烹饪化学第二章
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第一节 水分概述
人体含水量 成人一般60％，幼儿65％，婴儿75％。
问题：每天摄入多少水合适？
排出量
尿液1000—1500 ml 粪便150 ml
肺及皮肤蒸发850 ml左右
总量 2000-2500 ml
摄入量
食物含水量700--1000ml 体内氧化糖、脂肪、 蛋白质产生的水300ml 饮水量1000--1200ml
二、水分活度与原料含水量的关系
水分吸湿等温线：以食品的含水量对水分活度绘图形成的曲线。
❖ 曲线可以划分为三个区域： ❖ I区：以化合水为主 ❖ I、II交界：邻近水或单层
吸附水 ❖ II区：多层水 ❖ II、 III区交界：少量的滞
化水 ❖ III区：体相水
III区中的水是影响食品品质最重要的因素，因 此也是食品生产加工过程中研究最多的水。
P为某种食物在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压； p0为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压。
原料及其产品的水分活度与其组成有关：含水量越大，水分活度越大； 含水量一定时，含亲水性的非水物质越多，则其结合水越多，水分活度 也就越小。
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第三节 水分活度
❖ 水分活度描述了水分子自由程度大小，反映了水分可 被利用的程度。比如可溶解物质的能力、可被微生物 利用的能力等。显然，这些能力大小是与纯水相对而 言的。
第二节 烹饪原料中的水分
一、水在生物体内的分布
❖ 植物：不同品种之间，同种植物不同的组织，器官之间， 同种植物不同的成熟度之间，在水分含量上都存在着较 大的差异。
❖ 一般来说，叶菜类较根茎类含水量要高的多；营养器官 (如植物的叶、茎、根)含水较高通常为70％～90％；繁 殖器官(如植物的种子)含水量较低，通常为12％～15％。
❖ Aw数值在0-1之间。
❖ 对于纯水来说，P和P0相等，故纯水的水分活度Aw为l；
❖ 完全无水时Aw=0。 ❖ 由于食品中溶有盐类及有机物，食品中的水总有一部
分是以结合水的形式存在的，而结合水的蒸汽压要远
低于游离水，P总是小于P0，故Aw<1。
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第三节 水分活度
和大小的“水分子团”。作为饮
用水，较为理想的为5-6个水
分子结合成的小分子团，这种
水不仅口感好，而且具有一定
的生物活性，又被称为“活化
水”。
一般常温下自来水的水分子团含有20-40个水分子。
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第一节 水分概述
二、水的物理性质
①水的密度
在4℃最大，为1；0℃时冰密度为0.917,水结冰时,体积膨胀约9%。
仍能保持较强活力。 ❖ 此外酶反应速度与酶与食品间是否相互接触有关。当酶
③ 反应物或反应介质
烹饪过程中，大部分物理化学变化都需要水的参与才能进行，如水解反应、 羰氨反应；另外，有些反应需要以水为反应介质，加快反应速率。
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第一节 水分概述
四、水在烹饪中的作用
④ 能够除去一些有害物质
作为溶剂，水能够将一些水溶性的苦味物质和有害物质溶解，通过除水即可 消除掉这些有害物质。如核桃用热水浸泡除去单宁，用水侵泡或热烫除去鲜黄 花菜中的秋水仙碱。
由表2-3可知以下结论（P60）
在该范围内的ຫໍສະໝຸດ Baidu低水分活度一般能抑制的微生物 大多数细菌 大多数霉菌
大多数耐盐细菌 耐干燥菌和耐高渗透压酵母
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
二、水分活度与酶的作用 ❖ 当酚A氧W化＜酶0.8和5时过，氧导化致物烹酶饪、原维料生败素坏C氧的化大酶部、分淀酶粉失酶活等，。如 ❖ 然而，即使在0.1～0.3这样的低水分活度下,脂肪氧化酶
❖ 蛋白质、糖类等具有极性基团的物质都可以与水通过氢键 而结合。
❖ 不同极性基团与水的结合能力不同，其中未解离-NH2和COOH结合力最强，-OH和 -CONH等基团结合力稍逊。
❖ 这些物质周围以氢键结合的水称为“邻近水”，对维持大分 子构象十分重要。
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第二节 烹饪原料中的水分
法，如爆、炒等
的烹调方法，如烧、炖等
