第二章水分1.ppt

是食品的组成成分。 从食品的理化性质上讲，水在食品中起着溶解分散蛋白质、淀粉等可溶性成分的作用，使它们形成溶液或凝胶。 从食品品质方面讲，对食品的鲜度、硬度、流动性、风味等方面都有重要的影响，水的质量关系到产品的质量。 从食品的安全性方面讲，水是微生物繁殖的必须条件。 从食品工艺角度讲，水起着膨润、浸透、均匀化的功能。 高的熔点和沸点，具有很大的表面张力、热容以及相变热值。（冷冻、干燥） 介电常数大。（良好的溶剂） 水的密度较小，水在凝固时具有异常的膨胀性。（食品冻结） 水的黏度低，具有流动性。 水的热导率较大， 而0℃时冰的热导率为同温下水的热导率的4倍；冰的热扩散性系数约为水的9倍 水分子结构特点 以氧为中心的四面体结构，O-H键间的键角为104.5度，水分子是极性分子。 O-H具有离子性，水分子可以电离。 氧的另外两对孤对电子有静电力。 H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性,这种极性使分子之间产生引力. 由于每个水分子具有数目相等的氢键供体和受体,因此可以在三维空间形成多重氢键. 氢键 良好的溶剂性能 水分子可移动 水分子之间的缔合程度和分子间的距离 混合模型：分子间氢键短暂的浓集于成簇的水分子之间，成簇的水分子与其他更密集的水分子处于动态平衡。 连续模型：分子键氢键均匀的分布于整个水样，水分子的连续网络结构成动态平衡 填隙式模型：水保留在似冰状或笼状结构中，个别的水分子填充在笼状结构的缝隙中。 冰是由水分子有序排列形成的结晶。水分子之间靠氢键连接构成非常疏松的刚性结构。 0℃是冰中水分子的配位数等于4 常压和0℃时，普通正六方晶系的冰晶体最稳定（11种结构） 冷冻食品中四种冰晶体结构，即六方形、不规则树枝状、粗糙的球形、易消失的球晶 ※水的过冷现象supercooling 结晶时，实际结晶温度低于理论结晶温度的现象。在一定压力下,当液体的温度已低于该压力下液体的凝固点,而液体仍不凝固的现象叫液体的过冷现象(supercooled phenomena of liquid)。 液体越纯，过冷现象越明显。高纯水-40摄氏度才开始结冰。 当具备凝固所需物质，例如投入少许固体，或摇晃液体，都能让液体迅速凝固。 （1）水与离子和离子基团的相互作用（偶极-离子） 净结构形成效应：离子是电场强度较强、离子半径小的离子或多价离子，它们有助于水形成网络结构，因此这类离子的水溶液比纯水的流动性小，也就是这种溶液中离子间的结构要比纯水的结构要稳定。 净结构破坏效应：离子一般为低价离子，离子半径较大，这些离子能阻碍水形成网络结构，因此这种溶液比纯水的流动性要大。 （2）水与具有氢键键合能力的中性基团的相互作用（偶极-偶极） （3）水与非极性物质的相互作用（偶极-疏水性物质） 笼形水合物:指水通过氢键形成笼状结构，将非极性小分子包在里面，通常由20-74个水分子组成笼形结构。 水与蛋白质分子中的疏水基团的疏水作用:大多数蛋白质分子中，大约有40％的氨基酸含有非极性基团，这些疏水基团就会缔合产生疏水相互作用。 冰点测定法 相对湿度传感器测定法 恒定相对湿度平衡室法 ＊比较冰点以上与冰点以下的Aw时，应注意： 1 在冰点以上的温度时，水分活度是食品组成和温度的函数，并以食品的组成为主。在冰点以下时，水分活度只与温度有关。 2 冰点上下，对于食品的稳定性，Aw值意义不同。 3 冰点上下，Aw值无法互相预测。 Ⅰ区的水的性质 ＊ BET单层 区Ⅰ和Ⅱ接界 ＊ 0.07g H2O/ g干物质 ＊ Aw =0-0.25 ＊相当于一个干制品能 呈现最高的稳定性时含 有的最大水分含量 Ⅱ区的水的性质 通过氢键与相邻的水 分子和溶质分子缔合 流动性比体相水稍差 大部分在-40℃不结冰 导致固体基质的初步肿胀 多层水 大部分化学反应速度加快 区Ⅰ和区Ⅱ的水占总 水分的5%以下 Ⅲ区的水的性质 (1)体相水 (2)被物理截留或自由的 (3)宏观运动受阻 (4)性质与稀盐溶液中的 水类似，占总水分的95% 以上,可以结冰，冰点要低 (5)可作溶剂，利于化学反应 微生物生长 在浓缩和干燥过程中样品脱水的难易程度与相对蒸汽压的关系。 应当如何组合食品才能防止水分在各配料之间的转移。 测定包装材料的阻湿性。 可以预测多大的水分含量时才能够抑制微生物的生长。 预测食品的化学和物理稳定性与水分含量的关系 可以看出不同食品中非水组分与水结合能力的强弱。 水分活度依赖于温度，MSI也与温度有关，在一定水分含量时，水分活度随温度上升而增大。 (1)定义：样品的吸湿等温线和解吸等温线不完全重叠的现象。 （2）滞后现象产生的原因 扩散势垒、平衡对时间的依赖性 不规则形状产生毛细管现象的部位,欲