2.2食品中水的类型
水分活度的概及其与食品稳定性的关系。 食品伙伴网
食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。 结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与 非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水 成分结合的最牢固的水。 自由水(Free water):是指食品中与非水成分有较 弱作用或基本没有作用的水。水分子可以自由 运动，但在宏观上它是被束缚的。 毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保 留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。毛 细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直 径小于0.1μm 时，毛细管水实际上已经成为结 合水，而当毛细管直径大于0.1μm 则为自由水， 大部分毛细管水为自由水。
（Masakazu Matsumoto,NATURE /VOL 16/28,03,2002）
四个阶段： --静态化学势能相对稳定期 (t = 256-290 ns); --短暂的化学势能快速衰减期 (t = 290-320ns)； --短暂的化学势能快速增加期 (t = 320-360ns)； --终止期，化学势能虽有降低 但相对恒定，冰结构完全形成 (t > 360ns)。
返回
㈥液态水分子的结构特征水是源自四面体的网状结构；水分子之间的氢键网络是动态的；
水分子氢键键合程度取决于温度。
温度（℃） 0 1.5 83
配位数 4 4.4 4.9
分子间距nm 0.276 0.290 0.305 返回
2.3 食品中水的存在形式
体相水
水 结合水 自由水 截留水 化合水 邻近水
返回
㈡ 分子的缔合
1) 水分子HOH中的氢、氢原子呈V 字形排序， 形成共价键。 H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性, 这种极性使分子之间产生引力。 2）氢键作用 分子中的电荷是非对称分布的，产生的分子偶 极矩为1.84 D(库.米)。氢原子几乎成为裸露的 带正电荷的质子后，这个半径很小且带正电荷 的质子。能够和带相对负电荷的另一水分子中 的氧原子之间产生静电引力，这种作用力产生 的能量一般在2-40kJ／mol的范围，比化学键弱， 但比纯分子间力强，称之为氢键。
食品分级标准
食品分级标准（一）绿色食品标准构成绿色食品标准包括环境质量标准、生产操作规程。
产品标准。
包装标准。
储藏和运输标准及其它相关标准，构成一个完整的质量控制标准体系。
绿色食品产地的生态环境质量标准是指：农业初级产品或食品的主要原料，其生长区域内没有工业企业的直接污染，水域上游、上风口没有污染源对该区域构成污染威胁，使该区域内的大气、地壤质量及灌溉用水。
养殖用水质量均符合绿色食品大气标准、绿色食品土壤标准、绿色食品水质标准，并有一套保证措施，确保该区域在今后的生产过程中环境质量不下降。
绿色食品的生产操作规程包括种植业。
畜牧业、养殖业和食品加工业各个环节必须遵循的规范程序，以及农药，肥料、食品添加剂、饲料添加剂和兽药的使用原则。
绿色食品产品标准参照有关国际、国家、部门、行业标准制定，通常高于或等同现行标准，有些还增，。
了检测项目。
绿色食品产品标准包括质量和卫生标准两部分，其中卫生标准包括农药残留。
有害重金属污染和有害微生物污染。
绿色食品产品的包装。
装磺应符合《绿色食品标志设计标准手册》的要求。
取得绿色食品标志使用资格的单位，应将绿色食品标志用于产品的内外包装。
“绿色食品标志设计标准手册》叉j绿色食品标志的标准图形。
标准字体。
图形与字体的规范组合、标准色。
广告用语及用于食品系歹”化包装的标准图形。
编号规范均作了严格规定，同时例举了应用示例。
在参照国外与绿色食品相类似的有关食品标准的基础上，结合我国国情，我衍：将绿色食品分为两类，即AA 级绿色食品和A级绿色食品。