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第二节 烹饪原料中的水分
水对菜肴的色泽和风味的影响
以油炸为例
❖ 1、自由水挥发阶段（原料温度由100℃以下至100℃） ❖ 2、脱水分解阶段（原料温度在100以上℃，散发香气） ❖ 3、脱水缩合、聚合生色阶段（原料温度升高到100℃以
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第一节 水分概述
对原料的影响 新鲜度 硬度 脆度 光滑度
营养价值
保藏能力
含水量多 新鲜 强 脆 光滑
相对较高 容易腐败，不易保
藏
含水量少 萎蔫 弱 软 粗糙
相对较低
相对保藏期较长
适宜使用旺火速成 适宜烹调方法 的烹调方法，
如爆、炒等
适宜使用中小火长 时间加热的烹调方 法，如烧、炖等
成一个整体
结合水 邻近水 亲水物质的亲水基团周围缔合的单层水分子膜
多层水 单分子水化膜外围绕亲水基团形成的另外几层水
滞化水 被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水
体相水
（自由水）
毛细管水 生物组织的细胞间隙和结构组织中存在的由 毛细管力所系留的水
自由流动水 血浆、淋巴液、尿液、细胞内液泡水等 可以自由流动的水
3.水与非极性基团的相互作用
❖ 脂肪酸、非极性氨基酸等物质中的疏水基团与水分子产生排 斥作用，可增强周围水分子之间的氢键结合力，称为“疏水 水合”。——“笼形水合物”，可用于海水脱盐，防止脂肪氧 化。
❖ 非极性物质之间倾向于彼此结合以减少与水的接触表面，称 为“疏水相互作用”。——对维持蛋白质三级结构起重要作 用。
*易对冷冻食品的结构造成机械损伤,是冷冻食品行业中应关注的问题 。
②水的沸点
水的沸点与气压呈正相关关系。当气压升高时,则其沸电升高;当气压下降，则 沸点降低。
*不易煮烂的食物，如动物的筋、骨、牛肉等可采用高压蒸煮；高原上做饭应采用高压 锅；低压或真空浓缩果汁。
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第一节 水分概述
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第二节 烹饪原料中的水分
五、水分对菜肴品质的影响
水对菜肴质感的影响
对原料的影响 新鲜度 硬度 脆度 光滑度 营养价值
保藏能力
含水量多 新鲜 强 脆 光滑
相对较高
容易腐败，不易保藏
含水量少 萎蔫 弱 软 粗糙
相对较低
相对保藏期较长
适宜烹调方法
适宜使用旺火速成的烹调方 适宜使用中小火长时间加热
❖ 在烹饪原料中，生物体占有相当大的比重，而水是生物 体最基本的组成成分。
❖ 大多数生物体的含水量为60％～80％。 ❖ 水在生物体中的分布是不均匀的。
动物：
❖ 肌肉、脏器、血液中的含水量最高，为70％～80％； ❖ 皮肤次之，为60％～70％；
❖ 骨骼的含水量最低，为12％～15％。
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第一节 水分概述
四、水在烹饪中的作用
① 传热介质
水流动性大、传热快、黏性小，渗透力强，是烹饪中理想的传热介质。
② 溶剂
水是极性的，溶解能力极强，可溶解食盐、味精、矿物质等离子型化合物； 另外还可溶解糖、酒精、醋酸等非离子型化合物；还能够和蛋白质、淀粉形成 亲液。
❖ D:不参与化学和生物化学 反应，也不被微生物利 用。又称不可利用水。
❖ E:不再具有溶剂的性质。
❖ A:干燥时易流失。
❖ B:0℃或略低于0℃结 冰。
❖ C:具有良好的化学和生 物化学反应“活性”。
❖ D:可被微生物利用。
❖ E:具有溶剂的性质。
结合水 VS 体相水
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第一节 水分概述
一、水分子的结构
水分子是一个极性分子，-OH键中的共用电子对强烈地偏向氧原子， 使得氢原子带有部分的正电荷，从而形成偶极分子。
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第一节 水分概述
O
H
H
O
H
HO
H
H
由于水分子呈V字型，且水分子中的氧原子最外层有两 对未成键电子，所以每个水分子最多能与另外4个水分子 形成氢键，即它们可以形成三维氢键，得到四面体结构。
第二节 烹饪原料中的水分
四、原料中水分与其它成分的相互作用 1. 水与离子化合物通过离子-偶极作用结合。
问：为什么食盐能阻止水结冰？
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第二节 烹饪原料中的水分
图：冰的空间结构
