第02章-水讲解学习.ppt

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1、第02章-水一、食品中的水分含量及功能（一）水分含量一般生物体及食品中水分含量为3%～97%某些食品的水分含量见表2—1。表2—1某些食品的水分含量食品水分含量(%)白菜，菠菜90—95猪肉53—60新鲜蛋74奶88冰淇淋65大米12面包35饼干3—8奶油15—20水果75--95（二）水的功能1、水在生物体内的功能稳定生物大分子的构象，使表现特异的生物活性体内化学介质，使生物化学反应顺利进行营养物质，代谢载体热容量大，调节体温润滑作用2、在食品中的功能组成成分显示色、香、味、形、质构特征分散蛋白质、淀粉、形成溶胶影响鲜度、硬度影响加工，起浸透、膨胀作用影响储藏性二、食

2、品中的水分状态及与溶质间的相互关系（一）水分状态1、结合水（束缚水，boundwater，化学结合水）可分为单分子层水（monolayerwater），多分子层水（multilayerwater）。作用力：配位键，氢键，部分离子键特点：在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂,与纯水比较分子平均运动大大减少,不能被微生物利用。2、自由水（freewater）（体相水，游离水，吸湿水）可分为滞化水、毛细管水、自由流动水。自由水的作用力：物理方式截留，生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留；毛细管力。特点：可结冰，溶解溶质；测定水分含量时的减少量；可被微生物利用。（二

3、）水与溶质间的关系1、水与离子和离子基团的相互作用作用力：极性结合，偶极—离子相互作用。阻碍水分子的流动的能力大于其它溶质；水—离子键的强度大于水—水氢键；破坏水的正常网络结构,阻止水在0℃时结冰，对冰的形成造成一种阻力；改变水的结构的能力与离子的极化力有关。结果：影响水的物理性质、所溶解或分散其中的物质的溶解度及状态，如蛋白质构象和胶体的稳定性。2、水与可形成氢键的中性基团的相互作用水可以与羟基、氨基、羰基、酰基、亚氨基等形成氢键（存在于蛋白质、淀粉、纤维素中）；作用力小于水与离子间作用力；流动性小；对水的网状结构影响小；阻碍水结冰；生物大分子内或大分子间产生“水桥”

4、，维持特定构象。3、水与非极性物质的相互作用方式一：疏水相互作用方式二：笼形水合物的形成水通过氢键形成像笼一样的结构，通过物理作用方式将非极性物质截留在笼中。水称为“宿主”，被截留的物质称为“客体”。一般是20～74个水分子将“客体”包在其中，形成“笼形水合物”。作用力：范德华力、少量静电力、疏水基团间的缔合作用。三、水分活度Wateractivity（一)概念问题：(1)含水18%的果脯与含水18%的小麦比较，哪种耐储藏？(2)含水量标准：大豆、油菜籽≤9%，玉米≤14%水分活度—食品中水分逸出的程度。可用食品中水的蒸汽压与该温度下纯水的饱和蒸汽压之比表示，也可以用

5、平衡相对湿度表示。Aw=f（溶液中水的逸度）/fo(纯水的逸度）≈P（食品中水的蒸汽压）/Po（纯水饱和蒸汽压）因为纯水的水分活度=1,所以溶液的水分活度<1由拉乌尔定理（理想稀溶液）P=P0X1(X1—溶剂摩尔分数)（P/P0=X1)Aw=P/P0=n1/(n1+n2)（n1、n2--溶剂、溶质摩尔分数）例如：2mol蔗糖溶于1000gH2O中1000/18.016=55.5(mol)Aw=n1/(n1+n2)=55.5/(55.5+2)=0.9652=96.52%所以，Aw可以用平衡相对湿度ERH表示(equilibriumrelativehumidity)即Aw=

6、ERH/100只有当溶质是非电解质且浓度小于1mol/L的稀溶液时,其水分活度才可以按Aw=n1/(n1+n2)计算:溶质BAw理想溶液0.9823=55.51/(55.51+1)丙三醇0.9816蔗糖0.9806氯化钠0.967氯化钙0.945[1千克水(约55.51mol)溶解1mol溶质B]（二）Aw与温度的关系1、Aw随着温度的变化而变化Clausius-Clapeyron方程dlnAw/d(1/T)=-ΔH/R以lnAw-1/T作图（P21）图2-10、2-11可以看出:水分含量一定时，是一条直线。含水量相等时，温度越高，Aw越大。【3.2（39.5℃）；3.

7、6（4.8℃）】2、低于冰点时，Aw与温度的关系Aw=Pff（部分冻结食品中过冷水蒸气分压）／Ｐ０（scw,纯过冷水蒸气压）＝Ｐice（纯冰蒸气压）／Ｐ０（scw）(Aw与食品组成无关)图2-11复杂食品在冰点以上和冰点以下时Aw和温度的关系（冰点T-1×1000=3.661）(1)低于冰点时，Aw与１／Ｔ成线性关系(2)冰点时，出现折断(3)温度对Aw的影响远大于冰点以上（陡些）3、结论高于冰点时，Aw与食品组成及Ｔ有关，其中食品组成是主要因素，当组成水％同，Ｔ上升，则Aw　上升。低于冰点时，Aw与食品组成无关，仅与温度有关。冰点以上或