水分活度对食品中主要的化学变化的影响
水分活度与食品保藏
水分活度的测量方法包括干燥法、吸 湿法、渗透压法等，其中干燥法是最 常用的方法。
水分活度对食品稳定性的影响
水分活度影响食品的化学和物理性质，如水分含量、溶质浓度、渗透压等， 进而影响食品的稳定性。
在低水分活度下，食品中的水分含量较低，食品的稳定性较好，可以延长 保质期。
在高水分活度下，食品中的水分含量较高，食品的稳定性较差，容易发生 霉变、发酵等变质现象。
研究同时测量多个参数的方法， 如温度、湿度和气体成分，以提 高水分活度测量的准确性和可靠 性。
利用水分活度改善食品保藏效果的研究
新型保藏技术
食品加工工艺改进
优化食品加工工艺，如干燥、热处理和腌制，以降 低水分活度并提高食品的保藏效果。
研究利用新型保藏技术，如气调包装、真空 包装和辐射处理，以降低水分活度并延长食 品保质期。
新型防腐剂
研究新型防腐剂，如天然防腐剂和纳米防腐 剂，以降低水分活度并抑制食品腐败。
提高食品保藏过程中的水分活度控制精度的方法研究来自01实时监测与控制
研究实时监测和控制食品水分活 度的技术，以确保食品在保藏过 程中的水分活度稳定。
02
模型预测与优化
03
智能化控制系统
建立食品水分活度的数学模型， 预测和控制食品的水分活度，以 提高保藏效果。
色香味
水分活度也影响食品的颜色、香气和味道。在低水分活度下，食品中的化学反应减缓，有助于保持食品原有的色 香味。
03
水分活度在食品加工中的 应用
水分活度与食品干燥
水分活度与食品干燥过程密切相关，通过控制 水分活度可以调节食品的干燥速度和干燥程度， 从而影响食品的品质和保质期。
在食品干燥过程中，降低水分活度可以减缓食 品中微生物的生长速度，提高食品的保存性。
第一讲水对食品品质的影响解析
第一讲
水 与 冰 的 结 构 与 性 质
2.2.3 水、冰的物理特性及与食品质量关系 水是一种特殊的溶剂，其物理性质和热行为
有与其它溶剂显著不同的方面：
a.水的熔点、沸点、介电常数、表面张力、热 容和相变热均比质量和组成相近的分子高得 多。如甲烷的b.p：-162℃ ，m.p：-183℃ ， 而水在0.1MPa下b.p：100℃ ，m.p：0℃ ；这 些特性将对食品加工中的冷冻和干燥过程产 生很大的影响；
SP3
O
H H 104.50
1.84D
2.2.2 水分子的缔合与水的三态
由于水分子的极性及两种组成原子的电负性差别， 导致水分子之间可以通过形成氢键而呈现缔合状态：
O
H
H
O
H
HO
H
H
第一讲
水 与 冰 的 结 构 与 性 质
由于每个水分子上有四个形成氢键的位点，因此每 个水分子的可以通过氢键结合4个水分子。
会
更
精
彩
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研究生 课程
《高 级 食 品 化 学》
主 讲 人：刘延奇 所在单位：食品与生物工程学院 日 期：2011.06.01
第 第一讲 水 分
一 讲
2.1 概述 2.2 水、冰的结构
水
2.3 水与非水组分之间的相互作用
2.4 水分活度
分
2.5 水与食品的稳定性
第一讲
水 与 溶 质 的 相 互 作 用
2.3.1.3 与非极性物质的相互作用 非极性的分子通常包括烃类、脂类、甾萜类等，
通过化学的手段也可在一些含极性基团的分子 （如蛋白质等）中引入非极性部分（基团）。当 水中存在非极性物质，即疏水性物质时，由于它 们与水分子产生斥力，可以导致疏水分子附近的 水分子之间的氢键键合增强。由于在这些不相容 的非极性实体邻近的水形成了特殊的结构，使得 熵下降，此过程称为疏水水合作用。
食品化学问答题
问答题1、水分活度与食品稳定性的关系。
答：一般来说，水分活度越低，食品质量越稳定。
其原因是：水分主要是化学结合水；微生物活动受到限制。
水分活度对食品品质的影响表现在以下方面：（1）、淀粉老化：淀粉发生老化后，会使食品失去松软性，同时也会影响淀粉的影响。
影响淀粉老化的主要因素是温度，但水分活度对其影响也很重要。
食品在水分活度较高的情况下，淀粉老化速度最快；降低水分活度，淀粉老化速度就下降，若含水量降至10%—15%，淀粉就不会发生老化。
（２）、脂肪酸败：食品中的水可以影响脂肪的氧化和其他自由基反应，而且影响非常复杂。
水分活度为0.3-0.4 时，脂肪氧化速度最慢。
（３）、蛋白质变性：蛋白质在湿热的情况下更易发生变性。
因此低水分活度可以抑制蛋白质的变性。
（４）、酶促褐变：酶促褐变的催化剂是酶，改变酶的作用条件，降低酶的活力就可以抑制酶促反映的进行。
低水分活度可以抑制酶促反应的进行。