（二）AA级绿色食品标准1．环境质量标准绿色食品大气环境质量评价，采用国家大气环境质量标准GB3095-82中所列的一级标准，农田灌溉用水评价，采用国家农田灌溉水质标准GB5084-92；养殖用水评价采用国家渔业水质标准GB11607-89；工用水评价采用生活饮用水质标准GB5749-85；畜禽饮用水评价采用国家地面水质标准GB3838-88中所列三类标准；土壤评价采用该土壤类型背景值（详见中国环境监测总站编《中国土壤环境背景值》）的算术平均值加2倍标准差。
食品化学(谢明勇)2-第2章 水
2.4.2 水分吸附等温线
图8：广泛范围水分含量的吸附等温线
2.4.2 水分吸附等温线
图9：低水分含量范围食品的水分吸附等温线
2.4.2 水分吸附等温线
图10：食品和生物材料的 回吸等温线
注1： 1.糖果（主要成分为粉末状蔗
糖）； 2.喷雾干燥菊苣根提取物； 3.焙烤后的咖啡； 4.猪胰脏提取物粉末； 5.天然稻米淀粉 注2： 曲线1表示40℃时的曲线， 其余均为20℃。
第2章 水
参考书目
1. 谢明勇主编. 食品化学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2011. 2. 王璋, 许时婴, 汤坚. 食品化学[M]. 北京: 中国轻工业出版, 1999. 3. 汪东风. 食品化学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007. 4. 汪东风. 高级食品化学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2009. 5. 谢笔钧. 食品化学[M]. 北京: 科学出版社, 2004. 6. 阚建全. 食品化学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2002. 7. 夏延斌. 食品化学[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2004. 8. 刘邻渭. 食品化学[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000. 9. Fennema O R. Food Chemistry (3rd ed.) [M]. New York: Marcel
回目录
2.3 食品中水分存在的状态
思考题：
1.水分存在的状态有哪些？有何特点？ 2.水对食品品质的影响可能有哪些？
2.3 食品中水分存在的状态
自由水 体相水
截留水 毛细管水 水
化合水 结合水
邻近水
多层水
回目录
2.4 水分活度与水分吸附等温线
食物成分表
食物成分表1.食部食部就是可以吃的部分，不包括应该丢掉的和不可以吃的部分。
例如带骨头的肉，只能吃肉而要将骨头丢掉；桔子不能吃皮和核等等。
在表中标明“食部”为80％的，就说明这种食物只有80％可食用，其余部分不可吃。
本表中所列的“食部”只是按大多数人的食用习惯计算，例如有的人连皮吃苹果，只是不吃核，那么“食部”就可能是90％；如果不吃皮也不吃核，那么“食部”就可能只有80％。
因此，“食部”的多少，也可以按每个人的食用习惯去改变它的比例。
2.各种营养素的计算方法和说明(1)能量：“能量”不是直接测定的，而是由蛋白质、碳水化合物和脂肪的含量计算出来的，每1克蛋白质或1克碳水化合物在身体内可产生4千卡（kcal）能量，而每1克脂肪可产生9千卡能量。
每1千卡相当于4.184千焦耳（kJ）。
过去习惯地以kcal表示“能量”的计量单位，而现在国际通用的计量单位为kJ，故本表中“能量”一栏列出两种计量单位，即kcal和kJ。
(2)蛋白质：表中“蛋白质”一栏是指粗蛋白，它除了蛋白质以外，还含有一点其它的含氮物质，故不是纯蛋白质。
但各国食物成分表中均以“蛋白质”表示，而不用“粗蛋白”表示。
人们在计算食物中蛋白质时可按表中所列数据值计算。
(3)碳水化合物：这不是直接测定的值，而是计算出来的，成分表中均以100g 可食部计算，因此100g食物中的碳水化合物的计算即：(100g-（水分+蛋白质+脂肪+膳食纤维+灰分）g=碳水化合物g。
(4)膳食纤维：膳食纤维是植物细胞壁的组成成分，它不是由一种成分构成的，它包括很多组分，如纤维素、半纤维素、木质素、角质等不可溶纤维，另外还有果胶、树脂等可溶性纤维。
本表中所列的数据为不可溶性纤维，不包括可溶性纤维。
可溶性纤维在水果和豆类中含得较多，略少于不可溶性纤维，而谷类食品中只含少量可溶性纤维，主要含不可溶性纤维。
