食品生物化学-第一章-水课件.ppt

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1、生物化学水在生物体内的含量与作用食品中水分状态与分类水分活度1第一节水分与水分活度1、水在生物体内的含量水是食品六大营养素之一，是维持人类正常生命活动必需的基本物质。一、水在生物体内的含量与作用2、水的生理作用稳定生物大分子的构象，使之表现出特异的生物活性；作为体内通用的介质或反应物，使各类生物化学反应得以顺利进行；作为营养物质或代谢废物的载体，把它们输送到生物体的各有关部位；由于水的热容量大，用来调节温度、平衡温度；对体内各运动部位起润滑作用。如内分泌腺、泪腺、唾液腺、消化腺、呼吸道液的分泌，关节润滑液的分泌

2、都需要大量的水。人体与水以及食物与人体内水的关系人体内的水分是处于不断的运动和变化正常情况下，每人每日需要从食物中获取1.5～2.7L的水以汗、尿、呼吸等形式排出，以维持体内水的平衡水在食品中的重要作用水是食品的重要组成成分，是研究食品加工工艺考虑的重要因素；水分含量、分布和状态对于食品的结构、外观、质地、风味、新鲜程度会产生极大的影响；水是引起食品化学变化及微生物作用的重要原因，直接关系到食品的贮藏特性。水是食品生产中的重要原料之一，食品加工用水的水质直接影响到食品的品质和加工工艺。水在生物体内的含量在食品原

3、料中，生物体占有相当大的比重，而水是生物体最基本的组成成分。大多数生物体的含水量为60％～80％。水在生物体中的分布是不均匀的：动物：肌肉、脏器、血液中的含水量最高，为70％～80％；皮肤次之，为60％～70％；骨骼的含水量最低，为12％～15％。水在生物体内的含量植物：不同品种之间，同种植物不同的组织，器官之间，同种植物不同的成熟度之间，在水分含量上都存在着较大的差异。一般来说，叶菜类较根茎类含水量要高的多；营养器官(如植物的叶、茎、根)含水较高通常为70％～90％；繁殖器官(如植物的种子)含水量较低，通常为

4、12％～15％。猜猜看Q1：猪肉和鸡肉哪个的含水量高？Q2：香蕉、苹果、梨按照含水量由大到小怎么排序？Q3：蜂蜜和果酱谁的含水量高？和奶酪比呢？再和奶粉比呢？表2-1常见食物的含水量单位：％(质量分数)水分子的结构和性质斯陶特模型水分子氢、氧两种元素，无色无味的透明液体,存在三种状态水的密度在3.98℃时为1×103kg/m3，在0℃时，密度为0.99987×103kg/m3，冰在0℃时，密度为0.9167×103kg/m3。熔点：0℃(273.15k)沸点：100℃(373.15k)(标准大气压)比热：4.1

5、84J/（kg.K）水的结构和性质在0℃时，冰的热导率为同温度下水的热导率的4倍，冰的热扩散速度约为水的9倍。水的热稳定性很强，但在通电的条件下会离解为氢和氧具有很大的内聚力和表面张力，并能产生较明显的毛细现象和吸附现象水的结构和性质二、食品中水分状态与分类1、食品中水分状态（1）游离态相对自由地存在（2）水合态不能自由移动的水（3）凝胶态不能自由流动的水（4）表面吸附态2、食品中水的分类结合水水合态的水水游离态的水自由水凝胶态的水表面吸附态的水（i）在－40℃以上可以结冰；（ii）在食品内可以作为溶剂；（ii

6、i）可以以液体形式移动，在气候干燥时也可以以蒸汽形式逸出，使食品中含水量降低；（iv）微生物可以利用自由水繁殖，各种化学反应也可以在其中进行。②自由水的特点：具有全部水的性质（2）结合水（束缚水）指通过氢键与食品中有机、无机成分结合的水。结合力≈水分子之间的氢键（i）与离子或离子基团结合的水（ii）与强极性基团结合的水（iii）与弱极性基团结合的水①单分子层结合水②多分子层结合水（iv）单分子层结合水以外的几层水结合力＞水分子之间的氢键特点：氢键键能大，结合牢固，蒸发能力弱。特点：结合力与水分子之间的作用力相当

7、，但水分子的流动性较低，可被蒸发，蒸发时仍然需要较多的热量。结合水和自由水主要的区别(1)结合水的量与食品中所含极性物质的量有比较固定的关系；(2)结合水对食品品质和风味有较大的影响，当结合水被强行与食品分离时，食品质量、风味就会改变；(3)结合水不易结冰。植物的种子和微生物的孢子得以在很低的温度下保持其生命力；(4)结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力；同时，不能被微生物所利用水对食品品质的影响自由水含量对食品品质的影响——耐储藏性结合水——风味三、水分活度1、水分活度的概念食品的水蒸汽分压

8、p与同一温度下纯水的饱和蒸汽压p0之比。Aw:水分活度；p:一定温度下食品中水蒸气分压p0:同温度下纯水的饱和蒸汽分压水分活度定义：水分活度表示食品中水分可以被微生物所利用的程度；AW=f/f0f：溶剂（水）的逸度。f0：纯溶剂的逸度。（逸度:溶剂从溶液逃脱的趋势）在低压（例如室温）下，f/f0和p/p0之间的差别小于1%.AW=p/p0Aw:水分活度；p:一定温度下食品中水蒸气分压p