（５）、非酶褐变：美拉德反应在中等至高水分活的下反应速度最快，因此，低水分活度可以抑制非酶褐变的发生（６）、水溶性色素：花青素溶于水不稳定，水分活度增加，花青素分解速度加快，从而影响食品的色泽。
２、影响脂类氧化速度的因素有哪些？答：脂肪酸的组成，游离氨基酸与相应的酰基甘油，氧浓度，温度，表面积，水分，分子定向，物理状态，乳化，分子迁移率与玻璃化转变，助氧剂，辐射能，抗氧化剂。
３、影响蛋白质水和能力的因素有哪些？答：（1）、pH 值：在等电点，蛋白质之间的相互作用增大，蛋白质与水之间作用减小，水和能力下降。
（2）、盐：低浓度时，水合盐离子与蛋白质带电基团微弱结合，水和性增强；高浓度时，盐离子与水结合，水合力下降，（3）、温度：温度升高，氢键被破坏，水合力下降。
（4）、蛋白质浓度及氨基酸组成：蛋白质浓度增大水合能力增大，带电的氨基酸数目愈多，水合能力愈大。
４、请简要回答蛋白质适当热处理的意义。
答：蛋白质适当热处理可以使蛋白质部分变性，从而改进他们的消化率和必须氨基酸的生物有效性。
水分活度在食品加工中的意义
水分活度在食品加工中的意义
1 水分活度在食品加工中的重要性
随着社会的发展，人们的生活水平越来越高，人们对食品的安全
性和质量要求也比以往更高，水分活度是食品加工很重要的一个指标，它可以帮助从全球范围内获取食品，为销售和加工提供一个经济和安
全的方式。
2 水分活度的重要意义
水分活度是指食品中在常温下克服静水压力而析出的水分，其中
有一种叫做形态水，这种水分可以在析出过程中被抽出，它和组织中
其他分子一起形成一个环境，水分活度对保护食品的质量和安全性十
分关键。
3水分活度的作用
水分活度的检测可以帮助判断食品的新鲜程度和保质期，水分活
度越低，食品质量越好，保质期越长，保持低水分活度的这种情况也
可以有效地保护现成的食品免受空气中水分的影响。
此外，对水分活
度的控制也有助于防止食品中细菌繁殖，从而保证食品的安全性。
4结论
水分活度在食品加工中具有十分重要的作用，它可以在不损害食
品质量的情况下保护食品的新鲜度，保证食品的安全性和质量，行业
更大的发展离不开对水分活度的正确把握。
食品水分活度的检测对品质的影响,与保藏稳定性的关系
食品水分活度的检测对品质的影响，与保藏稳定性的关系一、水分活度影响着食品的色、香、味和组织结构等品质。
食品中的各种化学、生物化学变化对水分活度都有一定的要求。
例如：酶促褐变反应对于食品的质量有着重要意义，它是由于酚氧化酶催化酚类物质形成黑色素所引起的。
随着水分活度的减少。
酚氧化酶的活性逐步降低；同样，食品内的绝大多数酶，如淀粉酶、过氧化物酶等，在水分活度低于0.85的环境中，催化活性便明显地减弱，但脂酶除外，它在水分活度Aw为0.3甚至0.1时还可保留活性。
非酶促褐变反应---美拉德反应也与水分活度有着密切的关系，当水分活度在0.6~0.7之间时，反应达到最大值；维生素B1的降解在中高水分活度条件下也表现出了最高的反应速度。
另外，水分活度对脂肪的非酶氧化反应也有较复杂的影响。
这些例子都说明了水分活度值对食品品质有着重要的影响。
二、水分活度影响着食品的保藏稳定性。
微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的重要因素。
而它们的生长繁殖与水分活度有密不可分的关系。
在各类微生物中，细菌对水分活度的要求最高，Aw0.9时才能生长；其次是酵母菌，Aw的阈值是0.87；再次是霉菌。
大多数霉菌在Aw为0.8时就开始繁殖。
在食品中，微生物赖以生存的水分主要是自由水，食品内白由水含量越高，水分活度越大，从而使食品更容易受微生物的污染，保藏稳定性也就越差。
利用食品的水分活度原理，控制其中的水分活度，就可以提高产品质量、延长食品的保藏期。
例如：为了保持饼干、爆米花和薯片的脆性，为了避免颗粒蔗糖、乳粉和速溶咖啡的结块，必须使这些产品的水分活度保持在适当低的条件下；水果软糖中的琼脂、主食面包中添加的乳化剂、糕点生产中添加的甘油等不仅调整了食品的水分活度，而且也改善了食品的质构、口感并延长了保质期。
虽然在食物冻结后不能用水分活度来预测食物的安全性，但在未冻结时，食物的安全性确实与食物的水分活度有着密切的关系。
水分活度是确定贮藏期限的一个重要因素。
《食品加工工艺学》复习资料
《⾷品加⼯⼯艺学》复习资料⼤学《⾷品加⼯⼯艺学》课程复习资料超全总复习⼀⼀、名词解释1.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.升华前沿冷冻⼲燥过程中出现的⾷品的冻结层和⼲燥层之间的界⾯，称为升华前沿3.导湿温性指⾷品在⼲制过程中，由于受热不均匀，存在温度梯度促使⽔分从⾼温处向低温处转移的现象。
