食品化学教案课件.ppt

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1、第二章水(water)本章内容水的作用及重要性水的结构和性质食品中水的类型水分活度与食品腐败吸着等温线食品的冻结保藏第一节概述一、生物体内所含有的水在大多数生物体内，水分的含量都超过任何一种物质成分,含量通常占体重的70—80%水在植物体内的分布是不均匀的二、各种食品的含水量各种食品都有能显示其品质特性的含水量食品名称　　　水分%食品名称　　　水分%食品名称　　　水分%番茄95莴苣95卷心菜92啤酒90柑橘87苹果汁87牛奶87马铃薯78香蕉75鸡70肉65面包35果酱28蜂蜜20奶油16稻米面粉1

2、2奶粉4酥油0表2-1部分食品的含水量三、水在食品中的作用作为食品的溶剂作为食品中的反应物或反应介质去除食品加工过程中的有害物质作为食品的浸涨剂作为食品的传热介质是生物大分子化合物构象的稳定剂四、水的重要性水的含量、分布和取向不仅对食品的结构、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，而且对生物组织的生命过程也起着至关重要的作用水对食品“嫩”的影响水对原料的质量和成品的品质有很大影响，要使成品“嫩”，首先应该设法保持原料的水分，并在可能的情况下使原料吃水，使成品达到既鲜嫩又美味的要

3、求。水对食品的色泽和风味的影响以油炸食品为例，如果加热时控制好油温和时间，使失水反应和聚合反应控制得恰到好处，就可以得到既香又脆、原料内部失水不太多、仍能保持香嫩的成品。一、水分子的结构由两个氢原子和一个氧原子的单键结合成的非线性极性共价化合物,单个水分子（气态）的键角为104.5°，接近正四面体的角度109°28′第二节水的结构和性质二、水分子的缔合由于水分子的极性及两种组成原子的电负性差别，导致水分子之间可以通过形成氢键而呈现缔合状态：由于每个水分子上有四个形成氢键的位点，每一个水分子可与相邻的

4、4个水分子同时形成4个氢键，众多的水分子可通过氢键缔合形成三维取向的立体结构在通常情况下，水有三种存在状态，即气态、液态和固态。水分子之间的缔合程度与水的存在状态有关。在气态下，水分子之间的缔合程度很小，可看作以自由的形式存在；在液态，水分子之间有一定程度的缔合，几乎没有游离的水分子，由此可理解为什么水具有高的沸点；而在固态也就是结冰的状态下，水分子之间的缔合数是4，每个水分子都固定在相应的晶格里，这也是水的熔点高的原因。三、水、冰的物理性质a.水的熔点、沸点、介电常数、表面张力、热容和相变热均比质

5、量和组成相近的分子高得多。这些特性将对食品加工中的冷冻和干燥过程产生很大的影响。水分子不仅相互之间可以通过氢键缔合，而且可以和其它带有极性基团的有机分子通过氢键相互结合，所以糖类、氨基酸类、蛋白质类、黄酮类、多酚类化合物在水中均有一定的溶解度。另外，水还可以作为两亲分子的分散介质，通过这种途径使得疏水物质也可在水中均匀分散。b.水的密度较低，水在冻结时体积增加，表现出异常的膨胀行为，这会使得含水的食品在冻结的过程中其组织结构遭到破坏c.水的热导率较大，然而冰的热导率却是水同温度下的4倍。这说明冰的热

6、传导速度比非流动水（如动、植物组织内的水）快得多；因此水的冻结速度比熔化速度要快得多d.冰的热扩散速度是水的9倍，因此在一定的环境条件下，冰的温度变化速度比水大得多。正是由于水的以上物理特性，导致含水食品在加工贮藏过程中的许多方法及工艺条件必须以水为重点进行考虑和设计；特别是在利用食品低温加工技术是要充分重视水的热传导和热扩散的特点。四、冰的结构和性质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。普通冰的晶胞和基础平面可如下图所示：图2-1普通冰的晶胞和结构在冰的晶

7、体结构中，每个水分子和另外4个水分子相互缔合，O－O之间的最小距离为0.276nm，O－O－O之间的夹角为109°。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。在不同溶质影响下，冰的结构主要有：六方形；不规则树状；粗糙球状；易消失的球晶四种类型。此外，还存各种各样中间形式的结晶。六方形是大多数冷冻食品中重要的冰结晶形式。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

8、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，因为冰晶主要围绕有限数量的晶核成长。一般食品中的水均是溶解了其中可溶性成分所形成的溶液，因此其结冰温度均低于0℃。把食品中水完全结晶的温度叫低共熔点，大多数食品的低共熔点在-55～-65℃之间。但冷藏食品的温度一般定为-20℃左右（如我国定为-18℃）,这个温度离低共熔点相差甚多，但已使大部分水结冰，且最大程度的降低了