肌红蛋白的氧合/去氧合作用。 非扩散限制反应(Non- Diffusion-limited reaction) ：高水分食品中的一些反应，有些非催化的慢反应等。 ②自