4.均湿处理晒⼲或者烘⼲的⼲制品由于翻动或者厚薄不均以及不同的批次之间会造成制品中⽔分含量的不均匀⼀致(内部也不均匀),这时需要将他们放在密闭室内或者容器内短暂贮藏,使⽔分在平制品内部及⼲制品之间重新扩散相分布,从达到均匀⼀致的要求,被称之为均湿处理5.瘪塌温度在冷冻⼲燥的⼆级⼲燥阶段需要注意热量补加不能太快，以避免⾷品温度上升快，使原先形成的固态状框架结构失去刚性变为易流动的液态，从⽽导致⾷品的固态框架结构瘪塌，⼲制品瘪塌时的温度即为瘪塌温度6.导湿性⾷品⾼⽔分区⽔分⼦就会向低⽔分区转移或扩散。
这种由于⽔分梯度使得⾷品⽔分从⾼⽔分向低⽔分处转移或扩散的现象，称导湿性。
7.⼲制品的复⽔性新鲜⾷品⼲制后能重新吸回⽔分的程度。
8.⽔分活度⾷品表⾯测定的蒸汽压与相同温度下纯⽔的饱和蒸汽压之⽐。
9.⼲藏原理⼲藏原理就是将⾷品中的⽔分活度降到⼀定程度,使⾷品能在⼀定的保质期内不受微⽣物作⽤⽽腐败,同时能维持⼀定的质构不变即控制⽣化反应及其它反应。
⼆、填空题1.合理选⽤⼲燥条件的原则：①使⼲制时间最短②热能和电能的消耗量最低③⼲制品的质量最⾼。
2.在⼲燥操作中，要提⾼⼲燥速率，可对⾷品作如下处理：①升温②加快空⽓流速③降低空⽓相对湿度。
3.⾷品的质量因素包括①物理因素（外观因素、质构因素、风味因素）；②营养因素；③卫⽣因素；④耐储藏性。
四个⽅⾯。
4.⽔分活度⼤⼩取决于①⽔存在的量②温度③⽔中溶质的浓度④⾷品成分⑤⽔与⾮⽔部分结合程度的强度5.⾷品加⼯与保藏的四⼤类途径，第⼀类运⽤⽆菌原理①、如②辐射技术；第⼆类③抑制微⽣物活动、如④冷藏技术；第三类⑤利⽤发酵原理、如⑥发酵技术；第四类⑦维持⾷品最低⽣命活动、如⑧⽓调保藏技术。
食品化学-问答题
食品化学-问答题问答题：一、水1、水的存在形式？☆水分为结合水和自由水。
结合水（又名：束缚水、固定水）根据结合的牢固程度分为化合水、邻近水、多层水；自由水（又名：体相水、游离水）包括：滞化水、毛细管水、自由流动水。
2、结合水与自由水之间的区别？☆①结合水的量与食品中有机大分子的极性基团的数量有比较固定的比例关系；②结合水的蒸汽压比自由水低；③结合水在食品中不能作为溶剂，在-40℃以上不能结冰；自由水在食品中可以作溶剂，在-40℃以上可以结冰；④自由水能为微生物所利用，适于微生物繁殖及进行化学反应，是发生食品腐败变质的适宜环境。
结合水则不能；⑤结合水对食品风味起重要作用。
3、结合水、自由水各有哪些特点？自由水特点：1.能结冰，但冰点略微下降；2.溶解溶质的能力强，干燥时易被除去；3.与纯水分子平均运动接近；4.很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食品的腐败变质，但与食品风味及功能性紧密相关。
结合水特点：1.是在样品在一个温度和相对湿度下的平衡水分含量；2.结合水的转动受限；3.在低温下不结冰；4.无溶解溶质能力；5.与纯水比较分子平均运动为0；6.不能被微生物利用；7.用一般干燥剂不能除去；8.处在溶质和其他非水物质临近位置。
4、水分活度与环境平衡相对湿度之间的关系？☆食品的水分活度在数值上等于环境相对平很湿度除以100。
5、水分活度与温度的关系？（冰点以下和冰点以上）☆在比较冰点以上和冰点以下的水分活度值时，应注意到有3个重要区别。
①在冰点以上温度时，水分活度是食品组成和温度的函数，并以食品的组成为主；在冰点以下温度时，由于冰的存在，水分活度不再受食品中非水组分的种类和数量的影响，只与温度有关。
（为此，食品中任何一个受非水组分影响的物理、化学和生物化学变化，在食品冻结后，就不能再根据水分活度的大小进行准却得预测。
于是，在冰点以下的AW值作为物理、化学和生物化学变化指标的价值远比在冰点以上的AW值来得低。
水分活度与食品的质构的关系
水分活度与食品的质构的关系食品的品质除了与它本身的组织结构和成分有关外，水是影响其品质的最主要因素之一。
食品中水的含量、含水量多，就显得鲜嫩多汁，一旦失去一部分水分，组织细胞内的压力降低，蔬菜就会枯蔫、皱缩和失重，水果表面干瘪，其食用价值就会大大下降。
水分活度对干燥和半干燥食品的质构有较大的影响。
水分活度为0.4～0.5燥食品的理想性质，水分活度不能超过0.3～0.5。
对含水量较高的食品（蛋糕、面包等），为避免失水变硬，需要保持相当高的水分活度。
（沈秀华）食物中的碳水化合物学习要求掌握：焦糖化反应和美拉德反应的定义及其在食品加工过程中的意义，单糖的氧化还原反应。
熟悉：碳水化合物的分类、低聚糖的种类与结构。
