食品化学2水分.pptVIP

水的结构特征 六方冰晶形成的条件 N：溶剂的摩尔分数；n1：溶剂的摩尔数；n2：溶质的摩尔数 n2=G△Tf/(1000×Kf) G-为溶剂的重量，g； △Tf-为冰点下降温度； Kf-为水的冰点下降常数（1.86） 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: ① 冰点测定法 先测样品的冰点降低和含水量，据下两式计算Aw，其误差很小（＜0.001 aw/℃） Aw=n1/(n1+n2) n2=G△Tf / (1000.Kf) G—溶剂克数 △Tf—冰点降低(℃) Kf—水的摩尔冰点降低常数(1.86) ②相对湿度传感器测定法： 将已知含水量的样品置于恒温密闭小容器中，使其达到平衡，然后用电子或湿度测定仪测样品和环境空气的平衡相对湿度，即可得Aw。 ③恒定相对湿度平衡法： 置样品于恒温密闭的小容器中，用一定种类的饱和盐溶液使容器内的样品的环境空气的相对湿度恒定，待恒定后测样品含水量的变化，然后再绘图求。 ④利用水分活度仪测定样品的Aw 例如：某食品Aw=0.86， 在20℃时，由于该温度是微生物和酶较适宜的生长或作用温度，Aw又较高，故微生物易繁殖生长，化学反应也容易进行，因此食品就容易腐败变质。 在-15℃时，由于低温，本身抑制了微生物的繁殖，钝化了酶，所以化学反应几乎不进行，故食品在该温度下可以保持不坏。 意义： 吸湿等温线表示了食品的Aw与含水量对应关系，除去水（浓缩、干燥）的难易程度与Aw有关。 1.配制食品混合应注意水在配料间的转移 2.测定包装材料的阻湿性质 3.测定一定水分含量与微生物生长的关系 4.预测食品稳定性与水分含量的关系。 各区域的水不是截然分开的，即不能准确地确定区间的分界线； 也不是固定在每一个区域内或区间，处于动态。除化合水外，等温线每一个区间内和区间与区间之间的水都能发生交换。 当等温线的区间Ⅱ增加水时，区间I 水的性质几乎保持不变。同样，在区间Ⅲ内增加水，区间Ⅱ水的性质也几乎保持不变。 从而可以说明，食品中结合得最不牢固的那部分水对食品的稳定性起着重要作用。 Aw决定食品中微生物的生长繁殖。 不同的微生物在食品中生长繁殖时对Aw的要求不同。 当Aw低于某种微生物生长所需的最低Aw时，不能生长。 同一种微生物不同生长时期，对Aw的要求不同。 Aw——食品化学变化的关系 最大反应速度一般发生在具有中等至高水分Aw（0.7-0.9）的食品中，而最小反应速度一般首先出现在Aw0.2-0.3。 首次出现最低反应速度时的水分含量相当于“单分子层”水分含量。 (1) Aw： 0-0.33范围内 氧化速度逐渐下降 过分干燥，食品稳定性下降 降低Aw提高食品稳定性的机理 ①大多数化学反应都必须在水溶液中才能进行 ②很多化学反应是属于离子反应 ③很多化学反应和生物化学反应都必须有水分子参加才能进行( 如水解反应） ④许多以酶为催化剂的酶促反应, 水除了起着一种反应物的作用外, 还能作为底物向酶扩散的输送介质,并且通过水化促使酶和底物活化。 ⑤食品中微生物的生长繁殖都要求有一定最低限度的Aw 具有细胞结构的食品和食品凝胶中的水结冰时，将出现两个非常不利的后果： （1）机械损伤—水结冰后其体积比结冰前增加9% 体积膨胀产生局部压力，是具有细胞结构的食品受到机械性损伤，造成解冻后汁水流失，或细胞内的酶与细胞外的底物接触，导致不良反应发生。 （2）浓缩效应—非水组分的浓度将比冷冻前变大 导致反应速度的增大。 冷冻速度对食品质量的影响： 速冻 （－18℃）→ 食品内部T℃↓↓ → 小冰晶 → 分布均匀 → 不损坏组织结构 → 解冻复原 慢冻 缓慢冷冻→ 大冰晶 → 材料→组织受损 → 解冻不复原 问题： 1.冷冻主要引起食品中哪部分水发生物理变化？ 自由水：在食品中具有溶剂的作用。 2.在结冰过程中，食品品质会发生什么变化？ 结冰过程中：食品中的H2O分子逐渐减少，而溶液浓度逐渐增加，在一定情况下，加速了某些化学反应的进行。 3.为什么反复冷冻的肉坏的更快些？ 冷冻过程：降温和浓缩同时发生的过程 一定T℃内：以浓缩为主，加速某些反应的进行 一定T℃外：以降温为主，减慢反应 通常在－2℃～－5℃内，浓缩为主，反复冷冻可加速某些化学反应的发生。 在此温度范围内，肉类比0℃或几度还坏的快。 含水食品的水分转移可分为:位转移和相转移 水分的位转移 温差 T高→→T低 Aw不同 Aw高→→Aw低 如果把水分活度大的蛋糕与水分活度低的饼干放在同一环境中，则蛋糕里的水分就逐渐转移到饼干里，使两者的品质都受到不同程度的影响。 相转移 （1）水