02食品化学中水 PPT课件
合集下载
食品化学 第二章 水PPT课件
应用aw =ERH%时 必须注意:
① aw 是样品的内在品质,而ERH是 与样品中的水பைடு நூலகம்气平衡是大气性质
②仅当食品与其环境达到平衡时才 能应用
A
B
第二章 水
11
C
第二章 水
12
D
第二章 水
13
3、水与非极性物质的相互作用
（1）疏水相互作用
疏水水合(Hydrophobic hydration)：当水与非极性 物质混合显然是一热力学不利过程（△G>0）。由于非极 性物质与水分子产生斥力，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。
从左图可以看出，每个 水分子能够缔合另外4个水 分子（配位数为4），即1， 2，3和W'，形成四面体结构 。
第二章 水
5
2、水的结构
纯水是具有一定结构的液体。液体水的结构与冰的结构的区别在于 它们的配位数和二水分子之间的距离（下表） 。
水与冰结构中水分子之间的配位数和距离
应注意的是：其一，液体水的结构是不稳定的，并不单纯的 由氢键构成的四面体形状。通过“H-桥”的作用，水分可形成短 暂存在的多边形结构；其二，水分子中氢键可被溶于其中的盐及 具有亲水/疏水基团分子破坏。
2、自由水
（1）、滞化水 （2）、毛细管水 （3）、自由流动水
第二章 水
19
食品中不同状态水的性质比较
第二章 水
20
第三节、水分活度
一、水分活度的定义
1、食品的 平衡水分
定义：当食品内部的水蒸 气压与外界空气的水蒸气 压在一定温度和湿度下达 成平衡时，食品的含水量 保持一定的数值。
干基表示：水分占食品干 物质质量的百分数。
课件02食品化学中水
在饮料食品中作溶剂等。
整理ppt
10
某些代表性食品的典型水分含量
产品 水分（%） 产品 水分（%） 产品
番茄 95 牛奶 87 果酱
莴苣 95 马铃薯 78 蜂蜜
卷心菜 92 香蕉 75 奶油
啤酒 90
鸡
70 面粉
柑桔 87
肉
65 奶粉
苹果汁 87 面包 35 酥油
水分（%） 28 20 16 12 4 0
战争之源
“下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
整理ppt
6
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质
整理ppt
7
水在生物体内的生理功能
1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。
2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。
3、是维持体温的载温体。 4、是生物体内减缓磨擦的润
19
3、冰的结构
六方形冰晶
• 冰是水分子有序排列形成的晶体。靠
氢键连接，形成低整理密ppt 度的刚性结构。
20
整理ppt
21
整理ppt
22
（6）冰的性质
水的冰点为0℃，可是纯水在过冷状态 始结冰
食品中结冰温度到低共熔点-55℃ 左右 ，冷藏食品常为-18℃
现代提倡速冻，使冰晶体呈针状，因 而品质好。
等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。 因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰 的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小， 解冻慢。
整理ppt
15
2. 水和冰的结构 Structure of water and ice
水的结构演示
四面体结构
氧：1s2，2s2，2p2 z ，2p1 y，2p1 x 氢：1s1
整理ppt
10
某些代表性食品的典型水分含量
产品 水分（%） 产品 水分（%） 产品
番茄 95 牛奶 87 果酱
莴苣 95 马铃薯 78 蜂蜜
卷心菜 92 香蕉 75 奶油
啤酒 90
鸡
70 面粉
柑桔 87
肉
65 奶粉
苹果汁 87 面包 35 酥油
水分（%） 28 20 16 12 4 0
战争之源
“下一场世界大战将是 对水资源的争夺”
整理ppt
6
水是唯一的以三种物 理状态广泛存在的物质
整理ppt
7
水在生物体内的生理功能
1、化学作用的介质，也 是化学反应的反应物或生 成物。
2、体内营养素和代谢废 物的运输介质，还推进呼 吸气体的运载。
3、是维持体温的载温体。 4、是生物体内减缓磨擦的润
19
3、冰的结构
六方形冰晶
• 冰是水分子有序排列形成的晶体。靠
氢键连接，形成低整理密ppt 度的刚性结构。
20
整理ppt
21
整理ppt
22
（6）冰的性质
水的冰点为0℃，可是纯水在过冷状态 始结冰
食品中结冰温度到低共熔点-55℃ 左右 ，冷藏食品常为-18℃
现代提倡速冻，使冰晶体呈针状，因 而品质好。
等的情况下，为什么冷冻速度比解冻速度更快。 因为以形成物的热导性为主导因素，结冰时，冰 的热导性强，易结冰，解冻时，水的热导性较小， 解冻慢。
整理ppt
15
2. 水和冰的结构 Structure of water and ice
水的结构演示
四面体结构
氧：1s2，2s2，2p2 z ，2p1 y，2p1 x 氢：1s1
大学课件食品化学第二章水分
n2 =
G• Tt 1000 Kt
其中G为样品中溶剂的克数，
Tt为冰点降低（ ℃） ， Kt为水的摩尔冰点降低
常数。
32
• 拉乌尔定律: 稀溶液中溶剂A的蒸气分压等 于同一温度下纯溶剂的饱和蒸气压pA与溶 液中溶剂的摩尔分数XA的乘积.