了解：碳水化合物的生理功能，淀粉的老化和糊化反应。
碳水化合物（carbohydrate）又称糖类，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称。
碳水化合物是自然界分布最广、数量最多的一类有机化合物，为人类提供了主要的膳食能量，此外碳水化合物还具有节约蛋白质和抗生酮的作用。
碳水化合物在食物中的重要性表现在以下几个方面：①重要的能量来源；②单糖和低聚糖是重要的甜味剂；③与食品中其他成分反应产生色泽和香味；④具有高黏度、凝胶能力与稳定作用。
一、碳水化合物的种类及化学性质根据碳水化合物能否水解和水解后生成的物质，可将它们分为单糖、双糖、寡糖和多糖四大类。
单糖是指不能再被水解的糖单位。
单糖是构成各种寡糖和多糖的基本构成单位，每分子可含有3～9个碳原子。
在食品中常见的有葡萄糖（glucose）和果糖（frucose）。
葡萄糖有D型和L型，人体只能代谢D型葡萄糖而不能利用L型，所以有人用L型葡萄糖做甜味剂，可达到增加食品的甜味而又不增加热能摄入的目的。
果糖主要存在于水果和蜂蜜中，人工制作的玉米糖浆中含果糖达40%～90%，是饮料、糖果生产的重要原料。
糖醇是单糖的重要衍生物，常见有山梨醇、甘露醇、木糖醇等。
由于这些糖醇类物质在体内消化、吸收的速度慢，提供能量较葡萄糖少，已被广泛用于食品加工中。
水分活度对食品中主要化学变化的影响
水分活度对食品中主要化学变化的影响水分活性即a w。
水对食品中化学反应的影响很复杂，水分活性并不是确定最低化学反应的唯一参数。
因为水在食品中可以是化学反应物及生成物溶剂；也可作为反应物；产生于反应的产物；作为另一种物质的催化或抑制活性的改良剂，因此要进行综合分析。
1.a w对酶反应的影响许多来自天然的食品物料都有酶存在，干燥过程随着物料水分降低，没本身也失水，活性下降。
但当环境适宜，酶仍会恢复活性，而可能引起食品品质恶化活变质。
在水分活性值低于BET单分子层值吸附水分活性时，酶反应进行得极慢或者是完全停止，这是由于食品物料中缺乏流动性水分使酶扩散到基质的特定部位。
通常只有干制品水分降至1%以下时，酶活性才会完全消失。
在干燥食品中酶反应速度受底物扩散到酶周围的速度所限制，故干燥食品中高分子底物不易被酶作用。
例如，在含有蛋白酶的淀粉中，即使在65%的相对湿度下，面筋蛋白质仍不能被显著地水解。
大分子底物的扩散效应可能造成酶反应性质的变化，例如，在一个水介质中，淀粉酶作用于可溶性淀粉而生成寡糖。
一般来说，在低水分活性下，首先生成葡萄糖和麦芽糖，而仅在较高的水分活性下才生成寡糖。
一般来说，在低水分活性下没反应倾向于防止反应中间物的积累或有利于某些反应途径，这可能是由于潜在的中间物不能扩散离开酶的活性部位，而只有立刻讲解或反应。
影响食品中酶稳定性的因素有水分、温度、pH、离子强度、食品构成成分、贮藏时间及酶抑制剂或活性剂等。
水分活性只是影响其稳定性条件之一。
许多干燥食品的最终水分含量难以达到1%以下，因此靠减少水分活性值来抑制酶对干制品品质的影响并不十分有效。
湿热处理酶易使其不可逆失活。
2 . a w对非酶褐变的影响非酶褐变是食品发生褐变的重要反应，还原糖和氨基酸在合适的条件下发生反应。
模拟研究发现，氨基酸氮的最大损失发生在平和水分活性0.65~0.70，高于或低于此值氨基酸损失都较小。
在37℃、70℃和90℃条件下都获得同样的结论。
水分活度对食品中主要化学变化的影响
水分活度对食品中主要化学变化的影响水分活度是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）。
水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。
水分活度与食品化学变化的关系如下：1、对脂肪氧化酸败的影响：低A w，氧化速度随水分增加而降低，到A w接近等温线区域Ⅰ、Ⅱ边界，进一步加水使氧化速度增加，直到A w接近区域Ⅱ与区域Ⅲ的边界，进一步加水又引起氧化速度降低。
2、对淀粉老化的影响：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。
老化是淀粉颗粒结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差的过程。
在含水量到30～60%时，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速度变慢；当含水量降至10～15%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老化。
