食品化学 第三章食品中的水和冰 第三节 水分活度与吸湿等温曲线
食品化学整理名词解释
1.水分活度:食品中水分逸出的程度，可以用食品中水的蒸汽压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。
5.蛋白质变性：天然蛋白质分子因环境因素的改变而使其构象发生改变，这一过程称为变性。
11.美拉德反应：凡是羰基与氨基经缩合，聚合生成类黑色素的反应称为羰氨反应。【氨基化合物与羰基化合物在一定温度、压力与水分条件下相互作用生成类黑精类化合物的反应称为美拉德反应，是法国化学家美拉德发现的。】
12.淀粉的糊化：在一定温度下，淀粉粒在水中发生膨胀，形成粘稠的糊状胶体溶液，这一现象称为"淀粉的糊化"。
13.糊化淀粉的老化：已糊化的淀粉溶液，经缓慢冷却或室温下放置，会变成不透明甚至凝结沉淀，这种现象称为淀粉的老化14改性淀粉：为适应食品加工的需要，将天然淀粉经物理、化学、酶等处理，使淀粉原有的物理性质，如水溶性、粘度、色泽、味道、流动性等发生变化，这样经过处理的淀粉称为变（改）性淀粉。
15同质多晶现象：化学组成相同的物质可以形成不同形态晶体，但融化后生成相同液相的现象叫同质多晶现象，例如由单质碳形成石墨和金刚石两种晶体。
17脂肪替代品：基本上不向人体提供能量，但具有脂肪的口感与润滑感的物质称为脂肪酸替代品，有脂肪替代物和脂肪模拟品两大类型脂肪代替品（oil and substitue）：其物理化学性质与油脂类似，可部分或完全代替食品中的脂肪，以脂质、合成脂肪酸酯为基质，在冷却、高温条件下稳定。脂肪模拟品（oil and fat mimics）在感官和物理特性上模拟油脂，但不能完全代替油脂，常以蛋白质和碳水化合物为基质，高温时易引起变性和焦糖化，所以不宜在高温下使用。
食品化学课后题答案
食品化学课后复习题答案
第一章绪论
一、名词解释
1、食品
《食品工业基本术语》对食品的定义：可供人类食用或饮用的物质，包括加工食品、半成品和未加工食品，不包括烟草或只作药品用的物质。
《食品卫生法》对“食品”的法律定义：各种供人食用或者饮用的成品和原料以及按照传统既是食品又是药品的物品，但是不包括以治疗为目的的物品。
2、食品化学
研究食品的种类、组成、营养、变质、分析技术及食品成分在加工和贮藏过程中所发生的化学反应的一门学科。
或者也可定义为是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产加工、贮存和运销过程中的化学变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学。
3、基本营养素
营养素是指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。基本营养素一般包括六大类，即蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水。
二、简答题
1、食品化学家与生物化学家的研究对象和兴趣有何不一样。
答：生物化学家的研究对象是具有生命的生物物质，他们的兴趣包括在与生命相适应或几乎相适应的环境条件下，生物物质所进行的繁殖、生长和变化。而食品化学加则研究的是死的或将死的生物物质，其主要研究兴趣在于暴露在环境变化很大、不适宜生存的环境中热处理、冷冻、浓缩、脱水、辐照等加工和保藏条件下食品中各个组分可能发生的物理、化学和生物化学变化。
2、简述食品化学的主要研究内容。
首先是对食品中的营养成分、呈色、呈香、呈味成分和激素、有毒成分的化学组成、性质、结构和功能进行研究。
其次研究食品成分之间在生产、加工、贮存、运输、销售过程中的变化，即化学反应历程、研究反应过程中的中间产物和最终产物的结构及其对食品的品质和卫生安全性的影响。
食品化学名词解释、简答题
第一章水分
一、名词解释
1.结合水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
2.自由水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
4.水分活度：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