(5)维生素A（V）、胡萝卜素和视黄醇当量：维生素A学名为视黄醇，维生素A和胡萝卜素的含量A以视黄醇当量（微克，чg）为计量单位，这是因为胡萝卜素在人体内可转变成维生素A，但1微克胡萝卜素在人体内只起到相当于0.167微克维生素A所起到的作用。
水
由于水原有的缔合结构有所改变，不但水
的移动性会变化，它的溶解能力、冰点、 沸点和水介质的介电常数都会改变。 直接与离子结合的水，其迁移、溶剂、结 冰、蒸发能力都会降低。 离子水合后，性质也会发生改变。特别是 带电大分子和带电胶粒的水合对食品有很 重要得作用。如：蛋白质的离子基团越多， 水化越充分，蛋白质的溶解度越高，水化 膜增厚，稳定性相应增强。
晶核的形成：是一部分水分子结合成小的
冰的晶核，放出大量熔化热 。 晶体的生长过程：是众多的水分子按冰的 晶体结构要求，顺序地结合到晶核上，成 长为大的晶体。 晶核的形成较为困难，若水中有冰，0℃时， 温度保持不变，冰不断生长，直到水完全 变成冰后，温度才开始下降；若水中无冰， 水的温度会将到0℃以下，出现过冷现象， 晶核常在过冷水中出现（0—-5℃）。
2、它反映食品中水被微生物利用的程度，食品 中水与非水成分结合越强、溶液中非水成分含 量越高，食品稳定性越强。 3、食品可以认为是稀溶液（浓度小于1mol/L)， 根据拉乌尔定律 P=P0 X1 X1（N）——溶剂的摩尔分数 X1=n1/(n1+n2) P= P0 n1/(n1+n2) AW = P/P0= n1/(n1+n2) n1——溶剂的物质的量 n2——溶质的物质 的量 4、AW大于0且小于1。对纯水来说AW＝1
化合水性质
邻近水的性质
多层水的性质
体相水的性质
单分子层水包括化合水和邻近水，单分子层水
是在非水物质上形成单分子覆盖层为主，其总 量称为单层值，一般含量为总水含量的0.5％。 多层水是指占据单分子覆盖层以外的、受一定 束缚的另几层水它在高水分食品中含量低于总 水量的5％。食品中的大多数结合水是与蛋白 质和糖类等相结合的，而且数量较固定 。 食品中体相水含量最高，容易失去，它的含量 大小与食品安全性直接相关,与食品质地、风 味功能性质等相关。
食品化学 2水分
食 品 中 水 分 的 存 在 形 式
1、结合水
化合水，又称组成水
是指与非水物质结合得最牢固并构成非水 物质整体的那些水。
在-40℃下不结冰 无溶解溶质的能力 与纯水比较分子平均运动为0
不能被微生物利用
食 品 中 水 分 的 存 在 形 式
邻近水（单分子层水） 是指处在非水组分亲水性最强的基团周围的 第一层位置，与离子或离子基团缔合的水。
这些离子大多为负离子和大的正离子 如：K+, Rb+, Cs+, NH4+, Cl-, Br-I-,NO3-,BrO3,IO3-，ClO4-等。 结果：粘度变小，流动性增加
离子对水的净结构的影响
水 与 离 子 基 团 的 相 互 作 用
②净结构形成效应：溶液比纯水具有较低的流动性。
一些离子有助于水形成网状结构 这些离子大多是电场强度大，离子半径小的离子。 如：Li+, Na+, Ca2+, Ba2+,Mg2+, Al3+，F,OH-
结晶大分子的亲水基团间的距离是与纯水中最邻近两 个氧原子间的距离相等。
如果在水合大分子中这种间隔占优势，这将会促进第一 层水和第二层水之间相互形成氢键。
在生物大分子的 两个部位或两个大 分子之间可形成由 几个水分子所构成 的“水桥”。
木瓜蛋白酶中的三分子水桥
水 与 非 极 性 物 质 的 相 互 作 用
结果：粘度增加，流动性变小
水与具有形成氢键能力的中性基团（亲水性溶 质）的相互作用 水能与某些基团， 例如羟基、氨基、 羰基、酰氨基和亚 氨基等极性基团， 发生氢键键合。
共价键 H2O-离子 H2O-H2O H2O-亲水性溶质 键的强度
第二章 水和冰
2012-8-12
一般有4种类型，即六方形、不规则树状、粗糙球状、易消失的球晶； 六方形是多见的、在大多数冷冻食品中重要的结晶形式。这种晶形形成的 条件是在最适的低温冷却剂中缓慢冷冻，并且溶质的性质及浓度不严重干 扰水分子的迁移。
2012-8-12
冰的扩展结构
2012-8-12
纯水结晶时有下列行为：即尽管冰点是0℃，但常 并不在0℃结冻，而是出现过冷状态，只有当温度降 低到零下某一温度时才可能出现结晶（加入固体颗粒 或振动可促使此现象提前出现）；
2012-8-12