33
水分活度的测定方法
1、冰点测定法：先测定样品的冰点降低和 含水量，然后用公式计算。
2、结合水的蒸气压比自由水低得多。 3、结合水不易结冰。 4、结合水不能作为溶质的溶剂。 5、自由水能为微生物所利用，结合水则不能。
28
水分含量的测定
1、直接测定法——一般采用烘干、化学干燥、 蒸馏、提取等其他方法去掉样品中的水分， 再用称量等方法定量。如烘干法、共沸法、 卡尔费休法等。
2、间接测定法——不用将样品中的水分除去， 而是测定湿固体的参数来计算水分含量。如 电导率法、介电容量法等。
胀 • 区Ⅰ和区Ⅱ的水占总水
分的5%以下
51
真实单层：
• 区Ⅱ和Ⅲ接界 • 0.38g H2O/ g干物质 • Aw =0.85 • 完全水合所需的水分含
量，即占据所有的第一 层部位所需的水分含量。
35
• 计算公式如下： Ax+By
Aw = x+y
A—水分活度较低的饱和盐溶液的标准水分活度 B—水分活度较高的饱和盐溶液的标准水分活度 x—使用B液时样品重量的净增值， y—使用A液时样品重量的净减值。
36
水分活度与温度的关系
• 水分含量相同，温度不同，Aw不同 • Clausius-Clapeyron公式
冰点（与纯水比较） 溶剂能力
冰点大为降低，甚至在 能结冰，冰点略微降低 -40 ℃不结冰
食品化学水分PPT课件
食品加工过程中，水分的含量 和状态会发生变化，进而影响 食品的品质和安全性。未来研 究将重点关注水分在食品加工 过程中的变化规律及其对产品 品质的影响。
探索降低食品中水分活度 的方法
降低食品中水分的活度可以提 高食品的稳定性和保质期。未 来研究将致力于探索新的降低 食品中水分活度的方法和技术 。
THANKS
食品化学水分ppt课 件
目录
• 食品中水分概述 • 食品中水分测定方法 • 不同类型食品中水分特点 • 食品加工过程中水分变化及控制
目录
• 食品贮藏过程中水分变化及控制 • 总结与展望
01
食品中水分概述
水分在食品中存在形式
01
02
03
游离水
以游离状态存在，是食品 的主要水分形式，影响食 品的口感和保水性。
可以更好地控制食品的质量和安全性，保障消费者的健康。
02 03
指导食品加工和贮藏
食品加工和贮藏过程中，水分的含量和状态对食品的口感、色泽、营养 价值和保质期等均有重要影响。因此，对食品中水分的研究可以为食品 加工和贮藏提供理论指导。
推动食品工业发展
随着食品工业的不断发展，对食品品质和安全性的要求也越来越高。深 入研究食品中的水分，可以为食品工业的技术创新和产品升级提供支持。
结合水
与食品成分紧密结合，不 易蒸发，影响食品的质地 和风味。
结晶水
以结晶状态存在，对食品 的口感和稳定性有重要影 响。
水分对食品性质影响
物理性质
影响食品的硬度、弹性、 黏性等物理性质。
化学性质
参与食品的化学反应，如 水解、氧化等，影响食品 的色泽、风味和营养价值。
微生物生长
适宜的水分活度有助于微 生物生长，过高或过低的 水分活度会抑制微生物生 长。
探索降低食品中水分活度 的方法
降低食品中水分的活度可以提 高食品的稳定性和保质期。未 来研究将致力于探索新的降低 食品中水分活度的方法和技术 。
THANKS
食品化学水分ppt课 件
目录
• 食品中水分概述 • 食品中水分测定方法 • 不同类型食品中水分特点 • 食品加工过程中水分变化及控制
目录
• 食品贮藏过程中水分变化及控制 • 总结与展望
01
食品中水分概述
水分在食品中存在形式
01
02
03
游离水
以游离状态存在，是食品 的主要水分形式，影响食 品的口感和保水性。