5.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”。
6.吸湿等温线：在恒定温度下，以食品的水分含量(用单位干物质质量中水的质量表示，g 水／g干物质)对它的水分活度绘图形成的曲线。
第二章碳水化合物
一、名词解释
1、手性碳原子：手性碳原子连接四个不同的基团，四个基团在空间的两种不同排列（构型）呈镜面对称。
7、转化糖：用稀酸或酶对蔗糖作用后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。
8、焦糖化反应：糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，糖发生脱水与降解并生成黑褐色物质的反应。
9、美拉德反应：食品中的还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质的反应，又称羰氨反应。
10、淀粉糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。
11、α-淀粉：胶束彻底崩溃，形成被水包围的淀粉分子，成胶体溶液状态。
12、β-淀粉：淀粉的天然状态，分子间靠氢键紧密排列，间隙很小，具有胶束结构。
食品化学复习资料
⾷品化学复习资料
绪论
1：⾷品化学：是⼀门研究⾷品中的化学变化与⾷品质量相关性的科学。
2：⾷品质量属性（特征指标）：⾊、⾹、味、质构、营养、安全。
第⼀章：⽔
⼀：名词解释
1：AW：指⾷品中⽔分存在的状态，即⽔分与⾷品结合程度（游离程度）。AW=f/fo (f,fo 分别为⾷品中⽔的逸度、相同条件下纯⽔的逸度。)
2：相对平衡湿度（ERH）: 不会导致湿⽓交换的周围⼤⽓中的相对湿度。
3：过冷现象：由于⽆晶核存在，液体⽔温度降到冰点以下仍不析出固体。
4：异相成核：指⾼分⼦被吸附在固体杂质表⾯或溶体中存在的未破坏的晶种表⾯⽽形成
晶核的过程（在过冷溶液中加⼊晶核，在这些晶核的周围逐渐形成长⼤的结晶，这种现象称为异相成核。）
5：吸湿等温线（MSI）：在⼀定温度条件下⽤来联系⾷品的含⽔量（⽤每单位⼲物质的含⽔量表⽰）与其⽔活度的图
6：解吸等温线：指在⼀定温度下溶质分⼦在两相界⾯上进⾏的吸附过程达到平衡时它们在两相中浓度之间的关系曲线。
7：单层值（BET）：单分⼦层⽔，量为BET，⼀般⾷品（尤为⼲燥⾷品）的⽔分百分含量接近BET时，有最⼤稳定性，确定某种⾷品的BET对保藏很重要。
8：滞后环：是退汞曲线和重新注⼊汞曲线所形成的圈闭线。它反映了孔隙介质的润湿及结构特性。
9：滞后现象：MSI的制作有两种⽅法，即采⽤回吸或解吸的⽅法绘制的MSI，同⼀⾷品按这两种⽅法制作的MSI图形并不⼀致，不互相重叠，这种现象称为滞后现象。
⼆：简述题
1：⾷品中⽔划分的依据、类型和特点。
答：以⽔和⾷品中⾮⽔成分的作⽤情况来划分，分为游离⽔（滞化⽔、⽑细管⽔和⾃由流动⽔）和结合⽔【化合⽔和吸附⽔（单层⽔+多层⽔）】。
食品化学试题加答案
食品化学试题加答案
第一章水分
一、填空题
1. 从水分子结构来看，水分子中氧的_6—个价电子参与杂化，形成_4_个_sp［杂化轨道，有—近似四面体_的结构。
2. 冰在转变成水时，静密度—增大_，当继续升温至_
3. 98C_时密度可达到_最大值_，继续升温密度逐渐—下降_。
3. 一般来说，食品中的水分可分为—结合水_和_自由水_两大类。其中，前者可根据被结合的牢固程度细分为_化合水_、_邻近水_、_多层水_，后者可根据其在食品中的物理作用方式细分为_滞化水_、!毛细管水_、自由流动水二
4. 水在食品中的存在状态主要取决于天然食品组织、加工食品中的化学成分、化学成分的物理状态；水与不同类型溶质之间的相互作用主要表现在与离子和离子基团的相互作用、与非极性物质的相互作用、与双亲(中性)分子的相互作用等方面。
5. 一般来说，大多数食品的等温线呈_S_形，而水果等食品的等温线为—J_形。
6. 吸着等温线的制作方法主要有一解吸等温线_和_回吸等温线—两种。对于同一样品而言，
等温线的形状和位置主要与 _试样的组成、物理结构、预处理、温度、制作方法_等因素有关。