出现冰晶时温度迅速回升到0℃。把开始出现稳定晶核时 的温度叫过冷温度。如果外加晶核，不必达到过冷温度 就能结冰，但此时生产的冰晶粗大，因为冰晶主要围绕 有限数量的晶核成长。
视频：过冷水结冰过程
2012-8-12
一般食品中的水均是溶解了其中可溶性成分所形成 的溶液，因此其结冰温度均低于0℃。把食品中水完 全结晶的温度叫低共熔点，大多数食品的低共熔点在 -55～-65℃之间。但冷藏食品一般不需要如此低的温 度，如我国冷藏食品的温度一般定为-18℃,这个温度 离低共熔点相差甚多，但已使大部分水结冰，且最大 程度的降低了其中的化学反应。
冰的热扩散速度是水的9倍，因此在一定的环境 条件下，冰的温度变化速度比水大得多。
2012-8-12
二、冰
冰是水分子通过氢键相互结合、有序排列形成的低密度、具有一定 刚性的六方形晶体结构。普通冰的晶胞和基础平面可如下图所示：
2012-8-12
2012-8-12
2012-8-12
在冰的晶体结构中，每个水和另外4个水分子相 互缔合，O－O之间的最小距离为0.276nm，O－O－ O之间的夹角为109°。
2012-8-12
食品中水分的存在状态
食品中水分的存在状态食品中的水分是指食品中含有的水的量。
水分在食品中存在的状态有多种，它既可以以游离水的形式存在，也可以以结合水或吸附水的形式存在。
游离水是指在食品中以自由状态存在的水分。
这种水分通常是由于食品中的成分中含有水分子而形成的。
例如，新鲜水果和蔬菜中的水分就属于游离水。
这些水分对于食品的保湿、质地和口感起着重要的作用。
游离水的存在状态使食品保持湿润，使得细胞和组织保持正常的结构和功能。
此外，游离水还可以溶解食物中的营养物质，使其更容易被人体吸收和利用。
结合水是指在食品中以化学结合的形式存在的水分。
这种水分通常是由于食品中的成分与水分子发生化学反应而形成的。
例如，淀粉和蛋白质分子中的水分属于结合水。
结合水的存在状态使食品具有一定的稳定性和保质期。
结合水的含量越高，食品的保存时间就越长。
此外，结合水还可以增加食品的黏性和弹性，改善食品的口感和口感。
吸附水是指在食品中以物理吸附的形式存在的水分。
这种水分通常是由于食品中的成分具有吸附水的能力而形成的。
例如，面粉中的水分属于吸附水。
吸附水的存在状态使食品具有一定的柔软性和可塑性。
吸附水可以增加食品的保湿性和可延展性，使得食品更易于加工和烹饪。
食品中的水分存在多种状态，包括游离水、结合水和吸附水。
这些水分的存在状态对于食品的质地、口感和保质期起着重要的作用。
了解食品中水分的存在状态可以帮助我们更好地理解食品的特性和特点，从而更好地进行食品的制作和加工。
我们应该充分利用水分的作用，合理控制食品中的水分含量，以保证食品的品质和安全。
水分活度
第二章
水分与冰
水分含量与水分活度的关系
第二章
水分与冰
2.5.2 影响水分活度的因素 1) 食品的组成 因为水分活度是食品的内在性质。 2) 温度： 水分活度与温度的关系用Clausius-clapeyron方程表示为：
ln Aw= -△H/RT +C 固定水分含量，研究温度与水分活度的关系，马铃薯淀粉的情况如下图 所示。
第二章
水分与冰
Aw=P/Po = n1/n1+n2 因此，如果１摩尔砂糖溶于 1000 克水，其溶液的Ａ w 可 这 样 计 算 ， 1000 ／ 18.016=55.5 摩 尔 ， 则 : AW=55.5/(55.5+1)=0.98 它表示了１摩尔砂糖溶液在相对湿度为 98 ％时达到平衡 状态。所以水分活度也可用平衡相对湿度（ERH)这一概念表 示： AW=P/P0=ERH/100 据此，测定食品中的Ａ w 时，只要将食品放入密闭容器 内至水分达到平衡时，找到容器内的平衡相对湿度，即可算 出食品的Ａ w ，这就是用用康威氏皿进行测定水分活度的依 据 。水分活度，在一定温度下，也可通过直接测定食品的蒸 气压，再进行计算。 一般情况下，食品中的含水量愈高，水分活度也愈大。水 分活度与水分含量之间的关系如下图
３、自由水可被微生物利用，结合水则不能被微生物利用。 ４、结合水对食品的风味有很大影响，尤其是单分子层结合水， 采用强制手段去掉结合水时，食品的风味和质量会发生很大的变 化。
第二章
2.5 水分活度与食品腐烂
水分与冰
2.5.1 水分含量与水分活度的概念
水分含量：食品中水分重量占食品重量的百合比称之为~，一般 用120℃烘干法进行测定。
