中国农业大学食品化学PPT参考

授课：XXX
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3．1 水分活度定义
水含量不能作为判断食品稳定性的指标：
1）水分含量的测定受温度、湿度等外界条件 的影响；
2）各非水组分与水氢键键合的能力和大小均 不相同，与非水组分结合牢固的水不可能被食 品中的微生物生长和化学水解反应所利用。
因此，用水活性度作为食品易腐败性的指标比 水含量更为恰当，而且它与食品中许多降解反 应的速度有良好的相关性。
结构不稳定
动态平衡：水分子得失。
2021/3/10
授课：XXX
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氢键给体部位：在H2O正四面体的两个轴上OH成键轨道（见图2-1A胡），
氢键受体部位： O的两个孤对电子轨道，位于 正四面体的另外两个轨道，
每个H2O最多能与另外4个H2O通过氢键结合， 得到如图2.1-2（1）（刘）的四面体排列。
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；
结合水对食品风味起重要作用。
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2.3.2 结合水（束缚水） 与自由水性质差别
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；
结合水的蒸汽压比自由水？；
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2.1.2 液体水的结构 （水分子的缔合）
存在形式：若干个水分子缔合[（H2O）n] 吸引力：含有偶极的水分子在三维空间上的静
电引力形成氢键的缔合作用（多重氢键键合），
缔合原因：O-H键具有极性→分子中电荷非对 称分布→分子具有较大偶极距；极性→吸引力 →强度缔合
键能大小：共价键（平均键能335kJ/mol） >氢键（2～40 kJ/mol）>偶极间静电引力，
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；
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；
结合水对食品风味起重要作用。
2021/3/10
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3 水分活度与食品稳定性
2021/3/10
2021/3/10
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个别单分子层上的水分子可脱离开强极性集团，进 入外面多分子层水内，与多分子层中的水分子交换。
含量：在高水分食品中，占总水量的0.5%；
不能被微生物利用，不能用做介质进行生化反应。
2021/3/10
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多分子层水（半结合水）
邻近水：与非水物质结合强度较次的结合水 位置：强极性集团单分子层外的几个水分子层 结合基团：非水组分中弱极性集团 结合方法：氢键 键能：小，不牢固 被束缚强度：稍弱 蒸发能力：较弱
构成水：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。
可与各非水组分结合且结合得最为牢固 作为非水组分整体部分 不能作为溶剂， -40℃以上不能结冰。
2021/3/10
授课：XXX
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单分子层水
位置：第一个水分子层中 结合集团：非水组分中强极性集团（如羧基、
氨基等） 结合方法：氢键 键能：大，结合牢固，呈单分子层 结合强度：最为牢固 蒸发、冻结、转移和溶剂能力均可忽略。
水
2021/3/10
授课：XXX
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1 概述
六大营养素之一，是维持人类正常生命 活动必需的基本物质；
存在：动植物体内、食品；
在食品中的主要作用：
赋予色、香、味、形等特征；
分散蛋白质和淀粉等，使形成凝胶；
新鲜度、硬度、流动性、呈味性、保藏 性和加工等。
2021/3/10
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2 水与溶质的相互作用
2.1 水的化学Fra Baidu bibliotek构
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2.1.1 水分子的结构 （单分子水或汽态水分子）
水蒸气中水：多以单分子形式存在 化学式：H2O 组成：一个氧原子和两个氢原子 形状：折线形 H—O结合方式：共价键 键角：104.5℃ 分子类型：极性分子
2021/3/10
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过生物膜或大分子网络向外蒸发；
在高水分食品中，占总水量的90%以上，
与食品的风味、硬度和韧性有关，应防止流失。
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2.3.2 结合水（束缚水） 与自由水性质差别
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；
结合水的蒸汽压比自由水高；
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；
2021/3/10
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2.2 水的物理性质
熔点、沸点、比热容、熔化热、蒸发热、表面
张力和介电常数等明显偏高（三维氢键缔合）： 1) 压力↑↓→沸点 ↑↓； 101.32kPa, 100℃; 减压浓缩；+101.32kPa,121～ 123 ℃
2）比热大，原因：
温度↑→分子动能↑→吸入热量
2021/3/10
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自由水（体相水、游离水）
除束缚水外剩余的部分水； 连接力：毛细管力
位置：占据与非水组分相距很远位置 性质：与稀溶液中水相似，宏观流动不受阻碍
或仅受凝胶或组织骨架阻碍；在食品中可以作 溶剂； 在-40℃以上可以结冰； 含量：在高水分食品中，略低于总水量的5%。
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毛细管水
动植物体中毛细管保留的水； 存在于细胞间隙中； 只能在毛细管内流动，加压可使水压出体外。
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截留水
食品中被生物膜或凝胶内大分子交联成的网络 所截留；
主要存于富水的细胞中或凝胶块内； 只能在被截留的区域内流动，单个水分子可通
↘缔合分子→简单分子→吸入热量
比热大→水温不易随气温变化
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水密度低，黏度小
导热率高：
其中，导热系数、扩散系数：冰>水→经受温 度变化速率：冰>水→冻结速度>解冻速度
密度比冰大：
质量相同：V冰>V水→冷冻工艺机械损伤
溶解能力强，可溶解电解质、蛋白质等溶液：
离子型化合物→介电常数大
非离子型化合物→氢键
脂肪、蛋白→乳浊液/胶体溶液
2021/3/10
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2.3 固态食品中水的类型
2．3．1 根据在食品中与非水物的结合程度划 分：
束缚水： 单分子层水、多分子层水 自由水： 毛细管水、截留水
2021/3/10
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束缚水（结合水，构成水）