可以更好地控制食品的质量和安全性，保障消费者的健康。
02 03
指导食品加工和贮藏
食品加工和贮藏过程中，水分的含量和状态对食品的口感、色泽、营养 价值和保质期等均有重要影响。因此，对食品中水分的研究可以为食品 加工和贮藏提供理论指导。
推动食品工业发展
随着食品工业的不断发展，对食品品质和安全性的要求也越来越高。深 入研究食品中的水分，可以为食品工业的技术创新和产品升级提供支持。
结合水
与食品成分紧密结合，不 易蒸发，影响食品的质地 和风味。
结晶水
以结晶状态存在，对食品 的口感和稳定性有重要影 响。
水分对食品性质影响
物理性质
影响食品的硬度、弹性、 黏性等物理性质。
化学性质
参与食品的化学反应，如 水解、氧化等，影响食品 的色泽、风味和营养价值。
微生物生长
适宜的水分活度有助于微 生物生长，过高或过低的 水分活度会抑制微生物生 长。
《食品化学第二章水》PPT课件
相互作用的强度 与水-水氢键比较 较强
焓
近乎相等
远低(△G＞0) 不可比较(△G＜0)
熵 热力学不能自发进行
△G=△H-T△S
h
13
（二）结合水（bound water）
理论上 • 定义：结合水是存在于溶质及其它非水组分邻近的水，与同一体系中的
体相水相比，它们呈现出与同一体系中体相水显著不同的性质。 （熔点、沸点、流动性）
Aw
po
po
仅适合理想溶液 RVP,相对蒸汽压
h
31
Aw与产品环境的百分平衡相对湿度（ERH）有关
Aw p ERH p0 100
Aw是样品的内在品质，ERH是与样品平衡的大气 的性质 仅当产品与环境达到平衡时，关系式才能成立
h
32
Aw 测定方法
• 密闭容器达到表观平衡后测定压力或相对湿度 • 根据冰点下降测定RVP • 根据干、湿球温度计，查表读RVP • 测定精确性为±0.02
h
6
第四节 水分子的缔合
• O-H键具有极性 • 不对称的电荷分布 • 偶极距 • 分子间吸引力 • 强烈的缔合倾向 氢键受体 • 形成三维氢键 • 四面体结构 • 解释水的不寻常性质
氢键供体
h
7
第五节 冰的结构
• 水分子通过四面体之间的作用力结晶 • O-O核间最相邻距离为0.276nm • O-O-O键角约109°(四面体角109°28′) • 冰的六面体晶格结构 • 在C轴是单折射，其它方向是双折射 • 结晶对称性：六方晶系的六方形双锥体组 • 溶质的种类和数量影响冰结晶的结构
• 水分活度Aw – 水与非水成分缔合强度上的差别 – 比水分含量更可靠，也并非完全可靠 – 与微生物生长和许多降解反应具有相关性
食品化学第2章 水-PPT课件
物理意义 物体受热升温时，进入物体的热量沿途不断地被 吸收而使当地温度升高，在此过程持续到物体内部 各点温度全部扯平为止。由热扩散率的定义α=λ/ρc 可知： （1） 物体的导热系数λ越大，在相同的温度梯 度下可以传导更多的热量。 （2） 分母ρc是单位体积的物体温度升高1℃所 需的热量。ρc 越小，温度升高1℃所吸收的热量越 小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使 物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。 这种物理上的意义还可以从另一个角度来加以说 明，即从温度的角度看，α越大，材料中温度变化 传播的越迅速。可见α也是材料传播温度变化能力 大小的指标，因而有导温系数之称。
水是食物各种组分中含量最多的组分，食 品的含水量除谷物和豆类等种子较低外 (10～16％)，一般都比较高(60～90％)，大 致范围如下：
