(完整版)第五章水分和水分活度测定
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一、概述
（二）水分子的结构
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一、概述
（二）水分子的结构 ➢ 水分子的缔合 ➢ 水分子在三维空间形成多重氢键的缔合，可形成氢键网 络结构。 ➢ 水分子缔合的原因 ➢ H－O键的极性使分子间产生引力，即氢键。 ➢ 每个水分子具有数目相等的氢键受体和供体，可以在三 维空间形成多重氢键。 ➢ 静电效应
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
食品中哪些水分是易除去的？
➢食品干燥、蒸发时去掉的水分主要为自由水。 ➢很难用蒸发的方法分离除去结合水。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 ➢ 食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下，
所失去物质的总量。
水分含量与固形物含量的关系 食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全部残留 物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。
固形物 (%) = 100 % － 水份（%）
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一、概述
（四）水分的测定方法 ➢ 直接法——利用水分本身的物理性质、化学性质测定水分
如:重量法、蒸馏法、卡尔·费休法、化学方法。
➢ 特点：准确度高、重复性好，应用范围较广
➢ 间接法——利用食品的物理常数通过函数关系确定水分含 量。 如测相对密度、折射率、电导、旋光率等。
自由流动水(Fluidal water)
自由水Free Water （游离水）
毛细管水(Capillarywater)
不可移动水 (immobilized warer)
结合水Bound Water （束缚水）
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 自由水Free Water（游离水） ➢自由流动水（Fluidal water）——指动物的血浆、淋巴和 尿液以及植物导管和细胞内液泡等内部的水；溶液的分散 介质中的水，如：食盐、砂糖的水溶液的水； ➢毛细管水（Capillary water） ——指在生物组织的细胞 间隙和食品的结构组织中通过毛细管力所系留的水； ➢不可移动水或滞化水（Immobilized water）——指被组 织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水。
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一、概述
（二）水分子的结构 根据水分子的结构，水具有以下性质： ➢水具有很强的溶解能力； ➢在4度水的密度为最大； ➢水具有很高的介电常数； ➢水的电导率低，对其他化合物具有较大的电离能力； ➢水分子间具有很强的缔合作用。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 根据水在食品中所受束缚力的不同可分为两大类：
结合水Bound Water（束缚水）
➢食品中与非水组分结合最牢固的水，如葡萄糖、麦芽糖、 乳糖的结晶水以及与食品中的蛋白质、淀粉、纤维素、果胶 物质中的羧基、氨基、羟基、巯基通过氢键结合的水。
结合水
单分子层结合水
通过氢键与非水物质中以离子形式存在的一些强极性基团结合 紧密的水，在非水组织的外层形成一层水膜。
①脱水蔬菜和水果； ②奶粉； ③鸡蛋粉。
➢ 水分含量是产品的一个质量因素。如：
①在果酱和果冻中，防止糖结晶； ②常规加工过的谷物，水分含量为4%～8%；吸潮膨胀后，水分含量为
7%～8%。
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一、概述
（五）水分的测定的意义
➢ 含水量的减少有利于产品的包装和运输。如：
①浓缩牛乳； ②液体甘蔗糖（67%固形物）和液体玉米糖浆 （80%固形物）； ③脱水产品（如果水分含量太高很难包装）； ④浓缩果汁。
➢ 有些产品的水分含量（或固形物含量）通常有专门的规定， 如：
①通心粉的水分含量必须≤15%； ②葡萄糖浆的固形物含量必须≥70%； ③菠萝汁中可溶性固形物含量必须≥10.5 oBé。
➢ 食品营养价值的计量值要求列出水分含量。 ➢ 水分数据可用于表示样品的其他分析测定结果。
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一、概述
（六）食品标准与水分含量
食品分析
第五章 水分和水分活度的测定
一、概述 二、水分的测定 三、水分活度值得测定
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一、概述
