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高级微生物答案 一、水 1 水分活度，玻璃态水的概念等，以及其应用意义与控制。水分活度与食品的安全与保藏有什么联系？水分活度与食品的关系？ 答：水分活度：食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水蒸汽压的比值。 前提：溶液为理想溶液和存在热力学平衡Aw=p/p0=RVP（相对蒸汽压） MSI（吸湿等温线）：在恒定温度下，食品中水分含量（单位干物质中水的质量）与它的水分活度之间的关系曲线。 Aw与温度：一定样品的Aw的对数在不太宽的温度范围内随绝对温度升高而成正比例升高。 Aw与食品稳定性： （1）.Aw会影响微生物：影响食品稳定性的微生物主要是细菌、酵母菌和霉菌。细菌形成芽孢时比繁殖生长时Aw要求要高；微生物产生毒素时所需的最低Aw比生长繁殖时要高。 （2）.Aw与酶促反应：影响酶促反应的底物的可移动性；影响酶的构象。当Aw小于0.85时，引起食品腐败变质的大多数酶类（淀粉酶、多酚氧化酶、过氧化物酶）活性大幅度降低。 （3）. Aw与非酶反应：例如： 美拉德反应：Aw＞0.7 底物被稀释 脂质氧化作用：Aw较低时，不容易产生氧自由基； Aw＞0.4 ，增加了食品中氧气溶解度，加速了氧化； Aw＞0.8，反应物被稀释，氧化作用降低。 综上所述，降低食品的Aw，可以延缓酶促褐变和非酶褐变的进行，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解。但Aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，还能引起非酶褐变，要使食品具有最高的稳定性，最好将Aw保持在结合水范围内，这样既可以使化学变化难以发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。 玻璃态（glass state）:外观似固体，结构似液体，看作是具有较大粘度的“过冷液体”，是物质的一种非平衡、非结晶状态。 玻璃化温度（Tg）：玻璃化转变是非晶态聚合物从玻璃态到橡胶态或者橡胶态到玻璃态的转变，其特征温度称为玻璃化转变温度。 玻璃化温度与食品：食品状态为玻璃态或者食品在低于玻璃化温度贮藏时，体系相对稳定。分子运动减小，受扩散控制的松弛过程将极大地收到抑制，可以使食品在较长时间内保持稳定，减缓品质变化。Tg已成为食品品质的一个重要指标。 例：在玻璃态下，冰淇淋具有很高的粘度，重结晶和品质恶化反应都很小，其稳定性也比较好。 影响食品Tg的因素： a.几种常见糖的玻璃化温度由高到低：乳糖＞麦芽糖＞蔗糖＞葡萄糖； b.小分子物质形成玻璃态非常困难，反而大分子物质很容易。 水分对Tg的影响:水的Tg极低，因此水分会导致无定型基质的玻璃化温度下降。 水的相对分子质量小，活动比较容易，方便提供分子链活动所需空间，使体系的Tg减小； 水是极性分子，当非水组分在水中溶解后，水可同这些成分的极性基团相互作用，减少其本身分子内外氢键的作用，使其刚性降低而柔性增强，使体系的Tg减小。 可以做参考：【水分活度是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。那么水分活度和食品的关系什么呢、首先，（1）水分活度与微生物的生长繁殖的关系：不同的微生物在食品中生长繁殖时，对水分活度的要求不同。一般来说，细菌对低水分活度最敏感，酵母菌次之，霉菌的敏感性最差。水分活度(而不是水分含量)决定微生物生长所需要水的下限值。大多数细菌在水分活度0.91以下停止生长，大多数霉菌在水分活度0.8以下停止生长。尽管有一些适合在干燥条件下生长的真菌可在水分活度为0.65左右生长，但一般把水分活度0.70～0.75作为微生物生长的下限。（2）水分活度与生化反应的关系：在中等至高水分活度（AW=0.7～0.9）时，美拉德褐变反应、维生素B1降解反应以及微生物生长显示最大反应速度。但在有的情况下，中等至高含水量食品，随着水分活度增大，反应速率反而降低。（3）水活度与食品质构的关系：水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大影响。要保持干燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3～0.5。降低食品的aw，可以延缓褐变，减少食品营养成分的破坏，防止水溶性色素的分解，但aw过低，则会加速脂肪的氧化酸败，又能引起非酶褐变。要使食品具有最高的稳定性所必需的水分含量，最好将aw保持在结合水范围内。这样，使化学变化难于发生，同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。在食品的化学反应，其最大反应速度一般发生在具有中等水分含量的食品中（0.7~0.9aw），这是人们不期望的。而最小反应速度一般首先出现在aw 0.2~0.3，当进一步降低aw时，除了氧化反应外，其他反应速度全都保持在最小值。这时的水分含量是单层水分含量。因此用食品的单分子层水的值可以准确地预测干燥产品最大稳定性时的含水量，这具有很大的实用意义。 其次，水分活度与食品