7. 食品中水分对脂质氧化存在—促进_和_抑制一作用。当食品中a w值在0.35左右时，水分对脂质起_抑制氧化作用；当食品中a w值_ >0.35时，水分对脂质起促进氧化作用。
8. 冷冻是食品储藏的最理想方式，其作用主要在于低温。冷冻对反应速率的影响主要表
现在_降低温度使反应变得非常缓慢_和_冷冻产生的浓缩效应加速反应速率两个相反的方面。
二、选择题
食品化学知识点
食品化学知识点
第一章水
1、在冷冻食品中存在4中主要的冰晶体结构：六方形、不规则树枝状、粗糙的球形和易消失的球晶以及各种中间状态的晶体。
2、冰的特性—过冷
A】食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值。
3、【水分活度
W
4、水在食品中以游离水和结合水两种状态存在的。
5、结合水的特性：①在-40℃不会结冰；②不能作为所加入溶质的溶剂；③在质子核磁共振试验中使氢的谱线变宽。
6、各种有机分子与水之间的作用以氢键为主要方式。
7、【吸湿等温线(MSI)】在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图。
8、吸湿等温线：
Ⅰ区：水的主要形式是化合水。
Ⅰ区和Ⅱ区分界线之间：水的主要形式是化合水和单层水。
Ⅱ区：水的主要形式是化合水+单层水+多层水。
Ⅱ区和Ⅲ区分界线之间：出现游离水。
Ⅲ区：游离水。
9、滞后现象：理论上二者应该一致，但实际二者之间有一个滞后现象，形成滞后环。
在一定时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高。
【简答】10、简述水分活度与食品保存性的关系。
(一)、水分活度与微生物生长的关系：
不同类群微生物生长繁殖的W A 最低范围是：大多数细菌为0.94~0.99，大多数霉菌为0.80~0.94，大多数耐盐细菌为0.75，耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母为0.60~0.65。在低于0.60时。绝大多数微生物就无法生长。细菌形成芽孢时的W A 阈值比繁殖生长时要高。
(二)、水分活度与酶水解的关系：
当降低到0.25~0.30的范围，就能有效地减慢或阻止酶促褐变的进行。
(三)、水分活度与化学反应的关系：
食品化学名词解释与问答题
食品化学习题集（第二版）参考答案
第二章水
名词解释
1.水分活度：水分活度——食品中水分逸出的程度，可以近似地用食品中水的蒸汽分压与同温度下纯水饱和蒸汽压之比表示，也可以用平衡相对湿度表示。
2.吸湿等温线：在恒定温度下，食品水分含量（每单位质量干物质中水的质量）对Aw作图得到水分吸着等温线。（等温条件下以食品含水量为纵坐标Aw为横坐标得到的曲线。）
3.滞后现象：对于食品体系，水分回吸等温线很少与解吸等温线重叠，一般不能从水分回吸等温线预测解吸现象（解析过程中试样的水分含量大于回吸过程中的水分含量）。水分回吸等温线和解吸等温线之间的不一致性被称为滞后现象。
问答题
1.食品中水的存在状态有哪些？各有何特点？
答：食品中水的存在状态有结合水和自由水两种，其各自特点如下：
①结合水（束缚水，bound water，化学结合水）可分为单分子层水（monolayer water），多分子层水（multilayer water）
作用力：配位键，氢键，部分离子键
特点：在-40℃以上不结冰，不能作为外来溶质的溶剂
②自由水（ free water）（体相水，游离水，吸湿水）可分为滞化水、毛细管水、自由流动水（截留水、自由水）
作用力：物理方式截留，生物膜或凝胶内大分子交联成的网络所截留；毛细管力
特点：可结冰，溶解溶质；测定水分含量时的减少量；可被微生物利用。
2.食品的水分活度Aw与吸湿等温线中的分区的关系如何？
答：为了说明吸湿等温线内在含义，并与水的存在状态紧密联系，可以将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区：
Ⅰ区 Aw=0～0.25 约0～0.07g水/g干物质
食品化学(华南农大)名词解释