3、对蛋白质变性的影响：据测定，当食品中的水分含量在2%以下时，可以有效的阻止蛋白质的变性；而当达到4%或其以上时，蛋白质变性变得越来越容易。
4、对酶促褐变的影响：酶促褐变是在酶作用下，食品中的酚类化合物发生特殊的氧化反应使食品颜色变劣的过程。
食品体系中大多数的酶类物质在水分活度小于0.85 时，活性大幅度降低，如淀粉酶、酚氧化酶和多酚氧化酶等。
但也有一些酶例外，如酯酶在水分活度为0.3 甚至0.1 时也能引起甘油三酯或甘油二酯的水解。
5、对非酶促褐变的影响：非酶促褐变指食品通过一些非酶氧化而导致食品变色的反应。
非酶促褐变也与水分活度有密切的关系，当食品中的水分活度在0.6～0.7之间时，非酶促褐变最为严重；水分活度下降，褐变速度减慢，在0.2以下时，褐变难以发生。
但当水分活度超过褐变高峰要求的值时，其褐变速度又由于体系中溶质的减少而下降。
6、对水溶性色素分解的影响：一般而言，当食品中的水分活度增大时，水溶性色素（常见的是花青素类）分解的速度就会加快。
应101-3孟祥旭。
(完整版)水分活度对食品的影响
水分活度对食品中主要化学变化的影响水分活度：水分活度数值用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度，其数值在0-1之间。
溶液中水的蒸气分压P与纯水蒸气压Q的比值，Aw=P/Q 。
Aw值对食品保藏具有重要的意义。
含有水分的食物等由于其水分活度之不同，其储藏期的稳定性也不同。
利用水分活度的测试，反映物质的保质期，已逐渐成为食品，医药，生物制品等行业中检验的重要指标。
水在产品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白质、盐、糖。
这些化学绑定的水是不影响微生物繁殖的。
绑定的水分越多，能够蒸发的水分就越少，所以产品里含水量多，并不等于它表面的水汽分压就一定高，平衡相对湿度就一定大，微生物就一定更活跃。
水分活度指物质中活性水部分或者自由水。
它主要影响物质物理、化学、微生物特性，其中包括流淌性、凝聚、内聚力和静态等物理现象。
食物保质期、颜色、味道、维生素、成分、香味的稳定性；霉菌的生成和微生物的生长特性都直接受物质的水分活度值所影响。
水分活度的控制对产品的保质期是非常重要的。
举个例子说明这个问题，一块水分活度值为0.81的蛋糕，其保质期为21℃时24天，如果其水分活度提高到0.85，其保质期将降低为21℃时12天。
由此可见，水分活度决定了微生物的生长率。
同样，水分活度对制药业也是非常重要的，它提供的数据反映了如下信息：药片的内聚力，药粉的粘结力，包衣的粘着性等等。
具体表现为：1、淀粉：淀粉的食品学特性主要体现在老化和糊化上。
老化是淀粉颗粒结构、淀粉链空间结构发生变化而导致溶解性能、糊化及成面团作用变差的过程。
在含水量到30～60%时，淀粉的老化速度最快；降低含水量老化速度变慢；当含水量降至10～15%时，淀粉中的水主要为结合水，不会发生老化。
2、脂肪：影响脂肪品质的化学反应主要为氧化酸败。
在Ⅰ区，氧化反应的速度随着水分增加而降低；在Ⅱ区，氧化反应速度随着水分的增加而加快；在Ⅲ区，氧化反应速度随着水分增加又呈下降趋势。
食品化学简答题
1.简述水分活度与食品稳定性的关系.答：(1)水分活度与微生物生长：水分活度在0.6以下绝大多数的微生物都不能生长，Aw越低，微生物越难存活，控制水分活度就抑制微生物的生长繁殖。
(2)水分活度与酶促反应：水分活度在0.25－0.3范围可以有效减缓酶促褐变。
(3)水分活度与非酶褐变,赖氨酸损失：水分活度在0.6－0.7范围最容易发生酶促褐变。
水分活度下降到0.2,褐变基本上不发生。
(4)水分活度与脂肪氧化：水分活度较低和胶高时都容易发生脂肪氧化。
2.举例说明糖类物质在食品贮藏加工过程中发生的化学变化及对食品品质的影响。
答：在食品贮藏加工过程中，糖类物质由于具有醇羟基和羰基的性质，可以发生成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应，产生一系列复杂的化合物，既有利于食品加工品质，又有不利的一面，部分中间产物对食品的品质影响极大。
1) 美拉德反应：羰基和氨基经过脱水缩合，聚合成棕色至黑色的化合物。
食品中有羰氨缩合引起食品色泽加深的现象十分普遍，同时也产生一些挥发性的全类和酮类物质，构成食品的独特的香气。
经常利用这个反应来加工食品，例如烤面包的金黄色、烤肉的棕红色的形成等。