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第二节 烹饪原料中的水分
2.水与具有氢键键和能力的中性基团的相互作用
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第一节 水分概述
水分子团 VS 水的口感
缔合是指简单分子结合成 较为复杂的分子集团而不引起 物质化学性质改变的过程。在 液态水中，水分子通过氢键而 缔合，在温度恒定的条件下， 整个体系的氢键和结构形式保 持不变。
一个水分子可以和几个水分
子相互靠近形成各种不同结构
上，发生羰氨反应和焦糖化反应）
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第三节 水分活度
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第三节 水分活度
水分活度VS含水量
不同种类的食物即使水分含量相同，其腐败变质的难易程度存在明显差异。 说明以含水量作为判断食物稳定性的指标是不完全可靠的。
一、水分活度的定义
AW=p/p0
⑤ 干货原料的涨发剂
干货制品中的高分子物质如淀粉、蛋白质、果 胶、琼脂等可吸水发生膨润。被高分子吸收的水 ，贮存在它们的凝胶结构网络中，使其体积膨大。
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第二节 烹饪原料中的水分
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第二节 烹饪原料中的水分
一、水在生物体内的分布
烹饪化学
第二章 水分与矿物质
主讲人：黄 微
第一节 水分概述
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第一节 水分概述
水是一切生命活动所必需的 物质，没有水就没有生命。水 是人体中含量最多的成分，约 占人体的三分之二以上，在生 物体内具有重要的生理功能。
含水量的高低和水分的存在 状态，不仅对原料的品质起着 重要的作用，而且对原料的营 养价值和保藏能力有很大的影 响。
二、水的物理性质
③水的比热容
海边：冬暖夏凉；保温作用。
Q = c水m(t-t0)
④水的介电常数
介电常数高，可促进电解质的解离，所以对酸、碱、盐等电解质和蛋白质在 水中的溶解是非常重要的。
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第一节 水分概述
三、水的化学性质
◇水的化学性质非常活泼，它可以和许多活泼的金属及金 属氧化物发生化学反应，也能和许多非金属及非金属氧化 物发生化学反应。 ◇在烹调过程中，三大热能营养素（碳水化合物、脂类、 蛋白质）会发生不同程度的水解反应，这非常有利于人体 对食物的消化吸收。
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多层水 第二节 烹饪原料中的水分
H2O H2O 食品原料
H2O
H2O
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第二节 烹饪原料中的水分
❖ A:冰点低于0℃，甚至在 －40℃时不结冰。
❖ B:不易流失，即使用压榨 的方法也不能将其除去。
❖ C:不易蒸发除去，沸点高 于100℃（1atm）。
原料名称
蔬菜 青豌豆、甜玉米 甜菜、胡萝卜、马铃薯 芦笋、青大豆、大白菜、
西红柿 谷物 全粒谷物 面粉、粗燕麦粉 糖制品
含水量%
74-80 80-90 90-95
10-12 10-13
蜂蜜
20
果冻、果浆 硬糖、纯巧克力
≤35
≤1
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第二节 烹饪原料中的水分
三、原料中水分的存在状态 构成水 与原料亲水物质结合最紧密的水，与非水物质构
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第二节 烹饪原料中的水分
二、原料中水的含量
原料名称
肉类 猪肉 牛肉
含水量%
53-60 50-70
鸡
74
鱼
贝类
水果
香蕉 浆果、樱桃、梨、猕猴桃、
柿子、菠萝 苹果、桃、橘、葡萄柚、李
子、无花果 草莓、杏、椰子
65-81 72-86
75 80-85
85-90 90-95
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第三节 水分活度
❖ 因水分活度随着温度而变 化，等温吸湿曲线也随温 度变化。
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
一、水分活度与微生物的生长繁殖