疏水水合(Hydrophobic hydration）：向水中添加疏水物质时，由于它们与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水分子之间的氢键键合增强，使得熵减小，此过程成为疏水水合
疏水相互作用( Hydrophobic interaction）：当水与非极性基团接触时，为减少水与非极性实体的界面面积，疏水基团之间进行缔合，这种作用成为疏水相互作用结合水：指通过化学键结合的水。根据被结合的牢固程度，有几种不同的形式：
(1) 化合水(2) 邻近水(3) 多层水
结合水包括化合水和邻近水以及几乎全部多层水。食品中大部分的结合水是和蛋白质、碳水化合物等相结合的。
自由水：就是指没有被非水物质化学结合的水。它又可分为三类：
（1）滞化水
（2）毛细管水
（3）自由流动水
水分活度：是指食品中水的蒸气压和该温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
•其物理学意义是：一个物质所含有的自由状态的水分子数与如果是纯水在此同等条件下同等温度与有限空间内的自由状态水分子数的比值。
•可控制食品加工的条件和预测食品的耐藏性。
吸湿等温线：在恒定温度下，食品的水分含量与它的水分活度之间的关系图称为吸湿（着）等温线。（MSI）
滞后现象：如果向干燥样品中添加水（回吸作用）的方法绘制水分吸着等温线和按解吸过程绘制的等温线并不相互重叠，这种不重叠性称为滞后现象。在一定aw时，食品的解吸过程一般比回吸过程时含水量更高。
单糖：是糖类化合物中最简单，不能再被水解为更小单位的糖类。
吸湿性：是指糖在空气湿度较高的情况下吸收水分的性质。
保湿性：是指糖在空气湿度较低条件下保持水分的性质。
食品化学教学大纲
《食品化学》教学大纲
前言
食品化学是食品科学与工程专业的专业基础课之一。食品化学是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及它们在生产、加工贮藏和运销过程中发生的变化和这些变化对食品品质和安全性影响的一门基础应用科学。是食品科学与工程专业一门重要的专业基础课程和主干学科。为学生今后学习专业课程以及毕业后从事食品科技工作，开发、研制新型食品打下坚实的理论基础。
食品化学本课程的任务是使学生掌握必要的食品化学基础知识和基本理论，并通过与课程相结合的实验，使学生掌握有关食品化学的基本理论、基本反应和基本实验技术，食品化学不仅是食品课程与工程专业的基础课，它也于生产实际紧密结合，可直接解决许多食品中的实际问题。为完成本大纲的任务，在讲授食品化学基础知识的同时，应该注重课程内容与专业知识的结合、以及与其它课程的有机衔接，同时采用以多媒体讲授为主、自学为辅的教学方法，注重培养学生的自学能力，以及发现问题、解决问题的能力。
本课程是食品科学与工程专业的必修课。食品化学课程学时数为80学时，其中理论授课62学时，实验18学时，5.0学分。教学方法主要是课堂讲授，并适当运用多媒体等方法进行教学。
教学目的要求和内容
第一章绪论
【目的要求】
1、了解食品化学的概念、发展简史和食品化学研究的内容以及食品化学在食品工业技术发展中的重要作用。
2、熟悉食品食品化学的一般研究方法。
3、掌握食品中主要的化学变化以及对食品品质和食品安全性的影响。
【教学内容】
1、食品化学的概念与发展简史。
2、食品化学研究的内容和范畴。
食品化学 第三章食品中的水和冰 第三节 水分活度与吸湿等温曲线
d.结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力；
e.体相水可被微生物所利用，结合水则不能。
3.3 水分活度与吸湿等温曲线
大多数食品或食品原料的吸湿等温线为S型，而水果、糖制品、含有大 量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物等食品的吸湿等温线为J型。如图：
测定方法：在恒定温度下，改变食品中的水分含量，测定相应的活度， 以水分含量为纵轴、Aw为横轴画出曲线。
二、MSI中的分区
一般的MSI均可分为三个区，如下图所示：