据测定１００ g 蛋白质可结合水平均为５０ g，在动物组织器官中蛋白质 约为２０％，即与蛋白质结合的水平达１０％；对于植物组织来说，１００g淀 粉的平均持水能力为３０~４０。
水分活度的概及其与食品稳定性的关系。 食品伙伴网
Multilayer water: 大多数多层水在-40℃下不结冰，其余可结 冰， 但冰点大大降低。
有一定溶解溶质的能力 与纯水比较分子平均运动大大降低 不能被微生物利用
Bulk-phase water: 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很适于微生物生长 和大多数化学反应，易引起Food的腐败变质， 但与食品的风味及功能性紧密相关。
H-O键间电荷的非对称分布使H-O键具有极性, 这种极性使分子之间产生引力。
2）氢键作用
分子中的电荷是非对称分布的，产生的分子偶 极矩为1.84 D(库.米)。氢原子几乎成为裸露的 带正电荷的质子后，这个半径很小且带正电荷 的质子。能够和带相对负电荷的另一水分子中 的氧原子之间产生静电引力，这种作用力产生 的能量一般在2-40kJ／mol的范围，比化学键弱， 但比纯分子间力强，称之为氢键。
重点难点：
水分活度的概及其与食品稳定性的关系。
生命之源 组成机体，维持生命活 动、调节代谢
战争之源 “下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
水是食品中非常重要的 一种成分，也是构成大 多数食品的主要组成；
水对食品的结构、外观、 外表、质地、风味以及 对腐败的敏感性有着很 大的影响。
人及动物体的机体中：
H2O-侧链OH
疏水水合
H2O-+R→R（水合）
疏水相互作用 R(水合)+R(水合)→R(水
合)+ H2O
相互作用强弱 (与H2O- H2O氢键比较)
较强
近乎相等
∆G>0 ∆G<0
水与溶质相互作用的分类
返回
⑵ 水与离子基团的相互作用 Interaction of water with Ionic groups
第二章：水
2.冰转变为水时的变化
2.1微观结构上的变化 2.2密度上的变化 两个因素： ①配位数 ②最邻近的水分子之间的距离
第七节 水与溶质的相互作用
1.几个一般概念 几个一般概念
溶质分子基团与水分子的两种作用 （1）溶质分子基团 亲水基团：即具有极性的基团。 疏水基团：即具有非极性的基团。 （2）两种作用 亲水相互作用：亲水基团和水分子之间发生的相吸作 用。 疏水相互作用：疏水基团和水分子之间发生的相互排 斥作用。
4.1中性基团（亲水性溶质）亲水的原因→ 分子 结构中含有亲水性基团。 举例说明中性基团的亲水性基团？？？ 羟基、氨基、羰基、酰胺基、亚氨基
4.2水与亲水性基团的作用力
种类和强度 对水结构的影响： 没有显著的影响。 “水桥”的形成： 维持大分子的特 定构象。
5.水与非极性物质的相互作用
5.1何谓非极性物质？举例说明。
凝胶扫描电镜观察
面条凝胶截面观察
2.2分子水平
2.2.1水分子和溶质分子作用力强弱的比较
2.2.2食品体系中水分子的存在状态
－－－从水分子和溶质分子作用力强弱上区别 （1）构成水 概念：指与非水物质结合最强的并作为 非水组分整体部分的结合水。 特点：
这部分水在高水含量食品（90％以上）中占很少部分。 在-40℃下不结冰，无溶剂能力。
3.1离子和离子基团：能在水中电离的物质（无
机离子），以及有机分子的离子基团。 举例。
3.2水分子与离子和离子基团的作用力
3.2.1种类 偶极↔离子 3.2.2强度：比H2O ↔ H2O氢键强，比共价 健弱。
3.3水分子与离子和离子基团的作用力对水 结构和性质的影响
①与离子最相邻的第一层 水分子将强烈地被打乱。 → 结构水、邻近水 ②第二层或更远的水分子 也将被改变。 → 多层水、体相水 ③ 在浓盐溶液和稀盐溶液 中，离子对水结构的影响 是不同的。
食品卫生质量检测水溶物水不溶物检测标准
食品卫生质量检测水溶物水不溶物检测标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 引言食品卫生质量是保障人民健康的重要任务。
水活度标准
水活度标准
水活度（Water Activity，简称aw）是一个描述食品中水分存在状态的物理量，与食品的稳定性、安全性、微生物生长、酶反应、食品感官特性等密切相关。
一般来说，水活度越高的食品，其微生物生长所需的条件越好，食品也更容易腐败变质。