2)焦糖化反应糖和糖浆在高温加热时, 糖分子会发生烯醇化, 脱水, 断裂等一系列反应, 产生不饱和环的中间产物，产生的深色物质有两大类：糖的脱水产物和裂解产物（醛、酮类）的缩合、聚合产物。
黑色产物焦糖色是一种食品添加剂,广泛应用于饮料、烘烤食品、糖果和调味料生产等。
3)在碱性条件下的变化：单糖在碱性条件下不稳定，容易发生异构化（烯醇化反应）和分解反应，生成异构糖和分解成小分子的糖、醛、酸和醇类化合物；还可能发生分子内氧化和重排作用生产糖精酸。
4）在酸性条件下的变化：糖与酸共热则脱水生成活泼的中间产物糠醛，例如戊糖生成糠醛，己糖生成羟甲基糠醛。
5）糖氧化与还原反应：醛糖在弱氧化剂作用下可以生成糖酸；在强氧化剂作用下可以生成二元酸，酮糖在强氧化剂作用下在酮基处裂解生成草酸和酒石酸。
水分活度概念及意义
水分活度概念及意义水分活度是食品科学和质量控制领域中的一个重要概念，它反映了食品中水分存在的状态和与食品体系的相互作用。
本文将详细介绍水分活度的定义、预测食品稳定性、微生物生长、化学反应速度、食品口感和风味、营养价值、质量控制和安全评估等方面的意义。
1.定义水分活度是指食品中水的相对蒸气压与同温度下纯水的饱和蒸气压的比值。
它反映了食品中水的自由度和参与各种化学、生物和微生物反应的能力。
水分活度可以用来描述食品中水分的存在状态，包括游离水和结合水。
2.预测食品稳定性水分活度对食品的稳定性有着重要的影响。
在食品加工和储存过程中，水分活度可以预测食品的微生物稳定性、化学稳定性和物理稳定性。
水分活度较高的食品容易滋生微生物，引发腐败变质；而水分活度较低的食品则可以延长保质期。
因此，控制水分活度是保证食品稳定性的重要手段。
3.微生物生长水分活度对微生物的生长和繁殖具有重要影响。
不同种类的微生物生长所需的水分活度不同。
水分活度较高的环境有利于细菌的生长，而水分活度较低的环境则可以抑制细菌的生长。
对于酵母和霉菌来说，适宜的水分活度范围更窄，因此控制水分活度可以有效防止微生物污染。
4.化学反应速度水分活度对食品中的化学反应速度也有重要影响。
水分活度高意味着食品中的水分子更多，可以促进化学反应的进行。
例如，在食品氧化过程中，水分活度较高会导致氧化速度加快，食品品质下降。
因此，控制水分活度可以调节化学反应速度，保持食品品质。
5.食品口感和风味水分活度对食品的口感和风味具有重要影响。
水分活度高会使食品口感软糯，水分活度低会使食品口感脆硬。
此外，水分活度还会影响食品中风味物质的释放和挥发，进而影响食品的风味。
例如，在制作焙烤类食品时，控制水分活度可以调整面包的口感和饼干的脆度。
6.营养价值水分活度对食品的营养价值也有一定影响。
水分活度高有利于保持食品中的营养成分，如维生素和矿物质。
而水分活度低则可能导致食品中营养成分的流失。
水分与水分活度的介绍
水分与水分活度介绍水分活度- 简介水分活度是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）。
物理化学上水分活度是指食品的水分蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压的比值，可以用公式a w =P/P0,也可以用相对平衡湿度表示a w=ERH/100。
水分活度- 内容水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高；(2) 水分活度数值：用Aw表示，水分活度值等于用百分率表示的相对湿度，其数值在0-1之间。
(3)水分活度的测试意义：Aw值对食品保藏具有重要的意义。
含有水分的食物等由于其水分活度之不同，其储藏期的稳定性也不同。
利用水分活度的测试，反映物质的保质期，已逐渐成为食品，医药，生物制品等行业中检验的重要指标。
(4) 测试方法：水分活度的测定方法有传统的扩散法和ERH水分活度测试法等。
ERH 水分活度测试法：通过测试含水物品表面与样品周围环境气体达成平衡状态的特性，进而测试水分活度，该方法为国际近年来关注的新型理化测试原理。
HBD5MS2100水分活度测试仪就是应用ERH法测试水分活度Aw值。
水分活度水分活度，一般是指以ERH方法（通过测试含有水分的物品表面与周围环境气体达成平衡状态的特性，进而测试水分活度）为基础的测试方法来表征水份含量情况。
这种表征方法能直接地反映许多生产中的水分特性。
食品水分活度是决定食品腐败变质和保质期的重要参数，对食品的色香味、组织结构以及食品的稳定性都有着重要影响，各种微生物的生命活动及各种化学、生物化学变化都要求一定的活度值，在含有水分的食物中，由于其水分活度值不同其保藏期的稳定性也不同，利用水分活度原理控制水分活度从而提高产品质量，延长食品保藏期，在食品工业生产中已得到越来越广泛的重视，近年来，美国、日本等发达国家已将其列为食品检测项目。