Ⅰ区：为构成水和邻近水区，即与食 品成分中的羧基、氨基等基团通过氢 键或静电引力相互结合的那部分水。 由于这部分水比较牢固的与非水成分 结合，因此aw较低，一般在0～0.25之 间，相当于物料含水量0～0.07g/g干 物质。这种水不能作为溶剂而且在40℃不结冰，对固体没有显著的增塑 作用，可以简单的看作固体的一部分。 要注意的是，一般把Ⅰ区和Ⅱ区交界 处的水分含量称为食品的“单分子层” 水含量，这部分水可看成是在干物质 可接近的强极性基团周围形成一个单 分子层所需水量的近似值。
Ⅲ区：自由水区，aw在0.8～0.99之间，物料最低含水量在0.14～0.33 g/g干物质，最高为20g/g干物质。这部分水是食品中与非水物质结合最不 牢固、最容易流动的水，也称为体相水。其蒸发焓基本上与纯水相同，既 可以结冰也可作为溶剂，并且还有利于化学反应的进行和微生物的生长。 在凝胶和细胞体系中，体相水以物理的方式被截留，其宏观流动性受到影 响，但它与稀盐溶液中水的性质相似。
食品化学名词解释、简答题
第一章水分
一、名词解释
1.结合水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
2.自由水：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
4.水分活度：又称束缚水或固定水，通常是指存在于溶质或其它非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键的力结合的那部分水。
5.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”。
6.吸湿等温线：在恒定温度下，以食品的水分含量(用单位干物质质量中水的质量表示，g 水／g干物质)对它的水分活度绘图形成的曲线。
第二章碳水化合物
一、名词解释
1、手性碳原子：手性碳原子连接四个不同的基团，四个基团在空间的两种不同排列（构型）呈镜面对称。
7、转化糖：用稀酸或酶对蔗糖作用后所得含等量的葡萄糖和果糖的混合物。
8、焦糖化反应：糖类物质在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上（蔗糖200℃）时，糖发生脱水与降解并生成黑褐色物质的反应。
9、美拉德反应：食品中的还原糖与氨基化合物发生缩合、聚合生成类黑色素物质的反应，又称羰氨反应。
10、淀粉糊化：淀粉粒在适当温度下，破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。
11、α-淀粉：胶束彻底崩溃，形成被水包围的淀粉分子，成胶体溶液状态。
12、β-淀粉：淀粉的天然状态，分子间靠氢键紧密排列，间隙很小，具有胶束结构。
食品化学课后思考题补充
食品化学课后思考题补充
食品化学温习思考题
1.什么是吸湿等温线？各区有何特点？
答：在恒定温度下，食品水分含量对水分活度Aw作图得到水分吸着等温线MSI。特点I区: II 区： III区：
2.Aw对食品稳定性有哪些影响？食品中水的存在状态有哪些？各有何特点？
3.水与溶质作用有哪几种类型？
4.食品的含水量和水分活度有何区别？
5.何谓变旋现象，引起原因？
6.何谓Maillard反应？如何抑制不期望的Maillard反应？
7.什么是淀粉的糊化、老化？
8.何谓HM果胶、LM果胶？其胶凝机理有何不同？
9.食品中脂肪的定义及化学组成？如何分类？
10.食用油脂中脂肪酸种类？如何命名？
11.食用油脂有哪些物理性质？
12.乳状液有哪几种类型？
13.乳状液失去稳定性分几个阶段？
14.食品中乳化剂的分类及重要的几种乳化剂？
15.食用油脂有哪些化学性质？
16.油脂在油炸条件下发生的化学反应？
17.食用油脂会发生哪些氧化反应？影响脂肪氧化的因素有哪些？
18.自动氧化反应的历程？
19.食用油脂氧化与水分活度的关系如何？解释可能的原因。
20.油脂氢化的优缺点
21.油脂的塑性及其影响因素如何？如何以植物油为原料通过化学改性获得塑性脂肪？
22.食用油脂的特征值？
23.抗氧化剂的作用机制与类型？
24.食品中有哪些重要的天然抗氧化剂？
25.食用油脂为什么要精炼？应如何进行精炼？
26.试着说说食品加工中发生蛋白质的物理化学和营养变化？如何防止和利用这些变化？
27.蛋白质的变性机制和影响因素是什么？
28.影响蛋白质水合、溶解性的因素有哪些？这两方面的影响因素有何异同？