（一）水的作用 ➢ 水是生命活动必不可少的物质 在生命活动中充当溶剂、营养运载体、反应介质、反 应物、润滑剂等等。 ➢ 食品组成体系离不开水 保持食品良好的感官性状、维持食品中组分间的平衡 关系、保证食品具备一定的保质期等等。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 自由水Free Water（游离水） ➢自由水有如下特点： ➢能结冰，但冰点有所下降； ➢溶解溶质的能力强，干燥时易被除去； ➢与纯水分子平均运动接近； ➢适合微生物生长和大多数的化学反应，与食品的风味和功 能性紧密相关，易引起食品的腐败变质。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
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二、水分的测定
➢ 干燥法
➢ 常压干燥法 ➢ 减压干燥法 ➢ 红外线干燥法
➢ 蒸馏法 ➢ 卡尔费休法 ➢ 其他方法
多分子层结合水
强极性基团单分子水层外的几个水分子层所包含的水，以及与 非水组分中弱极性基团一氢键结合的水。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 结合水Bound Water（束缚水） ➢由氢键结合力系着的水，如在食品中与蛋白质活性基(一 OH，一NH2，一COOH等)和碳水化合物的活性基(一OH) 以氢键相结合而不能自由运动的水，有如下特点： ➢不易结冰（冰点-40℃）； ➢不能作为溶质的溶媒，干燥时很难除去； ➢与纯水比较分子平均运动大大减少； ➢不能被微生物利用，不易引起食品的腐败变质。
➢ 特点：准确度低，快速，自动连续
直接法比间接法准确度高。
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一、概述
（五）水分的测定的意义
➢ 对食品分析来说，最基本最重要的方法之一就是对水分含量 的测定。去除水分后剩下的干基称为总固形物。因为水可作 为一种廉价的掺入物，所以对食品制造商来说，这就意味着 巨大的经济利益。
➢ 水分含量在产品保藏中是一个关键的质量因素，可以直接影 响一些产品质量的稳定性。如：
食品名称 饼干
麦乳精 方便面
熟肉制品
干果
标准 GB7100 GB7101 GB 17400
GB2726
GB16325
水分（%） ≤ 6.5 % ≤ 2.5% 油炸面：≤ 8.0 % 非油炸面：≤ 12.0 % 肉干、肉松、其它熟肉干制品： ≤20.0% 肉脯、肉糜脯 ：≤ 16.0% 油酥肉松、肉粉松：wk.baidu.com≤ 4.0% 桂园、荔枝： ≤ 25% 柿饼： ≤ 35% 葡萄干： ≤ 20%
一、概述
（二）水分子的结构
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一、概述
（二）水分子的结构 ➢ 水分子的缔合 ➢ 水分子在三维空间形成多重氢键的缔合，可形成氢键网 络结构。 ➢ 水分子缔合的原因 ➢ H－O键的极性使分子间产生引力，即氢键。 ➢ 每个水分子具有数目相等的氢键受体和供体，可以在三 维空间形成多重氢键。 ➢ 静电效应
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
食品中哪些水分是易除去的？
➢食品干燥、蒸发时去掉的水分主要为自由水。 ➢很难用蒸发的方法分离除去结合水。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 ➢ 食品中的水分一般是指在100℃左右直接干燥的情况下，
所失去物质的总量。
水分含量与固形物含量的关系 食品中的固形物——指食品内将水分排除后的全部残留 物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。
固形物 (%) = 100 % － 水份（%）
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一、概述
（四）水分的测定方法 ➢ 直接法——利用水分本身的物理性质、化学性质测定水分
如:重量法、蒸馏法、卡尔·费休法、化学方法。
➢ 特点：准确度高、重复性好，应用范围较广
➢ 间接法——利用食品的物理常数通过函数关系确定水分含 量。 如测相对密度、折射率、电导、旋光率等。
自由流动水(Fluidal water)
自由水Free Water （游离水）
毛细管水(Capillarywater)
不可移动水 (immobilized warer)
结合水Bound Water （束缚水）
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 自由水Free Water（游离水） ➢自由流动水（Fluidal water）——指动物的血浆、淋巴和 尿液以及植物导管和细胞内液泡等内部的水；溶液的分散 介质中的水，如：食盐、砂糖的水溶液的水； ➢毛细管水（Capillary water） ——指在生物组织的细胞 间隙和食品的结构组织中通过毛细管力所系留的水； ➢不可移动水或滞化水（Immobilized water）——指被组 织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水。
