食品化学（肖苏尧）水分复习

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1、第2章水分［教学内容］［重点］［难点］、水的功能、水和冰的结构和性质~:、食品屮水的存在形式四、水分活度五、吸湿等温线六、水分活度与食品的稳定性一、水的功能1水在食品工艺学方面的功能a从食品理化性质上讲，水在食品中起着溶解、分散蛋白质、淀粉等水溶性成分的作用，使它们形成溶液或凝胶。b从食品质地方面讲，水对食品的鲜度、硬度、流动性、呈味、耐贮性和加工适应性都具有重要的影响。c从食品安全性讲，水是微生物繁殖的必需条件。d从食品工艺的角度讲，水起着膨润、浸透、均匀化等功能。2水在食品生物学方面的功能a水是体内化学作用的介质，亦

2、是化学反应的反应物和产物，是组织或细胞所需养分和代谢物质以及排泄物质转运的载体。b水的比热大，是体温良好的稳定剂。c水是构成集体的重要成分。d水可对体内的机械摩擦产生润滑，减少损伤。实例1.水在食品中的作用表1不同含水量面皮制作的速冻水饺的冻裂率加水量（％）3436384042冻裂率（％）7d8.04.00.08.08.014d12.08.04.012.08.0通过表1可以看出，面团含水量较低时面皮容易出现干裂现彖，随着水分的升华食品表面的水分蒸发，干裂情况逐渐加重；当含水量增加到38%时冻裂率最低，防裂效果最好；当含水

3、量进一步增加，水结冰以后体积膨胀，冻裂情况有所增加，但储存期间没有加剧现象出现。表2干燥时间对产品品质的影响干燥吋1'可胚片含水量干燥后膨化口感(h)(%)外观外观064.00平整较湿淡黄色略白大气泡产生柔软125.50略卷曲边缘干燥屮心潮湿淡黄色膨胀明显软28.10卷曲基本干燥黄色膨胀明显气泡少酥脆35.20卷曲有裂缝黄色膨胀不明显气泡少较脆43.30容易破碎黄色儿乎不膨胀无气泡硬从表2看出，坏料含水量的不同对蚕豆脆片的膨化有着显著的影响，当含水量在25.5%吋，经油炸后脆片柔软不脆，而且有大量的气泡鼓出。含水量逐渐降

4、低时膨化效果显著提高，但当含水量在3.3%时膨化率又下降。在实验中发现，当蚕豆片含水量在3.3%左右时，蚕豆片出现裂缝并逐渐破碎，可能与原料的基础配方有关系。因此，油炸前干坯的含水量控制在8%左右。干燥时间选择在2h左右时，制作出的蚕豆膨化脆片膨化效果及口感比较好°二、水和冰的结构和性质水的熔点、沸点比较高。介电常数、表面张力、热容和相变热等物理常数也较高。水的密度较低，水结冰时体积增加，表现出异常的膨胀特性，这会导致食品冻结时组织结构的破坏。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

5、量的水的体积增大9%,因而破坏了组织结构。冰的导热系数在0°C时近似为同温度下水的导热系数的4倍，冰的热扩散系数约为水的9倍，说明在同一环境屮，冰比水能更快的改变自身的温度。导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度快很多。水分子结构中的H-0键间电荷的非对称分布使H-0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。冰是水分子靠氢键连接有序排列形成的晶体。具有低密度的刚性结构。三、食品中水的存在形式1、食品中水与非水组分之间的相互作用水与离子基团

6、之间的相互作用离子电荷与水分子的偶极子之间的相互作用，是食品中结合最紧密的水。H20-Na+83.68kJ/moLH2O-H2O20.9kJ/moL水与氢键型基团的作用水与非极性基团的作用2、水的存在形式水与食品中的其他成分发生化学或物理作用，改变了水的性质。按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。结合水：：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品屮与非水成分结合的最牢固的水。自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。毛细管水：指食品中

7、由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于牛物体细胞间隙的水。毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径小于0,lum时，毛细管水实际上已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.lum则为自由水，大部分毛细管水为自由水。结合水与自由水的区别：（D：结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系。②：结合水的蒸气压比自由水低得多。③:结合水不易结冰（冰点约-40°C）o®：结合水不能作为溶质的溶剂。⑤:由水能为微生物所利用，结合水则不能。食品中的结合水的产生除毛细管作用外，大多数结合水是由于食品中的水分与食

8、品中的蛋白质、淀粉、果胶等物质的竣基、拨基、氨基、亚氨基、疑基、疏基等亲水性基团或水中的无机离子的键合或偶极作用产生的。根据与食品中非水组分Z间的作用力的强弱可将结合水分成单分子层水和多分子层水。单分子层水：指与食品中非水成分的强极性基团如：竣基・、氨基+、轻基等直接以氢键结合的第一个水分子层。在食品中的水分中它与非