因此，水活度标准在食品工业中具有重要的应用价值。
具体的水活度标准因食品类型、保存条件、微生物种类等因素而异。
以下是一些常见的水活度标准：
1.低水分食品：水活度低于0.60的食品被认为是低水分食品，如食盐、糖、干果等。
这些食品由于水分含量低，微生物生长受到抑制，因此具有较高的稳定性。
2.中等水分食品：水活度在0.60至0.85之间的食品属于中等水分食品，如大部分水果和蔬菜。
这些食品的水分活度适中，微生物生长条件较好，因此需要采取适当的保存措施以防止腐败。
3.高水分食品：水活度高于0.85的食品被认为是高水分食品，如大部分液态食品（牛奶、果汁等）和大部分冷冻食品。
这些食品的水分活度较高，微生物生长迅速，因此需要严格控制保存条件以确保食品安全。
在实际应用中，食品工业通常通过控制食品的配方、加工工艺和保存条件来调节水活度，以满足产品的稳定性和安全性要求。
此外，
水活度检测也是食品安全检测的重要手段之一，通过检测食品的水活度可以判断食品的保存状态和是否适合食用。
请注意，以上标准仅为一般参考，具体的水活度标准可能因不同的食品、微生物和保存条件而有所差异。
在实际应用中，需要综合考虑各种因素来确定合适的水活度标准。
水分
1、水是食品的重要组成部分1.1 许多食品是水状的或以水为分散媒介的。
1.2 水与食品的感官质量密切相关 1.3 水与食品的质构密切相关 水的性质和结构与相近元素的氢化物相比，有着异常的物理常数孤电对和键合电子相互排斥，呈四面体（Tetrahedral ） O －H 键高度极化分子间具有强的氢键作用 (~10% 的共价键)每个水分子可与两个相邻的分子通过氢键形成3D 结构（Association of WaterMolecules ）水变成冰后密度减小，水结冰时体积膨胀约9%。
这种性质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 水的介电常数很高， 20℃时为80.36，生物体的干物质的介电常数为2.2~4.0。
水的溶解能力强，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。
冰的导电系数与热传递系数均比水的大，分别大3倍与4倍也就是说，在一定的环境中，冰改变自身的温度要比水的快得多，所以同一食物的冻结要比解冻快得多。
形成冰时，密度将减小。
单个水分子的结构特征✪ H2O 分子的四面体结构有对称性； ✪ H －O 共价键有离子性；✪ 氧的另外两对孤电子有静电性； ✪ H －O 键具有电负性。
水分子在三维空间形成多重氢键键合——每个水分子具有相同数量的氢键给体和受体，能够在三维空间形成氢键网络。
水分子缔合的原因为：i ）H －O 键间电荷的非对称性分布使H －O 键具有极性，这种极性使分子之间产生引力； ii ）由于每个水分子具有相同数量的氢键给体和受体，可以在三维空间形成氢键网络； iii ）静电效应。
冰的结构水分子有序排列的晶体 水分子之间氢键结合HO104°~1 A冰有11种晶系，其中六方晶系最稳定冰分子中质子常发生错位柑橘和牛奶含水量均在87%左右，为什么柑橘呈固态，而牛奶液态？水和溶质的相互作用1、水结合（Water binding ）和水合作用（hydration）这两个概念常用来表示水与亲水性物质包括多孔原料结合的一般趋势。
02水分4
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。
康维氏微量扩散器
样品
饱和盐 溶液
aw=(Ax+By/(x+y) 其中： A：活度低的盐溶液活度； B：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； 还有就是用水分活度仪直接测定样品的水 分活度。
水分活度与温度的关系
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： 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；
食品生产水标准
食品生产水标准
食品生产用水必须符合我国“生活饮用水卫生标准”。
具体标准如下：
1. 色度不超过15度，并不得呈现其他异色。
2. 在原水中或者煮沸后饮用时，无异臭和异味。
3. 混浊度不超过5度，无肉眼可见物。
4. 总硬度不超过25度。
5. pH值在\~之间。