水分活度范围 1.00-0.91 0.95-0.91 0.75 0.65-0.60
第一节 水分概述
人体含水量 成人一般60％，幼儿65％，婴儿75％。
问题：每天摄入多少水合适？
排出量
尿液1000—1500 ml 粪便150 ml
肺及皮肤蒸发850 ml左右
总量 2000-2500 ml
摄入量
食物含水量700--1000ml 体内氧化糖、脂肪、 蛋白质产生的水300ml 饮水量1000--1200ml
二、水分活度与原料含水量的关系
水分吸湿等温线：以食品的含水量对水分活度绘图形成的曲线。
❖ 曲线可以划分为三个区域： ❖ I区：以化合水为主 ❖ I、II交界：邻近水或单层
吸附水 ❖ II区：多层水 ❖ II、 III区交界：少量的滞
化水 ❖ III区：体相水
III区中的水是影响食品品质最重要的因素，因 此也是食品生产加工过程中研究最多的水。
P为某种食物在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压； p0为在同一温度下纯水的饱和蒸汽压。
原料及其产品的水分活度与其组成有关：含水量越大，水分活度越大； 含水量一定时，含亲水性的非水物质越多，则其结合水越多，水分活度 也就越小。
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第三节 水分活度
❖ 水分活度描述了水分子自由程度大小，反映了水分可 被利用的程度。比如可溶解物质的能力、可被微生物 利用的能力等。显然，这些能力大小是与纯水相对而 言的。
第二节 烹饪原料中的水分
一、水在生物体内的分布
❖ 植物：不同品种之间，同种植物不同的组织，器官之间， 同种植物不同的成熟度之间，在水分含量上都存在着较 大的差异。
❖ 一般来说，叶菜类较根茎类含水量要高的多；营养器官 (如植物的叶、茎、根)含水较高通常为70％～90％；繁 殖器官(如植物的种子)含水量较低，通常为12％～15％。
❖ Aw数值在0-1之间。
❖ 对于纯水来说，P和P0相等，故纯水的水分活度Aw为l；
❖ 完全无水时Aw=0。 ❖ 由于食品中溶有盐类及有机物，食品中的水总有一部
分是以结合水的形式存在的，而结合水的蒸汽压要远
低于游离水，P总是小于P0，故Aw<1。
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第三节 水分活度
和大小的“水分子团”。作为饮
用水，较为理想的为5-6个水
分子结合成的小分子团，这种
水不仅口感好，而且具有一定
的生物活性，又被称为“活化
水”。
一般常温下自来水的水分子团含有20-40个水分子。
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第一节 水分概述
二、水的物理性质
①水的密度
在4℃最大，为1；0℃时冰密度为0.917,水结冰时,体积膨胀约9%。
仍能保持较强活力。 ❖ 此外酶反应速度与酶与食品间是否相互接触有关。当酶
③ 反应物或反应介质
烹饪过程中，大部分物理化学变化都需要水的参与才能进行，如水解反应、 羰氨反应；另外，有些反应需要以水为反应介质，加快反应速率。
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第一节 水分概述
四、水在烹饪中的作用
④ 能够除去一些有害物质
作为溶剂，水能够将一些水溶性的苦味物质和有害物质溶解，通过除水即可 消除掉这些有害物质。如核桃用热水浸泡除去单宁，用水侵泡或热烫除去鲜黄 花菜中的秋水仙碱。
由表2-3可知以下结论（P60）
在该范围内的ຫໍສະໝຸດ Baidu低水分活度一般能抑制的微生物 大多数细菌 大多数霉菌
大多数耐盐细菌 耐干燥菌和耐高渗透压酵母
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
二、水分活度与酶的作用 ❖ 当酚A氧W化＜酶0.8和5时过，氧导化致物烹酶饪、原维料生败素坏C氧的化大酶部、分淀酶粉失酶活等，。如 ❖ 然而，即使在0.1～0.3这样的低水分活度下,脂肪氧化酶
❖ 蛋白质、糖类等具有极性基团的物质都可以与水通过氢键 而结合。
❖ 不同极性基团与水的结合能力不同，其中未解离-NH2和COOH结合力最强，-OH和 -CONH等基团结合力稍逊。
❖ 这些物质周围以氢键结合的水称为“邻近水”，对维持大分 子构象十分重要。
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第二节 烹饪原料中的水分
法，如爆、炒等
的烹调方法，如烧、炖等
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第二节 烹饪原料中的水分
