食品化学2水分李海燕3教材课程.ppt

2、食品的玻璃化转变温度与稳定性 简单的高分子体系 DSC 复杂体系 DMA+DMTA 3、水的增塑作用和对 Tg 的影响 在高于或低于 Tg 时，水的增塑作用可以提高 Mm。当增加水含量时，引起 Tg 下降和自由体积增加，这是混合物平均分子质量降低的结果。 3.分子淌度与状态图的相关性 4、溶质类型和分子量对 Tg 和 Tg′的影响 Tg显著地依赖于溶质的种类和水分含量，而Tg，则主要与溶质的类型有关，水分含量的影响很小。 Tg′和（Tg）随着溶质分子质量的增加成比例的提高，而分子的运动则随着分子的增大而降低，因此欲使大分子运动就需要提高温度。 3.分子淌度与状态图的相关性 当Mw大于 3000（淀粉水解物，其葡萄糖当量DE＜～6）时，Tg与Mw无关。 但有一些例外，在大分子的浓度和时间是以形成“缠结网络”(Entanglement Networks，EN) 的形式时，Tg将会随着Mw的增加而继续升高 3.分子淌度与状态图的相关性 5、大分子的缠结对食品性质的影响 当溶质分子足够大时（如碳水化合物Mw3000，DE~6），而且溶质的浓度超过临界值并使体系保持一定时间，大分子的相互缠结就能够形成缠结网络（EN）。 EN对于冷冻食品的结晶速度，大分子化合物的溶解度、功能性乃至生物活性都将产生不同程度的影响，同时可以阻滞焙烤食品中水分的迁移，有益于保持饼干的脆性和促进凝胶的形成。 3.分子淌度与状态图的相关性 4.分子淌度与干燥 二元体系冷冻,干燥和冷冻干燥可能途径的状态图 　　　　　　　食品货架期的预测 几种不同分子质量的碳水化合物的玻璃化转变温度和或P/P0（25℃）之间的关系 M 代表麦芽糊精，数字表示相对分子质量 5.aw和Mm方法研究食品稳定性的比较 二者相互补充，非相互竞争 aw法主要注重食品中水的有效性，如水作 为溶剂的能力； Mm法主要注重食品的微观黏度（Microviscosity） 和化学组分的扩散能力。 2.7 水分含量和水分活度的测定方法 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。 3.水分的吸湿等温线 不同食品类型的MSI MSI与温度的关系 水分含量一定 T↑， aw ↑ aw 一定 T↑，水分含量↓ 4.滞后现象（Hysteresis） 滞后现象：向干燥食品中添加水（回吸作用）的方法 绘制的水分吸附等温线和按解吸过程绘制的等温线并 不相互重叠，这种不重叠现象称为“滞后现象”。 回吸：把水加到干的样品中 解吸：先使样品吸水饱和，再干燥 吸湿等温线将水加到预先干燥的食品中制得。如果采用直接干燥新鲜的食品制得吸湿等温线是否相同呢？ 滞后环 当 aw 一定时，解吸过程中食品的水分含量大于回吸过程中水分含量。 解吸线在上方 滞后环形状取决于 食品品种 温度 4.滞后现象（Hysteresis） 高糖-高果胶食品 空气干燥苹果 总的滞后现象明显 aw ＞0.65时，不存在滞后 滞后环的形状—食品品种 4.滞后现象（Hysteresis） 高蛋白食品 冷冻干燥熟猪肉 aw＜0.85开始出现滞后 滞后不严重 回吸和解吸等温线均保持S形 滞后环的形状—食品品种 4.滞后现象（Hysteresis） 淀粉质食品 冷冻干燥大米 存在大的滞后环 aw =0.70时最严重 滞后环的形状—食品品种 4.滞后现象（Hysteresis） 4.滞后现象（Hysteresis） 2.5 水分与食品稳定性 从右图可知： 除非酶氧化在aw 0.3时有较高反应外，其它反应均是aw愈小反应速度愈小。 也就是说，对多数食品而言,低aw有利于食品的稳定性。 aw↑，反应速度↑ 1.水分活度与食品的稳定性 aw与微生物 0.95-0.91 0.91-0.87 0.87-0.80 0.5 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。 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aw 0.2-0.3。 首次出现最低反应速度时的水分含