食品化学习题答案
a.氨基和羰基缩合生成葡基胺
b. Amadori分子重排。
中间阶段
c.糖脱水：HMF
d.糖裂解
e.氨基酸降解
后期
f.醇，醛缩合
g.胺—醛缩合
糖的种类及含量
a.五碳糖>六碳糖
b.单糖>双糖
c.还原糖含量与褐变成正比
氨基酸及其它含氨物种类
a.含S-S，S-H不易褐变
b.有吲哚，苯环易褐变
c.碱性氨基酸易褐变
三、判断题：下列说法完全正确则打“√”，不正确则打“×”，并写出正确说法。（3分/题）
2、麦芽糖不是单糖，不属于还原糖。（×）×
4、和支链淀粉相比，直链淀粉更易糊化。（√）
5、果糖是酮糖，不属于还原糖。（×）
8、纤维素和淀粉均是由葡萄糖聚合而成的，故它们均能被人体消化利用。（×）
10、果胶的酯化度高则其凝胶强度高，故低甲氧基果胶不能形成凝胶。（×）
含水量过低（10%）或过高，均不易老化；
结构：直链淀粉易老化；
聚合度n中等的淀粉易老化；
淀粉改性后，不均匀性提高，不易老化。
共存物的影响：脂类和乳化剂可抗老化，
多糖（果胶例外）、蛋白质等亲水大分子，可与淀粉竞争水分子及干扰淀粉分子平行靠拢，从而起到抗老化作用。
9．何谓高甲氧基果胶？阐明高甲氧基果胶形成凝胶的机理。
第一在冻结温度以上aw是温度和食品组分函数而冻结温度以下时aw与食品组分无关只取决于温度也就是说在有冰相存在时aw不受体系中所含组分的影响因此不能根据水活性质准确地预测在低于冻结温度时体系中溶质种类和比例影响
《食品化学》课程教学大纲
《食品化学》课程教学大纲
一、课程基本信息
1.课程代码：
2.课程名称：食品化学（Food Chemistry）
3.学时/学分：34/2
4.开课系（部）、教研室：生命科学系生物工程教研室
5.先修课程：无机与分析化学、有机化学、生物化学、食品微生物学
6.面向对象：生物工程专业
二、课程性质与目标
1. 课程性质：专业方向课程
2. 课程目标：通过本课程的教学，使学生了解食品中主要成分的结构与性质，这些组分之间的相互作用，这些组分在食品加工和保藏中的变化（物理变化、化学变化和生物化学变化），以及这些变化和作用对食品色、香、味、质构、营养和保藏稳定性的影响。为学生在从事食品加工、保藏和开发新产品时提供了一个较宽广的理论基础，它也为学生在了解食品加工和保藏方面的新的理论、新的技术和新的研究方法时提供一个基础。
三、教学基本内容及要求
第一章绪论（2学时）
（一）教学的基本要求
1.要求学生了解食品化学的研究内容、研究方法和发展趋势；
2. 了解食品化学在食品工业技术发展中的学科地位及应用价值、发展现状和研究方法。
（二）教学具体内容
1.食品化学的性质和范畴
2.食品中主要的化学变化概述
3.食品成分的物理化学性质与功能概述
4.食品化学在食品工业技术发展中的作用
（三）教学重点和难点
1.重点:食品成分的功能。
2.难点:食品成分的理化性质。
（四）思考题
1.食品成分一般具有哪些理化性质？
第二章水分（4学时）
（一）教学的基本要求
1.了解食品中水的存在形式、化学结构、理化性质，掌握水分活度与食品稳定性的关系；
2.理解水与冰的结构及在食品中的性质；
食品化学
食品化学
1.水分活度：食品中水的蒸汽压和该温度下纯水的饱和蒸汽压的比值
2.吸湿等温线：在恒定温度下食品的水分含量（每千克干物质质量中的水的质量表示）与它的水分活度间的关系图
3.膳食纤维：不被人体消化吸收的多糖类碳水化合物和木质素，统称为膳食纤维
4.淀粉糊化：淀粉粒在适当温度下破坏结晶区弱的氢键，在水中溶胀，分裂，胶束则全部崩溃，形成均匀的糊状溶液的过程
5.变性淀粉：淀粉通过物理化学生物化学的方法改善天然淀粉的性能，得到适合于食品的特殊用途的淀粉
6.淀粉老化：经过糊化的淀粉冷却后，淀粉运动减弱，分子趋向平行排列，相互靠拢，彼此间以氢键结合形成大于胶体的质点而沉淀，分子间氢键的结合特别牢固，便不再溶于水，也不被淀粉酶水解
7.淀粉的酶糖化：糊化的淀粉在淀粉糖化酶的作用下转化为葡萄糖的过程
8.焦糖化反应：糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的温度，糖发生脱水与降解反应，产生褐变
9.美拉德反应：羧基及氨基化合物经缩合，聚合反应，生成类黑色素和某些风味物质的非酶褐变反应