此外，在固形物组分一定时，水分含量和水分活度有着直接的关系，当水分含量增加时水分活度也增加，在生产中通过对水分活度的测定可以快速监控水分含量的变化，从而作为水分含量监控的重要手段水含量和水活动性水含量和水活性之间的关系是复杂的。
水分活度在食品中的重要性
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*水分活度在食品中的重要性Anthony J. Fontna Jr. 美国DECAGON DEVICES公司高级科学家水分活度在微生物生长、食品变质反应方面，进行食品的稳定性和安全性预测是一个重要的参数。
几个世纪以来，人们都是通过干燥、冷冻、加糖或盐的方法来控制食品中的水，利用此方法来保存食品或控制食品安全。
水分活度是对系统中水的能量状态的一个测量（或是水被“束缚”的程度的测量），因此它可以成为溶剂并加入到化学反应、生化反应、微生物增长中。
为了更好地理解这个概念，让我们假设有两箱水，一箱装10000加仑，另一箱装1加仑，这两箱的水会如何移动呢？水的体积不发生任何作用。
压力是唯一的影响因素。
将含1加仑水的水箱抬上山顶，不管体积如何，一加仑的水会向山下低压力的水流动。
同理可知，水含量是不能预测水分迁移方向的，但水分活度可以告诉你答案。
食品安全的目标之一就是防止有害微生物的生长并产生毒素。
这些微生物的生长有一个水分活度的限制，低于该水分活度，这些有害微生物将无法生长。
水分活度而非水含量决定着微生物生长的最低限度。
绝大部分食品变质细菌在水分活度高于0.9的情况下会生长。
除了微生物和水分活度存在一定的关系，水分活度也会影响食品微生物的其它方面，例如：孢子形成、发芽及毒枝菌素的生长。
水分活度不但会影响微生物的变质，化学反应和酶解反应与水分活度也存在一定的关系。
水可以通过影响食品系统的粘性来充当溶剂或反应物或改变反应物的变动。
水分活度会影响非褐酶变反应、脂质氧化、维他命降解、酶解反应、蛋白质变性、淀粉变性和面粉沉降的速度和程度。
随着水分活度的提高，非酶褐变反应的机率也会随之提高，水分活度在0.6-0.7之间时，会达到最大值。
虽然受不同机制的影响，当水分活度存在中间范围并在最高和最低之间变化时，脂质氧化率可以达到最低。
这些反应都会导致异样的味道和气味的变化。
水分活度对食品的意义
水分活度对食品的意义食品中的水分以游离水和结合水两种形式存在，微生物在食品上生产繁殖，能利用的水是游离水，而不是食品总含水量（%）。
因为其中一部分水是与蛋白质、碳水化合物及一些可溶性物质，如氨基酸，糖，盐等结合，这种结合对微生物是无用的，所以水分含量对食品生产和保藏缺乏科学的指导作用。
因此提出了用水分活性（Aw值）来表示食品中可被微生物利用的水。
水分活度（Aw值）是溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，也可近似地表示为溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比。
它是指食品中水分的存在状态，反映水分与食品结合或游离的程度，其值越小，说明结合程度越高。
水分活度指产品中自由水的量，是酶和微生物生长的基础数据。
水在产品中，比如食物，被限制在不同的成分中，如蛋白质、盐、糖。
这些化学绑定的水是不影响微生物的。
绑定的水分越多，能够蒸发的水汽就越少，所以产品里含水量多，并不等于它表面的水汽分压就一定高，平衡相对湿度就一定大，微生物就一定更活跃。
水分活度对产品稳定性影响很大，如抵抗微生物、香味保持、对粉末结块、化学品稳定、物理特性及食品保藏性等都有重要影响。
一般来说，食品的水分活度越低，其保藏期就越长。
但也有例外，若脂肪中的水活度过低，则会加快脂肪的酸败。
从水分活度定义易看出，在预测食品的安全性和预测有关微生物生长、生化反应率及物理性质稳定性两方面，水分活度是极其重要的。
通过测定和控制食品的水分活度，可以做到以下几点（1）预测哪种微生物是潜在的腐败和污染源；（2）确保食品的化学稳定性；（3）使非酶氧化反应和脂肪非酶氧化降到最小；（4）延长酶的活性和食品中维生素；（5）优化食品的物理性质，如质构和货架期。
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水分活度对食品中主要的化学变化的影响
答：水分活度是指食品在密闭容器内测得的水蒸气压力（P）与同温度下测得的纯水蒸气压力(Po)之比.
