第二章-水分.pptVIP

水的结构特征 2.1.2 邻近水（单分子层水） 指处在非水组分亲水性最强的基团周围的 第一层位置，与离子或离子基团缔合的水。 在-40℃下不结冰 无溶解溶质的能力 与纯水比较分子平均运动大大减少 不能被微生物利用 此种水很稳定，不易引起Food的腐败变质。 一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。 2.1.3 多层水 指位于上述所说的第一层的剩余位置的水 和单分子层水的外层形成的另外几层水。 主要靠水-水，水-溶质氢键作用。 大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结冰， 但冰点大大降低 有一定溶解溶质的能力 与纯水比较分子平均运动大大降低 不能被微生物利用 食 品 中 水 分 的 存 在 形 式 2.2 体相水（游离水） 指食品中除结合水以外的那部分水。 能结冰，但冰点有所下降 溶解溶质的能力强，干燥时易被除去 与纯水分子平均运动接近 很适于微生物生长和大多数化学反应 易引起Food的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关。 食 品 中 水 分 的 存 在 形 式 * * * * * * * * 第二章 水 分Water 水是唯一的以三种物理状态广泛存在的物质。 生命之源 组成机体 维持生命活动 调节代谢? 教学目的和要求 了解水在食品中的重要作用、水和冰的结构及性质、含水食品的水分转移规律、分子移动性和食品稳定性的关系。 掌握水在食品中的存在状态、水分活度和水分等温吸湿线的概念及意义、水分活度与食品稳定性之间的关系。 一、概述 二、水和冰的结构与性质 三、食品中水的存在形式 四、水分活度 五、水与食品的稳定性 六、分子移动性与食品的稳定性 本章主要内容 1.1 水在生物学方面的功能 是体内化学反应的介质，水为生物化学反应提供一个物理环境。 生化反应的反应物 养分和代谢物的载体 热容量大，维持体温 粘度小，有润滑作用 生物大分子构象的稳定剂 一、概述1、水的作用 水 的 作 用 水 的 作 用 水是食品中非常重要的一种成分，也是构成大多数食品的主要组成； 每一种食品具有特定的水分含量。 ☆ 水对食品的结构、外观和质构以及对腐败的敏感性有着很大的影响。 水在食品工艺学方面的功能 食品理化性质 起着溶解、分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的作用 食品质地方面 对食品的新鲜度、硬度、风味、流动性、色泽、耐贮性和加工适应性有影响 水是微生物繁殖的必需条件 食品工艺角度 水起着膨润、浸透、均匀 化等功能； 大多数食品加工的单元操 作都与水有关，如干燥、 浓缩、冷冻、水的固定等 食品安全性 1.2 水在食品工艺学方面的功能 2、水和冰的物理性质 1.高熔点（0℃）、高沸点（100℃） 2.介电常数高 3.表面张力高 4.热容和相转变热焓高 熔化焓、蒸发焓、升华焓 5.密度低（1 g/cm3） 6.凝固时的异常膨胀率 7.粘度正常 8.水和冰的热导率和热扩散的比较 与冰比较（密度、热扩散率等）： 水密度大，结冰后体积增大，在冷冻工艺中应当注意，冰对食品的组织结构造成的机械损伤。 例如：一般的食物在冻结后解冻往往有大量的汁液流出，其主要原因：是冻结后冰的体积比相同质量的水的体积增大9%，因而破坏了组织结构。 0℃同一温度下 冰热导率=4倍水热导率 冰热扩散率=9倍水热扩散率 水 和 冰 的 结 构 与 性 质 二、水和冰的结构与性质1、水 水的异常性质可以推测水分子间存在强烈的吸引力以及水和冰具有不寻常结构。 图2 单个水分子的结构示意图 图3 水分子通过氢键形成的四面体结构（大球和小球分别代表氧原子和氢原子，虚线代表氢键） 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。 2、冰 纯冰 是水分子通过氢键相互结合、有序排列形成的低密度、具有一定刚性的六方形晶体结构。 冰的结构主要有4种类型： 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 ★食品中冰总是以最有序的六方形冰 结晶形式存在。 当水溶液结冰时，其所含溶质的种类和数量可以影响冰晶的数量、大小、结构、位置和取向。 纯水结晶时有下列行为： 即尽管冰点是0℃，但常并不在0℃结冻，而是出现过冷状态，只有当温度降低到零下某一温度时才可能出现结晶（加入固体颗粒或振动可促使此现象提前出现）； 出现冰晶时温度迅速回升到0℃。 把开始出现稳定晶核时的温度叫过冷温度。 如果外加晶核，不必达到过冷温度就能结冰，但此时生产的冰晶粗大，因为冰