蔬菜
蛋类
水果 乳类 鱼类 猪肉 肉类
85 ～97％ 73 ～75％ 80 ～ 90 ％ 87 ～ 89％ 67 ～ 81 ％ 43 ～ 59％ 70 ～ 80%
4、对食品的结构、外观、质地、风味、新鲜 程度和腐败变质的敏感性产生极大的影响。 对食品的商品价值及销售有着深刻的影响。
5、在奶油和人造奶油等乳化产品中作为分 散相。 6、在饮料食品中作溶剂等。
2.2 水和冰的结构和性质 Structure and characters of water and ice
纯水是否导电？
水的密度较低，热胀冷缩、热缩冷胀
水的最高密度点在哪里？ 为什么食品冻结时组织结构会破坏？会导致什
么不良后果？
水的比热容是：4200J/(KG.℃) 冰的比热容是：2100J/(KG.℃)
食品化学课件-水
温
20℃
0.99821
1.002×10-3
72.75×10-3
2.3388
4.1818
0.5984
1.4×10-7
80.20
0℃
度
0℃（冰）
0.99984
0.9168
-3
1.793×10
—
75.64×10-3
—
0.6113
0.6113
4.2176
2.1009
0.5610
2.240
1.3×10-7
11.7 ×10-7
离子水合作用。
在稀盐溶液中，不同的离子对水结构的影响是不同的
• K+，Rb+，Cs+，NH4+，Cl-，Br-，I-，NO3-，BrO3-，IO3-，ClO4-等，具有破坏水的网状结构
效应, 这些离子大多为电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子；
• Li+，Na+，Ca2+，Ba2+，Mg2+，Al3+，F-，OH-等，有助于水形成网状结构，这些离子大多是电
（4）掌握水分活度与温度的关系；
（5）熟悉食品材料的吸湿等温线；
（6）掌握水分活度与食品稳定性的关系。
2.1 概述
2.1.1 水的作用
• 生命之源
• 组成机体
• 调节代谢
战争之源
“下一场世界大战将
是对水资源的争夺”
2.1 概述
2.1.1 水的作用
水对人体的重要作用
•
•
•
•
•
•
•
水使人体体温保持稳定（热容量大）
10~12
10~13
水果
蔬菜
20℃
0.99821
1.002×10-3
72.75×10-3
2.3388
4.1818
0.5984
1.4×10-7
80.20
0℃
度
0℃（冰）
0.99984
0.9168
-3
1.793×10
—
75.64×10-3
—
0.6113
0.6113
4.2176
2.1009
0.5610
2.240
1.3×10-7
11.7 ×10-7
离子水合作用。
在稀盐溶液中，不同的离子对水结构的影响是不同的
• K+，Rb+，Cs+，NH4+，Cl-，Br-，I-，NO3-，BrO3-，IO3-，ClO4-等，具有破坏水的网状结构
效应, 这些离子大多为电场强度较弱的负离子和离子半径大的正离子；
• Li+，Na+，Ca2+，Ba2+，Mg2+，Al3+，F-，OH-等，有助于水形成网状结构，这些离子大多是电
（4）掌握水分活度与温度的关系；
（5）熟悉食品材料的吸湿等温线；
（6）掌握水分活度与食品稳定性的关系。
2.1 概述
2.1.1 水的作用
• 生命之源
• 组成机体
• 调节代谢
战争之源
“下一场世界大战将
是对水资源的争夺”
2.1 概述
2.1.1 水的作用
水对人体的重要作用
•
•
•
•
•
•
•
水使人体体温保持稳定（热容量大）
10~12
10~13
水果
蔬菜