10.异构化反应：果糖甜度是葡萄糖的两倍，可利用异构化反应，以碱性物质处理葡萄糖溶液或淀粉糖浆，是一部分葡萄糖转变为果糖，提高甜度
11.油脂塑性：在一定外力下，表现的固态脂肪具有的抗变形能力
12.油脂同质多晶现象：化学组成相同而晶体结构不同的一类化合物，但熔化后形成相同的液相
13：蛋白质凝胶化作用：变性的蛋白质分子聚集形成有序蛋白质网络结构的过程
14：蛋白质的织构作用：有些蛋白质原来不具有畜肉那样的组织结构和咀嚼性，但经织构化后，可使它们变为具有咀嚼性和良好持水性的片状或纤维状产品，从而仿造出肉及其代用品15：蛋白质的变性：蛋白质分子因受理化因素影响高级结构破坏使其理化性质有所改变，但并不导致一级结构的破坏
第二章第三节水分活度与吸湿等温曲线
aw=(Ax+By/(x+y) 其中：Ax：活度低的盐溶液活度；
By：活度高的盐溶液活度 x：使用B时的净增值； y：使用A时的净减值；
2.3.2 水分活度和温度的关系
上边对于水分活度定义及测定方法的叙述中，均 强调了在一定的温度下。也就是说温度对于水分活 度的值有较大的影响。
其中：此处的ΔH 可用纯水的汽化潜热表示，是常数， 其值为40537.2J/mol；
一、定义 Definition
在恒定温度下，食品水分含量（每克干物质中水的质量）与Aw的 关系曲线。
MSI的实际意义:
1、由于水的转移程度与Aw有关，从MSI 图可以看出食品脱水的难易程度，也可以 看出如何组合食品才能避免水分在不同物 料间的转移。
2、据MSI可预测含水量对食品稳定性的 影响。
3、从MSI还可看出食品中非水组分与水 结合能力的强弱。
志贺氏菌属、克霍伯氏菌属、芽 果、蔬菜、肉、鱼及牛奶，熟香肠和面
孢杆菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌、 包，含有约40%(w/w)蔗糖或7%食盐的
一些酵母
食品
沙门氏杆菌属、溶副血红蛋白弧 菌、肉毒梭状芽孢杆菌、沙雷氏 杆菌、乳酸杆菌属、足球菌、一 些霉菌、酵母 许多酵母、小球菌
大多数霉菌、金黄色葡萄球菌、 大多数酵母菌属
p：样品中水的蒸气分压
p0：同温纯水蒸气压； ERH：样品周围空气不与样品换湿时的平均相对湿度；
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Ⅱ区：多层水区，即食品中与酰胺基、羧基等基团和结合水、邻近水 以水－溶质、水－水以氢键和缔合作用被相对固定的水，也包括直径小于 1μm的毛细管的水；这部分水的aw一般在0.25～0.8之间，相当于物料含 水量在0.07g/g干物质至0.14～0.33g/g干物质。当食品中的水分含量相当 于Ⅱ区和Ⅲ区的边界时，水将引起溶解过程，它还起了增塑剂的作用并且 促使固体骨架开始溶胀。溶解过程的开始将促使反应物质流动，因此加速 了大多数的食品化学反应。
Ⅲ区：自由水区，aw在0.8～0.99之间，物料最低含水量在0.14～0.33 g/g干物质，最高为20g/g干物质。这部分水是食品中与非水物质结合最不 牢固、最容易流动的水，也称为体相水。其蒸发焓基本上与纯水相同，既 可以结冰也可作为溶剂，并且还有利于化学反应的进行和微生物的生长。 在凝胶和细胞体系中，体相水以物理的方式被截留，其宏观流动性受到影 响，但它与稀盐溶液中水的性质相似。
由b可以得出结论：在比较冰点以上或冰点以下的水分活度值时应该注 意到以下两个重要的区别。第一，在冰点以上，水分活度是样品组成和温 度的函数，并且样品组成对于水分活度值有明显的影响；而在冰点以下时， 水分活度与样品的组成无关，仅与温度有关。因此不能根据冰点以上水分 活度值来预测体系中溶质种类和含量对冰点以下体系发生变化的影响。第 二，冰点以上和以下时，就食品而言，水分活度的意义是不一样的。例如： 在水分活度为0.86的-15℃的食品中，微生物不再生长，其它化学反应的速 度也很慢；但在同样的水分活度而温度是20℃情况下，一些化学反应将快 速进行，一些微生物也将中等速度生长。
c.结合水不易结冰，由于这种性质使得植物的种子和微生物的孢子 得以在很低的温度下保持其生命力；而多汁的组织在冰冻后细胞结构往 往被体相水的冰晶所破坏，解冻后组织不同程度的崩溃；
