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1 水分的化学
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第一章 水分

一、食品中的水分状态

1. 体相水(自由态或游离水): 存在于动植物组织的细胞质、膜、细胞间隙中和任何组织的循环以及制成食品的结构组织中;
不移动水
毛细管水
自由流动水
2. 结合水(束缚水、固定水):存在于溶质或其它非水组分附件的、与溶质分子之间通过化学键结合的那部分水
水合态: 水分子和含氧或含氮的分子或离子以氢键形式相结合;【化合水】
胶体吸润态: 物质和水接触,吸收水而膨胀;【邻近水】
表面吸附态: 固体表面暴露于含水蒸汽的空气中,吸附于表面的水。【多层水】
二、 水分活度(Aw)*
1. 水分活度:食物样品中水蒸气分压P与同一温度下纯水的最大蒸气压P0之比。

2. 食品中的水

I区水
1)化合水和邻近水;2)最强烈地吸附;3)最少流动;4)水-离子或水-偶极相互作用;5)在-40℃不结冰;6)不能作为溶剂,看作固体的一部分 ;7)占总水量极小部分
BET单层水
1)区Ⅰ和Ⅱ接界;2)0.07g H2O/g干物质;3)Aw =0.2;4)相当于一个干制品能呈现最高的稳定性时含有的最大水分含量
II区水
1)多层水;2)通过氢键与相邻的水分子和溶质分子缔合;3)流动性比体相水稍差;4)大部分在-40℃不结冰;5)导致固体基质的初步肿胀;6)区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水分的5%以下
真实单层
1)区Ⅱ和Ⅲ接界;2)0.38g H2O/ g干物质;3)Aw =0.85;完全水合所需的水分含量,即占据所有的第一层部位所需的水分含量。
III区水
1)体相水;2)被物理截留或自由的;3)宏观运动受阻;4)性质与稀盐溶液中的水类似;5)占总水分的95%以上
3. 水分活度与食物保藏

三、等温吸湿曲线(MSI)*
在一定温度下,使食品吸湿或干燥,所得到的水分活度与食品水分含量的关系曲线。
滞后现象(见下图)

四、水分活度与食物贮藏 *
1. 水分活度与微生物繁殖
微生物都有其最适Aw,细菌最敏感,其次是酵母和霉菌;
Aw: 0.80 0.87 0.90
大多数霉菌 大多数酵母 细菌


2. 水分活度与酶促反应
水分在酶反应中起着溶解基质和增加基质流动的作用。Aw大酶反应速率增加。
3. 水分活度与生物化学变化
要使食品保持最高的稳定性,最好将水分活度保持在结合水的范围内(即最低的Aw)

4. 水分的玻璃化
玻璃化转变温度(Tg’):非晶态的食品体系从玻璃态到橡胶态的转变时的温度
T<Tg:玻璃态
T=Tg:玻璃化转变区域
Tm(熔解温度)>T>Tg:橡胶态平台区
T=Tm:橡胶态
T>Tm:黏流态



