水分活度对食品中主要的化学变化的影响

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1、水分活度对食品中主要的化学变化的影响【摘要】水在生命活动中具有积极的作用，了解水分活度对食品主要化学变化的影响，有积极地意义。【关键词】水分活度食品化学变化影响水分活度　　水分活度，一般是指以ERH方法（通过测试含有水分的物品表面与周围环境气体达成平衡状态的特性，进而测试水分活度）为基础的测试方法来表征水份含量情况。这种表征方法能直接地反映许多生产中的水分特性。食品水分活度是决定食品腐败变质和保质期的重要参数，对食品的色香味、组织结构以及食品的稳定性都有着重要影响，各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的活度值，在含有水分的食物中，由于其水分活度值

2、不同其保藏期的稳定性也不同，利用水分活度原理控制水分活度从而提高产品质量，延长食品保藏期，在食品工业生产中已得到越来越广泛的重视，近年来，美国、日本等发达国家已将其列为食品检测项目。此外，在固形物组分一定时，水分含量和水分活度有着直接的关系，当水分含量增加时水分活度也增加，在生产中通过对水分活度的测定可以快速监控水分含量的变化，从而作为水分含量监控的重要手段食品中化学变化与水分活度的关系淀粉：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。老化是淀粉颗粒结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差的过程。在含水量到30～60%时，淀粉的老化速度最快；降

3、低含水量老化速度变慢；当含水量降至10～15%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老化。脂肪：影响脂肪品质的化学反应主要为氧化酸败。在Ⅰ区，氧化反应的速度随着水分增加而降低；在Ⅱ区，氧化反应速度随着水分的增加而加快；在Ⅲ区，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。蛋白质：据测定，当食品中的水分含量在2%以下时，可以有效的阻止蛋白质的变性；而当达到4%或其以上时，蛋白质变性变得越来越容易。酶促褐变：是在酶作用下，食品中的酚类化合物发生特殊的氧化反应使食品颜色变劣的过程。食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85时，活性大幅度降低。如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等

4、。但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3甚至0.1时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。非酶促褐变指食品通过一些非酶氧化而导致食品变色的反应。也与水分活度有密切的关系，当食品中的水分活度在0.6～0.7之间时，非酶促褐变最为严重；水分活度下降，褐变速度减慢，在0.2以下时，褐变难以发生。但当水分活度超过褐变高峰要求的值时，其褐变速度又由于体系中溶质的减少而下降。水溶性色素：一般而言，当食品中的水分活度增大时，水溶性色素（常见的是花青素类）分解的速度就会加快。水分活度对微生物、酶及其他反应的影响食品的腐败变质通常是由微生物作用和生化反应造成的，任何微生物进行生长繁

5、殖以及多数生化反应都需要以水作为溶剂或介质。　　干藏就是通过对食品中水分的脱除，进而降低食品的水分活度，从而限制微生物生物活动、酶的活力以及化学反应的进行，达到长期保藏的目的。1）干制对微生物的影响：干制后食品和微生物同时脱水，微生物所处环境水分活度不适于微生物生长，微生物就长期处于休眠状态，环境条件一旦适宜，又会重新吸湿恢复活动。干制并不能将微生物全部杀死，只能抑制其活动，但保藏过程中微生物总数会稳步下降。2）干制对酶的影响：水分减少时，酶的活性也就下降，然而酶和底物同时增浓。在低水分干制品中酶仍会缓慢活动，只有在水分降低到1%以下时，酶的活性才会完全消失。酶在

6、湿热条件下易钝化，为了控制干制品中酶的活动，就有必要在干制前对食品进行湿热或化学钝化处理，以达到酶失去活性为度。3）保护食物损坏　　从酵母，霉菌和细菌要求一定数量可利用水来存活，产品的aw在0.6以下能够有效的控制其数量。水活性被定义100(ERH)除的平衡相对湿度。微生物损坏有机体和他们的aw极限如下所示。最简单的方式减少水的过程如烹调，烘烤或者失水。高温过程也能热致死微生物，而失水或仅冷冻干燥工作在降低aw台遏制微生物生长。4）对酶反应的影响许多来自天然的食品物料都有酶存在，干燥过程随着物料水分降低，没本身也失水，活性下降。但当环境适宜，酶仍会恢复活性，而可能

7、引起食品品质恶化活变质。在水分活性值低于BET单分子层值吸附水分活性时，酶反应进行得极慢或者是完全停止，这是由于食品物料中缺乏流动性水分使酶扩散到基质的特定部位。通常只有干制品水分降至1%以下时，酶活性才会完全消失。在干燥食品中酶反应速度受底物扩散到酶周围的速度所限制，故干燥食品中高分子底物不易被酶作用。例如，在含有蛋白酶的淀粉中，即使在65%的相对湿度下，面筋蛋白质仍不能被显著地水解。大分子底物的扩散效应可能造成酶反应性质的变化，例如，在一个水介质中，淀粉酶作用于可溶性淀粉而生成寡糖。一般来说，在低水分活性下，首先生成葡萄糖和麦芽糖，而仅在较高的水分活性下才生成

8、寡糖。一般