Aw = P/Po
水分活度物理意义：表征生物组织和食品中能参与各种生理作用的水分含量与总含水量的定量关系。
一、水分活度对食品化学变化的影响主要由以下几个方面：
（1）对脂肪氧化酸败的影响
低水分活度, 氧化速度随水分增加而降低, 到水分活度接近等温线区域I、Ⅱ边界时进一步加水使氧化速度增加，直到水分活度接近区域Ⅱ与区域Ⅲ的边界，如果再进一步加水又引起氧化速度降低。
Aw=0-0.35范围,随Aw增加，反应速度降低的原因:水与脂类氧化生成以氢键结合的氢过氧化物,保护氢过氧化物的分解,阻止氧化进行。
这部分水与金属离子形成水合物,降低其催化性
Aw=0.35-0.8范围,Aw增加,反应速度增加的原因：①水中溶解氧增加②大分子物质溶胀，活性位点暴露加速脂类氧化③催化剂和氧的流动性增加。
Aw＞0.8时,Aw增加,反应速度增加很缓慢的原因：催化剂和反应物被稀释。
（2）对淀粉老化的影响
含水量30%-60%,淀粉老化速度最快，,降低含水量，淀粉老化速度减慢，含水量10%-15%，结合水, 淀粉不发生老化。
（3）对蛋白质变性的影响
水能使多孔蛋白质膨润, 暴露可能被氧化的基团, 氧就很容易转移到反应位置。
水分活度增大，加速蛋白质氧化, 破坏保持蛋白质高级结构的次级键, 导致蛋白质变性。
水分含量4%, 蛋白质变性缓慢进行水分含量4%在以下, 则不发生蛋白质变性。
（4）对酶促褐变的影响
在低水分活度下（Aw 0.25-0.3)，一些酶不会产生变化。
这是因为低水分活度下不允许酶和反应物重新反应。
（5）对非酶褐变的影响
食品水分活度在一定范围内, 非酶褐变随水分活度的增大而加速，Aw0.6-0.7,褐变最严重。
随水分活度下降,非酶褐变受到抑制；降低到0.2以下,褐变难以发生。
如果水分活度大于褐变高峰Aw值,由于溶质浓度下降导致褐变速度减慢。
一般情况, 浓缩液态、中湿食品位于非酶褐变最适水分含量范围。
（6）对水溶性色素分解的影响
葡萄、杏、草莓等水果色素是水溶性花青素, 溶于水不稳定的,1-2周后其特有的色泽消失。
花青素在干制品中十分稳定, 数年贮藏轻微分解一般而言, Aw 增大,水溶性色素分
解速度加快。
二、低水分活度抑制食品化学变化机理：
（1）大多数化学反应必须水溶液进行, 降低食品水分活度, 食品中结合水比例增加, 自由水比例减少, 结合水不能作为反应物溶剂, 所以降低水分活度, 使食品中许多可能发生的化学反应、酶促反应受到抑制。
（2）很多化学反应属于离子反应, 反应发生条件是反应物首先必须进行离子化或水化作用, 发生离子化或水化作用的条件必须有足够的自由水才能进行。
（3）很多化学、生物化学反应、都必须有水分子参加才能进行(如水解反应）。
降低水分活度, 减少参加反应自由水数量, 反应物(水)浓度下降, 化学反应速度变慢。
（4）许多以酶为催化剂的酶促反应, 水除了起一种反应物作用, 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。
综上, 降低食品的水分活度, 可延缓酶促、非酶褐的进行, 减少食品营养成的破坏, 防止水溶性色素的分解。
水分活度过低, 则加速脂肪氧化酸败, 引起非酶褐变。
食品化学反应的最大反应速度一般发生在具有中等水分含量(Aw0.7-0.9)的食品中。
要使食品具有最高稳定性, 最好将水分活度保持在结合水范围。
既使化学变化难以发生, 同时又不会使食品丧失吸水性和复原性。