水和矿物质——水Water.ppt

第1章 水和矿物质——水Water 主要内容(contents) 一、水和冰的结构 二、水在生物体内的含量与功能 三、人体与水及食物与人体水的关系 四、食品中水分的种类； 五、水与溶质的相互作用 六、水分活度和吸附等温线 七、分子迁移和食品稳定 （一 ）水和冰的物理特性 水异常的物理性质: 1. 熔点,沸点高. 2. 介电常数大 3. 水的表面张力和相变热大. 4. 密度低,结冰时体积膨胀. 5. 导热值比非金属固体大,0℃时,冰的导热值为同温度下水的4倍,扩散速度为水的9倍. 6. 密度随温度而变化. （二 ）水和冰的结构 单个水分子的结构特征The water molecule 1. H2O分子的四面体结构有对称型. 2. H-O共价键有离子性. 3. 氧的另外两对孤对电子有静电力. 4. H-O键具有电负性. 水分子的缔合Association of water molecules 水分子缔合的原因: 1. 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. 2. 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. 3. 静电效应. 冰的结构Structure of ice 六方冰晶形成的条件： ① 在最适度的低温冷却剂中缓慢冷冻 ② 溶质的性质及浓度均不严重干扰水分子的迁移。 冰的分类 按冷冻速度和对称要素分， 冰可分为四大类： 六方型冰晶 不规则树枝状结晶 粗糙的球状结晶 易消失的球状结晶及各种中间体。 水的结构Structure of water 目前提出的3类水的结构模型: 混合模型:混合模型强调了分子间氢键的概念,认为分子间氢键短暂地浓集于成簇的水分子之间,成簇的水分子与其它更密集的水分子处于动态平衡. 连续模型:分子间氢键均匀地分布于整个水样,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. 水分子的结构特征 水是呈四面体的网状结构 水分子之间的氢键网络是动态的 水分子氢键键合程度取决于温度 温度(℃) 配位数 分子间距nm 0 4 0.276 1.5 4.4 0.290 83 4.9 0.305 二、水在生物体内的含量与功能 1、水在生物体内的含量 2、水的生理功能 三、人体与水及食物与人体内水的关系 1、人体对水的需要与平衡 （1）人体对水的需要 （2）人体内水的来源与排出 （3）人体对水的吸收 （4）人体内水的代谢失常 2、食物成分与体内水平衡的关系 四、食品中水分的种类 Categories of water in foods 束缚水 水 滞化水 自由水 毛细管水 自由流动水 美国O。R。菲尼马的分类 自由水 体相水 截留水 水 化合水 结合水