华南农业大学食品化学 02水.ppt

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1、Chapter2Water第2章水本章提要水分的结构和性质及在食品中的作用食品中水的存在状态、水分活度及吸湿等温线水分活度与食品的稳定性冰在食品稳定性中的作用食品中的水分移动及其对食品稳定性的影响理解掌握掌握掌握了解4Contents2.1Introduction概论2.2Structureandcharactersofwaterandice水和冰的结构和性质2.3Categoriesofwaterinfoods食品中水的存在状态2.4Wateractivity水分活度2.5MoistureSorptionIsotherms吸湿等温线2.6Wateractivi

2、tyandfoodstability水分活度与食品的稳定性2.7Thefunctionoficeinkeepingfoodstability冰在食品稳定性中的作用2.8Watertransferinaquiferousfood含水食品的水分转移2.9Molecularmobilityandfoodstability分子流动性及其对食品稳定性的影响补：水分理论的应用实例2.1概论Introduction水生命之源水是体温的重要调节剂、溶剂、营养成分和废物的载体、反应剂和反应介质、润滑剂和增塑剂、生物大分子构象的稳定剂。战争之源“下一场世界大战将是对水资源的争夺”

3、水是唯一的以三种物理状态广泛存在的物质水在生物体内的生理功能1、化学作用的介质，也是化学反应的反应物或生成物。2、体内营养素和代谢废物的运输介质，还推进呼吸气体的运载。3、是维持体温的载温体。4、是生物体内减缓磨擦的润滑剂。水在食品中的作用1、食品生产中的重要原料之一。如2、水质直接影响到食品加工工艺。3、各种食品都有能显示其品质特性的含水量。如4、对食品的结构、外观、质地、风味、新鲜程度和腐败变质的敏感性产生极大的影响。对食品的商品价值及销售有着深刻的影响。在奶油和人造奶油等乳化产品中作为分散相。在饮料食品中作溶剂等。某些代表性食品的典型水分含量产品水分（%）

4、产品水分（%）产品水分（%）番茄95牛奶87果酱28莴苣95马铃薯78蜂蜜20卷心菜92香蕉75奶油16啤酒90鸡70面粉12柑桔87肉65奶粉4苹果汁87面包35酥油02.2水和冰的结构和性质Structureandcharactersofwaterandice水和冰的物理特性水分子的结构水分子的缔合作用冰的结构和性质1.水和冰的物理特性Physicalcharacterofwaterandice水的熔点、沸点比较高。介电常数（介电常数是溶剂对两个带相反电荷离子间引力的抗力的度量。）、表面张力、热容和相变热（熔融热、蒸发热和升华热）等物理常数也较高。这对于

5、食品加工中冷冻和干燥过程有重大影响。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。水的热导性也是较大的，而冰与其他非金属固体相比，热导性属中等程度。0℃时冰的热导值约为同一温度下水的4倍，这说明冰的热传导速度比非流动的水（如生物组织中的水）快得多。从水和冰的热扩散值可看出冰的热扩散速度约为水的9倍，这表明，在一定的环境条件下，冰的温度变化速度比水大得多。因而可以解释在温差相等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。2.水和冰的结构Structureofwaterandice水的结构演示四面体结构氧：1s2，2s2，2p

6、2z，2p1y，2p1x氢：1s1H－O键成104.5°，比正四面体的109°28′要小，成角锥体结构.O－H键是较强极性键（1）单个水分子的结构特征H2O分子的四面体结构有对称型H-O共价键有离子性氧的另外两对孤对电子有静电力H-O键具有电负性（2）分子的缔合水分子在三维空间形成多重氢键键合—每个水分子具有相等数目的氢键给体和受体能够在三维空间形成氢键网络结构水的分子缔合演示(3)水分子缔合的原因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。静电效应。根据水

7、在三维空间形成氢键键合的能力，可以从理论上解释水的许多性质2.水的结构Structureofwater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。目前提出的3类水的结构模型: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nm040.2761.54.40.290

8、8.34.90.3053