水对菜肴的色泽和风味的影响
以油炸为例
❖ 1、自由水挥发阶段（原料温度由100℃以下至100℃） ❖ 2、脱水分解阶段（原料温度在100以上℃，散发香气） ❖ 3、脱水缩合、聚合生色阶段（原料温度升高到100℃以
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第一节 水分概述
对原料的影响 新鲜度 硬度 脆度 光滑度
营养价值
保藏能力
含水量多 新鲜 强 脆 光滑
相对较高 容易腐败，不易保
藏
含水量少 萎蔫 弱 软 粗糙
相对较低
相对保藏期较长
适宜使用旺火速成 适宜烹调方法 的烹调方法，
如爆、炒等
适宜使用中小火长 时间加热的烹调方 法，如烧、炖等
成一个整体
结合水 邻近水 亲水物质的亲水基团周围缔合的单层水分子膜
多层水 单分子水化膜外围绕亲水基团形成的另外几层水
滞化水 被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水
体相水
（自由水）
毛细管水 生物组织的细胞间隙和结构组织中存在的由 毛细管力所系留的水
自由流动水 血浆、淋巴液、尿液、细胞内液泡水等 可以自由流动的水
3.水与非极性基团的相互作用
❖ 脂肪酸、非极性氨基酸等物质中的疏水基团与水分子产生排 斥作用，可增强周围水分子之间的氢键结合力，称为“疏水 水合”。——“笼形水合物”，可用于海水脱盐，防止脂肪氧 化。
❖ 非极性物质之间倾向于彼此结合以减少与水的接触表面，称 为“疏水相互作用”。——对维持蛋白质三级结构起重要作 用。
*易对冷冻食品的结构造成机械损伤,是冷冻食品行业中应关注的问题 。
②水的沸点
水的沸点与气压呈正相关关系。当气压升高时,则其沸电升高;当气压下降，则 沸点降低。
*不易煮烂的食物，如动物的筋、骨、牛肉等可采用高压蒸煮；高原上做饭应采用高压 锅；低压或真空浓缩果汁。
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第二节 烹饪原料中的水分
五、水分对菜肴品质的影响
水对菜肴质感的影响
对原料的影响 新鲜度 硬度 脆度 光滑度 营养价值
保藏能力
含水量多 新鲜 强 脆 光滑
相对较高
容易腐败，不易保藏
含水量少 萎蔫 弱 软 粗糙
相对较低
相对保藏期较长
适宜烹调方法
适宜使用旺火速成的烹调方 适宜使用中小火长时间加热
❖ 在烹饪原料中，生物体占有相当大的比重，而水是生物 体最基本的组成成分。
❖ 大多数生物体的含水量为60％～80％。 ❖ 水在生物体中的分布是不均匀的。
动物：
❖ 肌肉、脏器、血液中的含水量最高，为70％～80％； ❖ 皮肤次之，为60％～70％；
❖ 骨骼的含水量最低，为12％～15％。
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第一节 水分概述
四、水在烹饪中的作用
① 传热介质
水流动性大、传热快、黏性小，渗透力强，是烹饪中理想的传热介质。
② 溶剂
水是极性的，溶解能力极强，可溶解食盐、味精、矿物质等离子型化合物； 另外还可溶解糖、酒精、醋酸等非离子型化合物；还能够和蛋白质、淀粉形成 亲液。
❖ D:不参与化学和生物化学 反应，也不被微生物利 用。又称不可利用水。
❖ E:不再具有溶剂的性质。
❖ A:干燥时易流失。
❖ B:0℃或略低于0℃结 冰。
❖ C:具有良好的化学和生 物化学反应“活性”。
❖ D:可被微生物利用。
❖ E:具有溶剂的性质。
结合水 VS 体相水
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第一节 水分概述
一、水分子的结构
水分子是一个极性分子，-OH键中的共用电子对强烈地偏向氧原子， 使得氢原子带有部分的正电荷，从而形成偶极分子。
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第一节 水分概述
O
H
H
O
H
HO
H
H
由于水分子呈V字型，且水分子中的氧原子最外层有两 对未成键电子，所以每个水分子最多能与另外4个水分子 形成氢键，即它们可以形成三维氢键，得到四面体结构。
第二节 烹饪原料中的水分
四、原料中水分与其它成分的相互作用 1. 水与离子化合物通过离子-偶极作用结合。
问：为什么食盐能阻止水结冰？
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第二节 烹饪原料中的水分
图：冰的空间结构
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第二节 烹饪原料中的水分
2.水与具有氢键键和能力的中性基团的相互作用
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第一节 水分概述