6. 每升水中总铁含量不超过，锰不超过，铜不超过，锌不超过。
7. 挥发酚类不超过。
8. 氯化物不超过200mg。
9. 硫酸盐不超过250mg。
10. 细菌总数1毫升水中不超过100个，大肠杆菌1升水中不超过3个。
这些标准要求涵盖了水质的多方面指标，从感官性状到化学成分和微生物含量都有详细规定，确保了食品生产用水的安全性和质量。
中间产品含量标准
中间产品含量标准中间产品含量标准是在生产过程中用于控制和保证产品质量的重要工具。
具体而言，中间产品含量标准是对中间产品的某些特定成分或指标进行限制和规范，以确保中间产品符合预期的质量要求。
中间产品含量标准的编制需要根据不同的行业和产品特性进行具体分析和制定。
以下是一些常见行业的中间产品含量标准的参考内容，以供参考：1.食品行业：1.1.脂肪含量：根据产品的类别和目标市场，规定不同类型食品中脂肪含量的限制范围，如低脂食品、脂肪含量不超过2%。
1.2.盐含量：针对咸味食品，规定盐含量不超过一定百分比，以控制消费者摄入过多盐分对健康的影响。
1.3.添加剂含量：规定各类食品中添加剂的使用限量，以保证其安全性和合规性，如防腐剂使用量不超过一定限制。
2.化工行业：2.1.溶剂残留物含量：对于中间产品中的溶剂残留物，制定规定其最大允许含量，以确保产品的纯度和安全性。
2.2.酸碱值：规定中间产品的酸碱值的范围，以确保产品的酸碱性符合预期要求。
2.3.杂质含量：规定中间产品中不同种类杂质的限制范围，以确保产品的纯度和质量。
3.医药行业：3.1.有效成分含量：规定中间产品中有效成分的限制范围，以确保产品的治疗效果和安全性。
3.2.重金属残留物含量：规定中间产品中重金属残留物的最大容许限量，以确保产品的无毒性。
3.3.微生物限度：规定中间产品中各类微生物的限制值，以确保产品的无菌性和安全性。
4.电子行业：4.1.杂质含量：规定中间产品中金属杂质的限制值，以确保产品的电气性能和可靠性。
4.2.焊接缺陷：规定中间产品中焊接缺陷的限制范围，以确保产品的质量和可用性。
4.3.外观要求：规定中间产品外观的要求，如表面光洁度、颜色等，以确保产品的市场竞争力。
以上只是一些行业中间产品含量标准的一些参考内容。
随着科技不断发展和行业的变革，中间产品含量标准也在不断更新和完善。
制定中间产品含量标准需要综合考虑产品的特性、生产工艺以及相关法律法规的要求，以确保产品达到预期的质量水平，进一步保障消费者的权益和安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.自由水：是指食品中与非水成分有较弱作用或基本没有作用的水。
3.毛细管水：指食品中由于天然形成的毛细管而保留的水分，是存在于生物体细胞间隙的水。毛细管的直径越小，持水能力越强，当毛细管直径小于0.1μm时，毛细管水实际上已经成为结合水，而当毛细管直径大于0.1μm则为自由水，大部分毛细管水为自由水。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。很适于微生物生长和大多数化学反应，易引起食物的腐败变质，但与食品的风味及功能性紧密相关。
2.水与离子基团的相互作用
（1）由于水中添加可解离的溶质，使纯水靠氢键键合形成的四面体排列的正常结构遭到破坏。它们与水相互作用仅仅是离子-偶极的极性结合。
（2）离子电荷与水分子的偶极子之间的相互作用，是食品中结合最紧密的水。
（3）影响这种作用力的因素有：基团的解离程度以及食品的酸度。这种作用对食品体系的影响表现在：
多层水（水-水，水-溶质间氢键作用）。
（2）也有分为单分子层水或多分子层水。
单分子层水:与食物的非水组分中离子或强极性基团如氨基、羧基等直接以离子键或氢键结合的第一个水分子层中的水。约为总水量的0.5%，结合能力最强，很难蒸发，它不能被微生物所利用。一般说来，食品干燥后安全贮藏的水分含量要求即为该食品的单分子层水。
疏水基团缔合或发生“疏水相互作用”，引起了蛋白质的折叠。疏水相互作用是蛋白质折叠的主要驱动力。同时也是维持蛋白质三级结构的重要因素。
<小结>：
1.食品中水的类型
2.食品中结合水与自由水的区别
3.化合水、邻近水、多层水
4.单分子层水、多分子层水
5.水与溶质的相互作用
<布置作业>：P15:3
补充：水与溶质的相互作用包括哪些方面？
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。