d.结合水不能作为可溶性成分的溶剂，也就是说丧失了溶剂能力；
e.体相水可被微生物所利用，结合水则不能。
3.3 水分活度与吸湿等温曲线
dlnaw/d(1/T)=-△H/R……………….(1) 其中R为气体常数，△H为样品中水分的等量净吸附热。
整理此式可得： lnaw=-kΔH/R(1/T)………………(2) 其中：此处的ΔH 可用纯水的汽化潜热表示，是常数，其值为40537.2J/mol；
样 品 的 绝 对 温 度 － 纯 水 的 蒸 气 压 为 样 品 蒸 气 压 ( p ) 时 的 绝 对 温 度
二、MSI中的分区
一般的MSI均可分为三个区，如下图所示：
Ⅰ区：为构成水和邻近水区，即与食 品成分中的羧基、氨基等基团通过氢 键或静电引力相互结合的那部分水。 由于这部分水比较牢固的与非水成分 结合，因此aw较低，一般在0～0.25之 间，相当于物料含水量0～0.07g/g干 物质。这种水不能作为溶剂而且在40℃不结冰，对固体没有显著的增塑 作用，可以简单的看作固体的一部分。 要注意的是，一般把Ⅰ区和Ⅱ区交界 处的水分含量称为食品的“单分子层” 水含量，这部分水可看成是在干物质 可接近的强极性基团周围形成一个单 分子层所需水量的近似值。
N：稀溶液中溶质的mol分数； n2：稀溶液中溶质的mol数。
n1：稀溶液中水的mol数；
3.3.2 水分活度和温度的关系
上边对于水分活度定义及测定方法的叙述中，均强调了在一定的温度 下。也就是说温度对于水分活度的值有较大的影响。
物理化学中的克劳修斯-克拉贝龙方程精确表示了水分活度与绝对温度 （T）之间的关系：
k =
纯 水 的 蒸 气 压 为 样 品 蒸 气 压 ( p ) 时 的 绝 对 温 度
K的直观意义是在达到同样水蒸气压时，食品的温度比纯水温度高出的比值， 本质反映了食品中非水成分对水活性的影响。食品中非水成分越多并且与水的结
合能力越强，k值越大，相同温度时aw值越小；反之亦然。 讨论：a.由公式(2)可知， lnaw与-1/T之间为一直线关系，其意义在于：一
3.3.3 吸湿等温曲线
一、定义及测定方法
定义：在恒定温度下，食品的水含量（以g水/g干物质表示）对其活度 形成的曲线称为等温吸湿曲线（MSI）。
大多数食品或食品原料的吸湿等温线为S型，而水果、糖制品、பைடு நூலகம்有大 量糖和其他可溶性小分子的咖啡提取物等食品的吸湿等温线为J型。如图：
测定方法：在恒定温度下，改变食品中的水分含量，测定相应的活度， 以水分含量为纵轴、Aw为横轴画出曲线。
定样品水分活度的对数在不太宽的温度范围内随绝对温度的升高而正比例 升高。
b.但在较大的温度范围内， lnaw与-1/T之间并非始终为一直线关系；当 冰开始形成时，lnaw与-1/T曲线中出现明显的折点，冰点以下lnaw与-1/T的变 化率明显加大了，并且不再受样品中非水物质的影响；这是因为此时水的 汽化潜热应由冰的升华热代替，也就是说前述的aw与温度的关系方程中的 △H值大大增加了。要解释冰点以下aw与样品的组成无关，现在的观点认为， 在冰点以下样品的蒸气分压等于相同温度下冰的蒸气压，并且水分活度的 定义式中的p0此时应采用过冷纯水的蒸气压。
食品单分子层水含量的意义及计算：
意义：由于一般食品当其含水量接近单层值时，有最大的稳定性，因而根据具体对象确 定其单层值，对于食品的有效保存是非常重要的。
计算：a..公式法：BET方程式：
m (A 1-w A w )=m 1 1C+m C1 -C 1A w
其中：m：水分含量（g水/g干物质） m1：单层值 C：常数 b.作图法：以Aw/[m(1-Aw)]~Aw作BET图，在一定范围内有较好的 线性关系。由图上可 以直接测量出Y轴截距及斜率；通过下式求出M1值。
不同种类的食品即使水分含量相同，其腐败变质的难易程度也有明 显的差异。食品的品质和贮藏性能与水分活度有密切的关系。
3.3.1 水分活度的定义及测定方法
一、定义：一定温度下样品水分蒸气压与纯水蒸气压的比值；
用公式表示即为：aw=p/p0=ERH/100=N=n1/(n1+n2)
其中：aw：水份活度； p：样品中水的蒸气分压 p0：同温纯水蒸气压； ERH：样品周围空气不与样品换湿时的平均相对湿度；