水分子团 VS 水的口感
缔合是指简单分子结合成 较为复杂的分子集团而不引起 物质化学性质改变的过程。在 液态水中，水分子通过氢键而 缔合，在温度恒定的条件下， 整个体系的氢键和结构形式保 持不变。
一个水分子可以和几个水分
子相互靠近形成各种不同结构
上，发生羰氨反应和焦糖化反应）
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第三节 水分活度
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第三节 水分活度
水分活度VS含水量
不同种类的食物即使水分含量相同，其腐败变质的难易程度存在明显差异。 说明以含水量作为判断食物稳定性的指标是不完全可靠的。
一、水分活度的定义
AW=p/p0
⑤ 干货原料的涨发剂
干货制品中的高分子物质如淀粉、蛋白质、果 胶、琼脂等可吸水发生膨润。被高分子吸收的水 ，贮存在它们的凝胶结构网络中，使其体积膨大。
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第二节 烹饪原料中的水分
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第二节 烹饪原料中的水分
一、水在生物体内的分布
烹饪化学
第二章 水分与矿物质
主讲人：黄 微
第一节 水分概述
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第一节 水分概述
水是一切生命活动所必需的 物质，没有水就没有生命。水 是人体中含量最多的成分，约 占人体的三分之二以上，在生 物体内具有重要的生理功能。
含水量的高低和水分的存在 状态，不仅对原料的品质起着 重要的作用，而且对原料的营 养价值和保藏能力有很大的影 响。
二、水的物理性质
③水的比热容
海边：冬暖夏凉；保温作用。
Q = c水m(t-t0)
④水的介电常数
介电常数高，可促进电解质的解离，所以对酸、碱、盐等电解质和蛋白质在 水中的溶解是非常重要的。
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第一节 水分概述
三、水的化学性质
◇水的化学性质非常活泼，它可以和许多活泼的金属及金 属氧化物发生化学反应，也能和许多非金属及非金属氧化 物发生化学反应。 ◇在烹调过程中，三大热能营养素（碳水化合物、脂类、 蛋白质）会发生不同程度的水解反应，这非常有利于人体 对食物的消化吸收。
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多层水 第二节 烹饪原料中的水分
H2O H2O 食品原料
H2O
H2O
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第二节 烹饪原料中的水分
❖ A:冰点低于0℃，甚至在 －40℃时不结冰。
❖ B:不易流失，即使用压榨 的方法也不能将其除去。
❖ C:不易蒸发除去，沸点高 于100℃（1atm）。
原料名称
蔬菜 青豌豆、甜玉米 甜菜、胡萝卜、马铃薯 芦笋、青大豆、大白菜、
西红柿 谷物 全粒谷物 面粉、粗燕麦粉 糖制品
含水量%
74-80 80-90 90-95
10-12 10-13
蜂蜜
20
果冻、果浆 硬糖、纯巧克力
≤35
≤1
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第二节 烹饪原料中的水分
三、原料中水分的存在状态 构成水 与原料亲水物质结合最紧密的水，与非水物质构
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第二节 烹饪原料中的水分
二、原料中水的含量
原料名称
肉类 猪肉 牛肉
含水量%
53-60 50-70
鸡
74
鱼
贝类
水果
香蕉 浆果、樱桃、梨、猕猴桃、
柿子、菠萝 苹果、桃、橘、葡萄柚、李
子、无花果 草莓、杏、椰子
65-81 72-86
75 80-85
85-90 90-95
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第三节 水分活度
❖ 因水分活度随着温度而变 化，等温吸湿曲线也随温 度变化。
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
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第四节 水分活度与食物稳定性的关系
一、水分活度与微生物的生长繁殖
水分活度范围 1.00-0.91 0.95-0.91 0.75 0.65-0.60