（2）疏水相互作用
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。
（3）笼形水合物
笼形水合物是象冰一样的包含化合物，水为“宿主”，它们靠氢键键合形成想笼一样的结构，通过物理方式将非极性物质截留在笼内，被截留的物质称为“客体”。一般“宿主”由20-74个水分子组成。“宿主”水分子与“客体”分子的相互作用一般是弱的范德华力，在某些情况下，也存在静电相互作用。此外，分子量大的“客体”如蛋白质、糖类、脂类和生物细胞内的其他物质也能与水形成笼形水合物，使水合物的凝固点降低。
（4）水在疏水表面的取向
在水溶液中，溶质的疏水基团间的缔合是很重要的，因为大多数蛋白质分子中大约40%的氨基酸含有非极性基团，因此疏水基团相互聚集的程度很高，从而影响蛋白质的功能性。
蛋白质在水溶液环境中尽管产生疏水相互作用，但球状蛋白质的非极性基团大约有40%～50%仍然占据在蛋白质的表面，暴露在水中，暴露的疏水基团与邻近的水除了产生微弱的范德华力外，它们相互之间并无吸引力。
<课堂后记>：
讲解、提问、总结
25min
（补充，可讲可不讲）
（补充，可讲可不讲）
讲解
10min
补充部分内容：根据学生接受能力调整讲解深度和难度。
讲解、思考
35min
总结及布置作业：
10min
a改变水的结构，
b改变食品内的介电常数，
c影响食品体系的稳定性和生物活性大分子的稳定性。
3.水与有氢键键合能力中性基团的相互作用
水与溶质之间的氢键键合比水与离子之间的相互作用弱，作用强度与水分子之间的氢键相近。与溶质氢键键合的水，流动性极小。这些溶质通常对水的正常结构也会产生破坏。在生物大分子的两个部位或两个大分子之间可形成由几个水分子所构成的“水桥”。
(5)结合水对食品风味起重要作用。
二、水与溶质的相互作用
1水与溶质相互作用的分类
向水中添加各种不同的物质，不仅会改变被添加物质的性质，水本身的性质也会发生明显的变化。亲水性物质靠离子-偶极或偶极-偶极相互作用同水强烈地相互作用，因而改变了水的结构和流动性，以及亲水性物质的结构和反应性。被添加物质的疏水基团与邻近的水分子仅产生微弱的相互作用，邻近疏水基团的水比纯水的结构更为有序，溶质的疏水基团仅与邻近水发生弱微的相互作用，而且优先在非水环境中发生。
4.结合水与自由水的区别：
（1）结合水的量与食品中有机大分子的极性集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高；
（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；
复习上次课内容
1.水的结构、键合方式？
2.冰的结构和类型？
3.食品中水和冰的性质及区别？
授课内容
备注
<教学过程>
第三节食品中水的类型
一、食品中水的类型
食品中的水不是单独存在的，它会与食品中的其他成分发生化学或物理作用，因而改变了水的性质。按照食品中的水与其他成分之间相互作用强弱可将食品中的水分成结合水、毛细管水和自由水。
4.水与疏水基团的相互作用
水中加入疏水性物质，疏水基团与水分子产生斥力，从而使疏水基团附近的水
分子之间的氢键键合增强,结构更为有序；疏水基团之间相互聚集，从而使它们与水
的接触面积减小，结果导致自由水分子增多。
非极性物质具有两种特殊的性质：
a蛋白质分子产生的疏水相互作用
b极性物质能和水形成笼形水合物
（1）疏水水合学科食品化学第二章第三节授课
日期
食品中水的类型
课时
2
班级
授课方式
讲授、提问、讨论、总结、练习
教学目的
1.掌握水在食品中的存在类型及各种形态水的特性。
2.掌握水与溶质之间的相互作用及其机理。
重点难点
1.水在食品中的存在类型
2.水与溶质之间的相互作用
教具准备
说明
教学内容<课程引入、教学过程、布置作业>
<课程引入>：（10min，回顾、提问）
1.结合水：又称为束缚水，是指存在于食品中的与非水成分通过氢键结合的水，是食品中与非水成分结合的最牢固的水。不能被微生物利用，在-40℃下不结冰，无溶解溶质的能力，与纯水比较分子平均运动为0。
（1）根据与食品中非水组分之间的作用力的强弱可将结合水分成
化合水（结合最牢固，构成非水物质组成的那些水）
邻近水（处在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置，与离子或基团缔合最紧密的邻近水）