2第一章 水分.ppt

1、第一章 水分和矿物质,掌握： 【学习目标】、【习题】,第一节 水分与水分活度,含水量、水的存在形式，直接影响食品的品质和加工、储藏性能。,2.水的生理作用,二.食品中水分状态与分类,1.食品中水分状态,2.食品中水分的分类,（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。,（i）与离子或离子基团结合的水,1.离子带有完整的电荷，因此它们和水分子之间的作用比水分子之间的作用还要强。 如Na+与水分子之间的结合能力大约是水分子间氢键连接力的4倍。,仍属分子间作用力（氢键）,（ii）与强极性基团结合的水,容易电离成离子的基团，如：氨基、羧基,（iii）与弱极性基团结合的水,不容易电

2、离成离子的基团，如：羟基、酰胺基,单分子层结合水,非水组织通过以上基团结合形成的第一层水，叫单分子层结合水。,特点：氢键键能大，结合牢固，蒸发能力弱。,多分子层结合水,特点：结合力与水分子之间的作用力相当，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。,结合水是维持酶结构、食品正常结构的重要因素。,多分子层结合水,结合水的特点：,（i）-40以上不能结冰。,（ii）不能作溶剂，不能被微生物所利用。,植物种子、微生物孢子： 不易结冰，冷冻条件下仍保持活性。,（1）自由水（游离水）, 自由水的组成,（i）在40以上可以结冰； （ii）在食品内可以作为溶剂； （iii）可以以液体形式移动

3、，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。,自由水的特点：具有全部水的性质,三.水分活度,食品防腐：降低水分活度,（1）减少自由水：,浓缩、干燥,（2）增加结合水：,加盐、加糖等,葡萄干、淹菜等不容易变质,（一）水分活度的概念,1.水分活度：食品的水蒸汽分压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,附：溶液的蒸气压下降,（a）水,（b）蔗糖溶液,原因： 溶质占据了一部分水的表面积, 溶质束缚住了一部分水分子,p0,p,蔗糖分子

4、,水分子,结合水,自由水,溶液中溶质浓度越高，其蒸汽压下降越多。,全部水,基本靠自由水蒸发形成蒸汽压,附：溶液的蒸气压下降,（a）水,（b）蔗糖溶液,原因： 溶质占据了一部分水的表面积, 溶质束缚住了一部分水分子,p0,p,难挥发,基本靠自由水蒸发形成蒸汽压,3.水分活度也可用平衡相对湿度（ERH）来表示：,用仪表等测得食品密闭空间的平衡相对湿度（ERH）,相同温度下的蒸汽压之比,3.水分活度也可用平衡相对湿度（ERH）来表示：,用仪表等测得食品密闭空间的平衡相对湿度（ERH）,纯水Aw1，溶液Aw1。,4.水分活度的大小：,纯水Aw1，溶液Aw1。,用仪表等测得食品密闭空间的平衡相对湿度（E

5、RH）,（二）水分活度与食品含水量的关系,水分含量（gH2O/g干物质）,水分活度Aw,1.吸湿等温线,1.吸湿等温线,图1-4,Aw,水分含量,相当于形成“单分子层”所需的近似水量,相当于形成“多分子层”所需的近似水量，增塑，溶解过程的开始,自由水 （体相水）,1.吸湿等温线,2.解吸（放湿）曲线,图1-2,回吸（吸湿）,解吸 （放湿）,2.解吸（放湿）曲线,图1-2,达到同样的水分活度，解吸过程比回吸过程需要更高的水分含量。,回吸 （吸湿）,解吸 （放湿）,（二）水分活度与食品含水量的关系,水分含量（gH2O/g干物质）,水分活度Aw,1.吸湿等温线,奶粉吸水后，Aw明显增加，容易变质。,（三）水分活度与食品的稳定性,1.水分活度对微生物生长繁殖的影响,（表1-2）,Aw0.91时，细菌容易生长； 0.91Aw0.80，霉菌容易生长； Aw0.80时大多数霉菌不生长。,2.水分活度与生化反