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一、概述
（二）水分子的结构 根据水分子的结构，水具有以下性质： ➢水具有很强的溶解能力； ➢在4度水的密度为最大； ➢水具有很高的介电常数； ➢水的电导率低，对其他化合物具有较大的电离能力； ➢水分子间具有很强的缔合作用。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 根据水在食品中所受束缚力的不同可分为两大类：
结合水Bound Water（束缚水）
➢食品中与非水组分结合最牢固的水，如葡萄糖、麦芽糖、 乳糖的结晶水以及与食品中的蛋白质、淀粉、纤维素、果胶 物质中的羧基、氨基、羟基、巯基通过氢键结合的水。
结合水
单分子层结合水
通过氢键与非水物质中以离子形式存在的一些强极性基团结合 紧密的水，在非水组织的外层形成一层水膜。
①脱水蔬菜和水果； ②奶粉； ③鸡蛋粉。
➢ 水分含量是产品的一个质量因素。如：
①在果酱和果冻中，防止糖结晶； ②常规加工过的谷物，水分含量为4%～8%；吸潮膨胀后，水分含量为
7%～8%。
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一、概述
（五）水分的测定的意义
➢ 含水量的减少有利于产品的包装和运输。如：
①浓缩牛乳； ②液体甘蔗糖（67%固形物）和液体玉米糖浆 （80%固形物）； ③脱水产品（如果水分含量太高很难包装）； ④浓缩果汁。
➢ 有些产品的水分含量（或固形物含量）通常有专门的规定， 如：
①通心粉的水分含量必须≤15%； ②葡萄糖浆的固形物含量必须≥70%； ③菠萝汁中可溶性固形物含量必须≥10.5 oBé。
➢ 食品营养价值的计量值要求列出水分含量。 ➢ 水分数据可用于表示样品的其他分析测定结果。
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一、概述
（六）食品标准与水分含量
食品分析
第五章 水分和水分活度的测定
一、概述 二、水分的测定 三、水分活度值得测定
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一、概述
（一）水的作用 ➢ 水是生命活动必不可少的物质 在生命活动中充当溶剂、营养运载体、反应介质、反 应物、润滑剂等等。 ➢ 食品组成体系离不开水 保持食品良好的感官性状、维持食品中组分间的平衡 关系、保证食品具备一定的保质期等等。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 自由水Free Water（游离水） ➢自由水有如下特点： ➢能结冰，但冰点有所下降； ➢溶解溶质的能力强，干燥时易被除去； ➢与纯水分子平均运动接近； ➢适合微生物生长和大多数的化学反应，与食品的风味和功 能性紧密相关，易引起食品的腐败变质。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式
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二、水分的测定
➢ 干燥法
➢ 常压干燥法 ➢ 减压干燥法 ➢ 红外线干燥法
➢ 蒸馏法 ➢ 卡尔费休法 ➢ 其他方法
多分子层结合水
强极性基团单分子水层外的几个水分子层所包含的水，以及与 非水组分中弱极性基团一氢键结合的水。
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一、概述
（三）食品中水的存在形式 结合水Bound Water（束缚水） ➢由氢键结合力系着的水，如在食品中与蛋白质活性基(一 OH，一NH2，一COOH等)和碳水化合物的活性基(一OH) 以氢键相结合而不能自由运动的水，有如下特点： ➢不易结冰（冰点-40℃）； ➢不能作为溶质的溶媒，干燥时很难除去； ➢与纯水比较分子平均运动大大减少； ➢不能被微生物利用，不易引起食品的腐败变质。
➢ 特点：准确度低，快速，自动连续
直接法比间接法准确度高。
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一、概述
（五）水分的测定的意义
➢ 对食品分析来说，最基本最重要的方法之一就是对水分含量 的测定。去除水分后剩下的干基称为总固形物。因为水可作 为一种廉价的掺入物，所以对食品制造商来说，这就意味着 巨大的经济利益。
➢ 水分含量在产品保藏中是一个关键的质量因素，可以直接影 响一些产品质量的稳定性。如：
食品名称 饼干
麦乳精 方便面
熟肉制品
干果
标准 GB7100 GB7101 GB 17400
GB2726
GB16325
水分（%） ≤ 6.5 % ≤ 2.5% 油炸面：≤ 8.0 % 非油炸面：≤ 12.0 % 肉干、肉松、其它熟肉干制品： ≤20.0% 肉脯、肉糜脯 ：≤ 16.0% 油酥肉松、肉粉松：wk.baidu.com≤ 4.0% 桂园、荔枝： ≤ 25% 柿饼： ≤ 35% 葡萄干： ≤ 20%